제주 강정항은 우리나라 남방해역의 보호라는 안보적인 측면과 대형 크루즈선 유치를 통한 관광산업의 활성화를 위해 해군기지와 민항의 기능을 가진 민 군복항으로 건설되고 있다. 본 연구에서는 제주 강정항 계류시설의 대상선박인 15만톤급 초대형 크루즈선의 입 출항 및 통항 안전성 판별을 위해 실시하는 선박조종시뮬레이션의 일반 수행 절차와 선행 연구 등을 분석한다. 이는 선행 연구에서 제기된 주요 쟁점사항들을 명확하게 분석함으로써 객관적이고 신뢰성 높은 선박조종시뮬레이션 연구를 수행하고자 하는 것으로, 주요 검토 사항은 수역시설인 선회장과 진입항로의 교각, 크루즈선의 풍압면적과 적용 풍속 등을 면밀하게 고찰하여 시뮬레이션에 반영하고자 함이다. 또한 제주 강정한 건설은 사회적 관심이 매우 큰 국책사업임을 감안하여 선박조종시뮬레이션 분석 및 평가 등에 해상교통안전 및 선박운용 분야의 전문가그룹을 자문위원으로 구성했고, 연구 결과의 타당성 확보를 위해 해상교통안전진단제도에 명시된 선박조종시뮬레이션 표준절차와 평가 방법 등을 적용하였다.
2012년 상용화가 목표인 국내 위그선 개발은 화물운송과 여객운송에 큰 변화를 가져올 것으로 판단된다. 특히 부산은 일본과의 여객에서 수요가 클 것으로 판단되며 이에 2012년 이후 상용화에 위그선 터미널 등 관계시설을 계획할 필요가 있지만 현재까지 북항재개발계획에 포함시키자는 단순 논의만 있을뿐 뚜렷한 계획이 없는 실정이다. 위그선의 경우 속도가 빨라서 현실적으로 북항지역에 터미널을 생성시 어려움이 있을것으로 판단되며 이에 현재 영도 동삼동 크루즈터미널이 북항재개발 지역에 신규 크루즈터미널이 만들어진 후 여유가 있을것으로 판단되어 이를 활용화할 필요가 있다. 이률 위해 영도 태종대와 롯데월드를 잇는 관광벨트와 부산역과 연계된 열차화물수송을 적극 활용할 수 있게 영도 경전철을 고려해 볼 필요가 있다.
2013년 11월 27일 구성된 제주 민군복합형 관광미항 크루즈 선박조종 시뮬레이션 시현 TF팀은 2013. 1. 17~18일 한국해양과학기술원에서 3차원 다기능 선박조종시뮬레이터(Full Mission Ship-Handling Simulator)을 이용하여 도선사 4명이 주, 야간 및 입선, 출선자세 접안 16개 시나리오를 가지고 시뮬레이션을 실시하였으며, 평가 기법은 "해사안전법"의 해상교통안전진단 시행지침(국토해양부 고시 제2012-129호(2012.3.21.), 해상교통시스템 적정성 평가(선박조종시뮬레이션, 통항안전성 및 접 이안안전성 평가)를 준용하였다. 시뮬레이션 평가 결과 근접도에 따른 충돌[침범] 확률이 $10^{-4}$미만이고, 운항자[주관적] 평가의 결과가 평균 -2.0 이하로 해상교통환경 변화에 따른 통항안전성 및 접이안 안전성 확보가 가능하다고 평가되었다.
유니버설디자인을 선박 거주구 공간에 적용하여 해상에서 재난 시 약자의 대상을 일반인으로 적용해 유니버설디자인 이론과 형태를 통해 선박의 거주구 안전이 강화되고 개선된 연안여객선 거주구 디자인을 제시한다. 연구에서 제시하는 선박에 적용되는 유니버설 디자인 10원칙을 통해 사용자 중심 디자인의 중요성을 이루고 이러한 연구를 통해 다가오는 여객선 크루즈 시장을 대비해 디자인 기초연구자료를 마련하고 고부가가치 조선업에 대한 방향을 제시하는 것에 목적이 있다.
본 연구는 크루즈선에서 발생하는 오 폐수의 생물학적 처리시 야기될 수 있는 악취 문제를 해결하기 위하여 SBR공정에 유효미생물을 주입하여 Lab scale 실험을 수행하였다. 악취물질의 저감 정도와 크루즈선이라는 특수 환경과의 접목성을 검토한 결과 유효미생물의 주입은 선박환경에 매우 적합한 공정으로 평가되었다. 기존의 활성슬러지에 유효미생물의 주입함으로써 슬러지 내 미생물의 다양성과 높은 개체수를 확보할 수 있었으며, 미생물 간의 우점종도 악취처리에 유리한 미생물종으로 전환되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 이로 인하여 악취물질의 악취 강도도 20배 이상 낮출 수 있는 것으로 확인되었다.
본 연구는 크루즈선에 적합한 생물학적 오 폐수처리장치 개발을 위하여 SBR, MBR, MSBR 공정을 Lab scale 실험을 수행하여 오염물 처리 효율과 크루즈선이라는 특수 환경과의 접목성을 검토한 결과 MSBR공정이 처리효율과 장치 운영 면에서 가장 적합한 공정으로 평가되었다. MSBR 공정은 처리 대상 물질이 특정 성분에 국한 되지 않고 유기물, 영양염류, 병원성 미생물 처리에 있어 모두 안정적인 효율을 나타내었으며, 소요용적 및 장치의 운영 면에서도 우수한 결과를 나타내어 선박이라는 특수한 현장 적용에 매우 유리한 공정으로 확인되었다. MSBR 공정의 BOD, COD 및 SS 제거 효율은 99%, 98%, 99%로 나타나 IMO의 규제 기준을 모두 만족하였으며, 총질소와 인의 제거 효율도 76%, 59%로 강화되어 가는 해양오염기준을 충만족시킬 수 있는 공정으로 판단되었다.
본 연구에서는 크루즈선에서 발생하는 오 폐수의 고도처리를 위하여 SBR공정에 유효미생물을 주입하는 변법을 이용하여 실험실 규모의 실험을 수행하였다. 질소 인의 고도 처리 효율과 크루즈선이라는 특수 환경과의 접목성을 검토한 결과 SBR공정에 유효미생물을 주입하는 변법은 선박환경에 매우 적합한 것으로 평가되었다. 또한 기존의 활성슬러지에 유효미생물의 주입함으로써 슬러지 팽화 등의 문제를 해결할 수 있어 슬러지의 안정성을 확보할 수 있었으며, 미생물 관찰 결과 고도처리에 유리한 미생물종의 출현으로 질소 인의 처리 효율이 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 이로 인해 총질소와 인의 제거 효율은 74%, 75%로 나타났으며 이러한 결과로 미루어 강화되어가는 해양오염기준을 충만족시킬 수 있을 공정으로 판단된다.
레저보트의 경우 초기 설계단계에서 소비자의 요구사항과 그에 기반 한 외형 디자인이 매우 중요한 설계 요소 중 하나이다. 운용컨셉 정의, 스타일링 등 초기설계 결과는 구조 및 외형에 이르는 선체, 의장설계 뿐만 아니라 향후 제조, 판매에 이르기까지 개발과정 전반에 걸쳐 큰 영향을 미치게 된다. 해외의 경우 이러한 점을 고려한 3차원 모델 기반 통합설계 시스템에 대한 기술개발이 활발하게 이뤄지고 있으며, 더 나아가서 통합설계 데이터를 생산에 활용하는 단계에 이르고 있다. 본 연구에서는 3차원 형상모델을 중심으로 레저보트 기본설계 프로세스를 통합하기 위한 연구를 수행하였으며, 50피트 급 크루즈보트 설계 사례연구를 통해 그 효용성을 보였다.
제주 강정항 대상선박인 15만톤급 초대형 크루즈선(Queen Mary 2)의 안전 입출항 여부를 판별하기 위하여 항로 중심선 교각을 30도로 변경 풍속을 최대 27노트까지 적용하여 선박조종시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 분석 결과 남방파제 부두는 별다른 문제없이 초대형 크루즈선의 안전한 입출항이 가능하였다. 서방파제 부두는 풍속 20knots까지는 안전성이 확보 되었으나, 풍속 27노트 조건에서는 서측 돌제부두를 축소 조정하거나 가변식으로 변경할 경우 안전성이 더욱 향상되는 것으로 판별되었다. 또한 현행 1.5L 미만에서도 충분하게 180도 선회가 가능함이 검증되었고, 자력으로 안전하게 운항할 수 있는 풍속 범위는 20노트로 판별되었으나 비상사태에 신속하게 대응하고 안전성 향상 차원에서 상시 대마력 예선 2척을 운용할 필요가 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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