선박의 안전한 항해를 위해 해양시설물이 운용된다. 대부분의 해양시설물은 태양광 발전을 이용한 독립전원 체계를 사용하고 있다. 그러나 최근 해양시설물 내부에 통신장비와 제어시스템이 늘어나 전력소모가 증가되었다. 따라서 늘어난 수요전력을 충족하기 위하여 태양광 발전과 파력 발전, 풍력 발전을 이용한 하이브리드 전력생산시스템에 관한 연구를 하였다.
항만과 방파제와 같은 해양시설물은 해양의 자연환경에서 사용하는 구조물이므로 당연히 설치해역의 평상시의 자연환경 하중을 받으면서 기능유지가 가능하여야 하며, 또한 극한 자연환경 하중에도 견딜 것이 요구된다. 해양시설물 설계시에 고려해야할 자연환경조건으로는 바람, 파랑, 조류, 해류, 지진, 해저지반 등이다. (중략)
과거에는 바다와 해안가의 특수한 환경 때문에 항로표지시설을 점검하기 위해서 항로표지선을 이용하여 직접 시설물을 점검하였다. 최근에는 드론을 활용하여 다양한 분야에서 시설물을 점검하고 있지만 해양 분야에서는 바람과 염분, 비행시간 문제로 드론을 활용허기 어려웠다. 이에 본 기관은 해양에 특화된 드론을 활용하여 포항신항 내 고정된 위치의 등부표 장비들을 지정된 순서로 이동하며 장비의 정상작동 여부와 상태를 점검하였다. 본 논문에서는 드론을 활용하여 항로표지시설을 점검하기 위한 방법을 제시한다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제34권6호
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pp.906-913
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2010
최근 해양 시설물용 복합 발전 시스템 개발에 관한 많은 연구가 수행되고 있다. 일반적으로 해양시설물에 사용되는 독립형 전력 공급 시스템은 날씨에 상당히 많은 영향을 받게 된다. 이러한 전력 공급시스템의 효율성을 높이기 위하여 다양한 스위칭 알고리즘을 이용한 충전 기법이 연구되고 있다. 본 논문에서는 다중 레벨 방식을 적용한 전력 시스템의 충전 방식을 제안하고 실험을 통하여 결과를 제시하였다. 다중 레벨 방식의 충전기법을 시뮬레이션한 장치의 실험 결과와 기존에 사용 중인 전력 공급 시스템의 실험 결과를 비교하여 나타내었다. 그 결과, 다중 레벨 방식의 충전기법을 이용하는 경우에 기상 조건에 따라 충전 전력은 5~11%, 충전 가능 시간은 7~47% 정도 향상되었음을 확인하였다.
해양환경오염, 선박안전사고 등의 문제를 일으키는 불법 양식장은 각 지자체를 중심으로 관리와 단속이 이루어지고 있지만, 넓은 관리지역과 부족한 인력으로 인해 어려움을 겪고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 새로운 기술인 IP-RFID를 이용하여 양식장 시설물을 효율적으로 관리할 수 있는 시스템을 제시하고 한다. 본 연구에서 개발하는 시스템은 양식장 시설물에 저장된 정보와 위치를 IP통신을 통해 다양한 사용자에게 실시간으로 전달할 수 있는 IP-Tag를 부착하여, 양식장 시설물의 관리감독을 효율적으로 할 수 있게 하고, 불법 양식장을 단속할 수 있게 한다. 특히 본 시스템은 양식장 시설물이 바다 밑으로 가라않은 지정을 확인할 수 있기 때문에, 유실된 양식장 시설물로 인한 해양환경오염을 줄일 수 있다.
해상용 브이 시스템은 안정적인 전력공급이 필요하다. 현재 해양시설물은 독립적인 전력 시스템을 위해 태양광 발전을 많이 이용한다. 태양광 발전은 많은 분야에 쓰이고 있지만, 해상에서는 육상에서 만큼의 효율을 갖지 못한다. 또한, 날씨가 흐리거나 밤에는 발전을 할 수 없기 때문에 발전량이 낮아지는 문제가 발생한다. 이를 보완하기 위해 파력 발전과 태양광 발전을 함께 사용하여 복합발전 시스템을 구축하였다. 본 논문은 복합 발전 시스템을 통해 해상용 브이 시스템에 안정적인 전력 시스템 구축을 위한 연구를 수행하였다. 실험을 통하여 태양광 발전과 파력 발전이 상호 보완적임을 증명하였고, 해양 시설물에 복합 발전 시스템의 적용 가능성을 입증하였다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제35권5호
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pp.661-666
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2011
최근 해양교통시설물의 전력원으로 태양광발전과 파력발전을 이용한 하이브리드 발전 형태에 대한 연구가 진행 중이다. 그러나 해상에서 장기간 해양교통시설물을 운용할 경우 해양교통시설물 수주의 유입구에 해조류 증착 문제가 발생하였다. 이러한 문제의 해결을 위해 AFS (Anti-Fouling System)의 연구가 진행되고 있다. 단일채널 방식의 AFS를 이용하였으나 구리 전극봉의 이온화가 각기 다르게 되어 구리 전극봉의 교환주기를 앞당기는 문제가 발생하였다. 본 논문에서는 다채널 전류제어 방식을 이용한 해양 교통시설물용 AFS를 제안하고 시뮬레이션을 하였다. 시뮬레이션의 신뢰성을 높이기 위하여 실제 해양교통시설물의 전극봉 용해결과를 시뮬레이션 프로그램에 반영하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 다채널 전류 제어 방식의 AFS의 전극봉이 균일하게 이온화 되는것을 확인할 수 있었다.
세계적인 기상이변으로 가뭄발생 빈도 및 영향이 증가하고 있으며, 급속한 산업화로 사용 가능한 수자원이 점차 고갈되어 있어, 국내에서도 해수담수화(Seawater Desalination)는 새로운 대체수자원으로 많은 관심을 받고 있다. 해수담수에 필요한 에너지 약 50~70%는 역삼투(Reverse Osmosis) 공정에서 발생되며, 해수온도 및 염분도에 따라 많이 변동될 수 있으므로 국립해양조사원(KHOA)의 과거 20년 자료를 이용하여 해수담수화 시설물 위치에 따른 영향을 분석하였다. 해수담수화에 필요한 에너지는 막 제조사에서 제공하는 RO Projection Software를 적용하여 에너지 소모량을 평가하고, 이를 고려한 시설물 위치에 대한 평가 모델을 구축하였다. 기존 해수담수화 시설은 대규모 물 공급이 필요한 지역을 우선적으로 고려했기 때문에 시설물 위치에 대한 객관적인 평가기준 마련이 어려웠다. 그러나 해수담수화 플랜트는 한번 설치되면 장기적인 시설물 유지 및 관리가 필요함으로 경제성을 고려한 최적 입지의 선정은 매우 중요하다. 본 연구는 국립해양조사원의 수집된 자료를 바탕으로 해수담수화 시설물 입지선정을 정량적으로 평가함으로서, 시설물 위치에 대한 의사결정시 참고할 수 있는 기초자료로 활용될 것으로 기대한다.
최근 국내에서 USN(Ubiquitous Sensor Network) 연구가 활성화 되면서 GIS 분야에서도 USN을 연동한 실시간 GIS 시스템이 구축되고 있다. GIS 분야 중 지하시설물은 그 중요성에 비해 관리 감독의 어려움에 의해 정량적 분석이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 지하시설물을 획기적으로 정밀하게 관리 감독할 수 있는 UFSN(Underground Facility Sensor Network) 기반 지하시설물 관리시스템을 구축하기에 앞서 요구되는 지하시설물 관리데이터를 분석하였다. 또한 이 관리데이터를 구조화하는데 필요한 메타데이터를 USN 메타데이터 표준과 국토해양부 3차원 공간정보 메타데이터 표준을 조합하여 지하시설물 관리시스템에 필요한 메타데이터로 분류하였고, 분류된 메타데이터를 작성할 수 있는 지하시설물 메타데이터 편집도구를 개발하였다. 본 연구에서 제시한 UFSN 기반 지하시설물 메타데이터는 개발된 편집도구에 의해 작성되어 실제 관리시스템에 적용될 예정이며, 향후 USN 기반 GIS 시스템 개발에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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