• 대한조선학회논문집
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• 제54권4호
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• pp.301-311
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• 2017

Safety operational envelope (SOE) is the area which guarantees the safety of a submarine from the accident such as jamming and flooding. The maximum safe depth is set to prevent the damage to the hull from increasing water pressure with depth. A minimum safety depth is set to prevent a submarine from the exposure above the free surface and collision against surface ship. The prediction method for the SOE in the design phase is needed to operate the submarine safely. In this paper, the modeling and calculation methods of the SOE are introduced. Main ballast tank blowing modeling and propeller force modeling are conducted to simulate the accidents and the recovery process. The SOEs are established based on the crash stop and emergency rising maneuver simulation. From the simulation results, it can be known that the emergency rising maneuver is more effective recovery action than the crash stop.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.847-850
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• 2013

해양에 설치되는 플랜트는 태풍, 해일 등과 같은 환경적인 요소와 화재나 선박의 충돌 등과 같은 인공적인 요소에 의한 위협에 노출되어 있다. 본 논문에서는 이러한 위협으로부터 해양플랜트를 안전하게 보호하기 위하여 카메라, AtoN AIS를 이용한 IT융합 해양플랜트 원격 감시 시스템 설계에 관한 내용을 다룬다. 해양플랜트의 주변 환경에서 발생할 수 있는 각종 상황들을 영상 및 각종 데이터를 이용하여 원격으로 감시함으로써 보다 신속하게 적절한 대처가 가능해지며 안전한 해양플랜트의 운영에 도움을 준다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2008년도 춘계학술발표회
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• pp.173-176
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• 2008

우리나라는의 선박자동식별시스템은 국제협약에 의거 강제시행됨에 따라, 정부에서는 2002년부터 정부예산을 투입하여 현재까지 육상기지국 33개소, 운영시스템 11기 및 전국통합망 구축사업을 추진하여 왔으며, 다양한 해상안전분야에서 활용되고 있다. 그러나 현재의 해상교통량 조사 및 분석방법에 있어서는 대부분이 레이더 기반의 VTS관제센터에서 수집된 정보를 조사함으로써 항만위주의 해역에 대한 교통량 분석이 이뤄지고 있는 실정이다. 따라서 이 논문에서는 AIS 전국망 데이터를 조사 분석하여 우리나라 전해상의 AIS 통신 음영지역 및 커버리지에 대한 분석 및 공해상에서 선박의 이동경로 분석 및 교통량을 분석함으로써 효율적인 연안관제 및 해싱관제 업무에 활용할 수 있도록 AIS기반의 해상교통량 조사 분석 시스템을 개발하고 그 내용을 소개하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제42권6호
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• pp.478-485
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• 2018

항로표지는 해상교통의 안전을 도모하고 선박운항 능률 향상을 위하여 설치된 해양교통안전시설 중 하나이다. 그러나 선박충돌 또는 기상악화 등의 원인으로 발생하는 항로표지의 사고로 인하여 제 기능을 상실 하였을 경우, 선박운항자를 비롯한 여러 이용자에게 이용불편 또는 항행위험을 증가시키고 있다. 특히 우리나라 최대 컨테이너항만인 부산항은 최근 12년(2006년~2017)동안 총400건의 항로표지 사고가 발생하였으며, 이로 인하여 평균 20.6일의 복구기간이 소요됨에 따라 항로표지 이용자들에게 해양안전 불안을 가중시키고 있다. 따라서 연구의 목적은 우리나라 항로표지 사고예방과 효율적인 관리방안을 적극적으로 추진하기 위한 이용자들의 정량적 지지도를 제시하고자 한다. 이를 위해 부산항 해역이용자들을 대상으로 항로표지 및 항로표지 사고에 대한 인식조사를 실시하고, 효율적 항로표지 관리방안의 추진을 통한 항행위험 감소에 대한 경제적 가치를 추정하였다. 연구의 결과, 비시장재화인 환경재나 공공재의 대표적인 가치추정법인 조건부가치추정법을 이용하여 추정된 부산항 항로표지 서비스에 대하여 이용자들이 부여한 경제적 가치는 최소 약 160억원으로 나타났다. 따라서 이러한 연구결과는, 항로표지 관리자 및 정책입안자들에게 부산항을 비롯한 우리나라 항로표지 서비스에 대한 다양한 이용자의 요구사항을 확인하고, 이에 대응하는 보다 효율적인 관리방안의 수립과 추진에 유용한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권1호
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• pp.9-16
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• 2017

우리나라 주요 항만의 입출항 통항패턴을 연구하기 위한 사전 연구로서, 부산항에 입 출항하는 위험화물운반선의 통항량을 항만운영정보시스템(Port Management Information Systim, Port-MIS) 자료를 이용하여 사전 조사하고, 통항량이 가장 높은 각 계절별 연속 3일을 선별하였다. 해양안전종합정보시스템(General Information Center on Maritime Safety & Security, GICOMS) 자료를 이용하여 선별된 12일간 위험화물운반선의 부산항 주요 통항로의 통항 패턴을 분석하였다. 또한 주요 입출항 지점인 북항 오륙도 방파제와 감천항 동방파제의 위험 화물운반선의 통항 이격거리를 분석하였다. 항로 단면에서 선박의 궤적이 정규분포를 이룬다는 가정을 근거로 해상교통안전진단 등에서 정규분포의 누적 확률분포 함수를 이용하여 충돌확률을 추정하여 사용하고 있지만, 오륙도 방파제 입출항 및 감천항 동방파제 입항에서의 선박의 항해 궤적은 KS-test 및 SW-test를 이용한 정규성 검정결과 정규분포를 따르지 않는 것으로 평가되었다. 특히 북항에서는 선박의 우측통항 경향이 두드러지게 나타났다. 일반적인 통항이론의 적용보다는 항만의 특성에 맞는 통항모델을 개발하여, 해상교통안전진단 등에서 적용하는 것이 바람직하여 이에 대한 후속연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.69-76
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• 2011

해양 안전 사고 관련 연구에 의하면 선박 충돌 사고의 약 60%는 인적 요인에 의한 운용상의 실수로 인해 발생되고 있으며, 특히 항해사의 견시 소홀로 인한 사고는 인적 요인으로 인한 사고의 66.8%에 달하는 것으로 보고되고 있다. 그러므로 주야간을 막론하고 우천이나 안개 속에서도 거의 변함없는 화질을 보이는 IR 영상으로부터 자동으로 물표를 탐지하고 추적할 수 있다면 항해사의 근무 피로를 경감시키면서 인간 시각 특성의 불완전성을 보완할 수 있어 선박의 안전항행을 위한 중요 정보로 사용할 수 있다. 본 논문에서는 해양 IR 영상으로부터 선박, 암초, 부이와 같은 해상 물표를 탐지하기 위한 기법을 제안한다. 해양 영상에서 대부분의 에지 방향은 수평이며, 수직 방향의 에지는 대부분 물표 영역에서만 집중적으로 발견된다. 또한 물표와 해수면이 만나는 영역에는 수평 방향의 에지가 존재한다. 제안된 방법은 물표 추출을 위해해양 환경에서만 발견되는 이런 에지의 특징을 이용한다. 먼저 주어진 입력 IR 영상으로부터 에지를 추출하여 수평, 수직 에지로 분리한 다음 고립되어 있는 에지들을 제거한다. 그런다음 수직 에지에 대하여 모폴로지 닫힘 연산을 이용하여 물표를 구성하는 수직 에지들을 서로 연결하여 물표 후보 영역을 얻는다. 물표 후보 영역 중 아래에 수평에지 영역이 존재하는 영역은 해수면 바로 위의 물표를 의미하기 때문에 물표 후보 영역과 바로 아래의 수평 에지를 통합하여 기준 영역으로 삼고, 이 기준 영역을 기준으로 좌, 우, 위의 물표 후보 영역들을 통합하여 최종 물표를 얻는다.

• 한국항해항만학회지
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• 제35권10호
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• pp.823-827
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• 2011

2016년 7월부터 강제 적용 예정인 목표기반 선박건조 기준(GBS)의 설계단계의 기능요건 중 잔류강도 평가 부분은 현재의 유조선설계, 건조 규칙인 공통구조규칙에는 아직 포함되어 있지 않은 실정이다. 기능요건에 포함된 잔류강도 부분은 충돌이나 좌초와 같은 해상사고시 발생가능한 선체손상을 고려하여 강도측면의 제한조건을 규정함으로써 사고시에도 일정부분 선박의 안전을 확보하려는 것이다. GBS에서 주로 다루고 있는 위험도에 근거하여 잔류강도를 평가하기 위해서는 다양한 손상에 대한 광범위한 평가 작업이 필요하다. 이때, 매번 비선형 유한요소해석을 수행하기보다 선체구조를 보강판 요소의 집합으로 보는 간이화된 강도 해석법의 하나인 Smith법이 유용할 것이다. 본 연구에서는 좌초사고로 인해 선저가 손상된 경우를 대상으로 Smith법을 적용하여 최종강도 평가를 수행하였으며, 3개의 화물창 구역을 모델링하여 수행한 비선형 구조해석 결과와의 비교를 통해 Smith법을 적용한 결과의 정도를 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권6호
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• pp.603-612
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• 2017

유류와 위험 유해물질(Hazardous and Noxious Substances, 이하 HNS)을 포함하는 위험물질의 해상운송 중에 발생하는 사고가 증가하고 있어, 이러한 위험물질 해양사고를 방지할 수 있는 예방대책을 마련해야 할 것이다. 이를 위해 국내에서 발생하는 위험물질 해양사고 자료(2002~2014)를 수집하여 인명 및 환경 위험도를 분석하였으며, 사고원인 규명 및 적절한 예방대책이 필요한 우선 안전관리분야를 파악하고자 하였다. 인명위험도는 선박 수리 및 탱커세정(tank cleaning) 작업과정에서 발생하는 폭발 및 인명사고 중 질식 등이 높은 것으로 분석되었다. 환경위험도는 충돌, 좌초 등에 의한 유출사고로 인해 발생하였다. 또한 비포장 상태의 위험화물을 선박에 적재 중 취급부주의로 인하여 유출사고가 일어났다. 다수의 사고는 적합한 안전장비 미착용, 취급 부주의 등 인적오류로 인한 사고로서 관리 감독을 강화하고, 주기적인 교육 훈련을 통하여 사고 저감이 가능하다. 위험물질 해양사고를 예방하기 위해서는 물질 자체 고유의 특성상 유해성과 위험성을 지닌 위험물질(유류와 HNS)에 대한 안전관리를 더욱 강화해야 한다.

• 지능정보연구
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• 제26권4호
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• pp.87-109
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• 2020

현재 육상에서는 유무선 통신의 발전으로 다양한 IT 서비스를 제공받고 있다. 이러한 변화는 육상을 넘어서서 해상에서 항해 중인 선박에서도 다양한 IT 서비스가 제공되어야 하며 육상에서 이용하는 것과 마찬가지로 양방향 디지털 데이터 전송, Web, App 등과 같은 다양한 IT 서비스들의 제공에 대한 요구가 증가될 것으로 예상하고 있다. 하지만 이러한 초고속 정보통신망은 AP(Access Point)와 기지국과 같은 고정된 기반 구조를 바탕으로 네트워크를 구성하는 지상에서는 쉽게 사용할 수 있는 반면 해상에서는 고정된 기반 구조를 이용하여 네트워크를 구성할 수 없다. 그래서 전송 거리가 긴 라디오 통신망 기반의 음성 위주의 통신 서비스를 사용하고 있다. 이러한 라디오 통신망은 낮은 전송 속도로 인해 매우 기본적인 정보만을 제공할 수 있었으며, 효율적인 서비스 제공에 어려움이 있다. 이를 해결하기 위해서 디지털 데이터 상호교환을 위한 추가적인 주파수가 할당되었으며 이 주파수를 사용하여 활용할 수 있는 선박 애드 혹 네트워크인 SANET(ship ad-hoc network)이 제안되었다. SANET은 높은 설치비용과 사용료의 위성 통신을 대신하여 해상에서 IP 기반으로 선박에 다양한 IT 서비스를 제공할 수 있도록 개발되었다. SANET에서는 육상 기지국과 선박의 연결성이 중요하다. 이러한 연결성을 갖기 위해서는 선박은 자신의 IP 주소를 할당 받아 네트워크의 구성원이 되어야 한다. 본 논문에서는 선박 스스로 자신의 IP 주소를 할당 받을 수 있는 SANET-CC(Ship Ad-hoc Network-Cell Connection) 프로토콜을 제안한다. SANET-CC는 중복되지 않는 다수의 IP 주소들을 육상기지국에서 선박들에 이어지는 트리 형태로 네트워크 전반에 전파한다. 선박은 IP 주소를 할당할 수 있는 육상 기지국 또는 나누어진 구역의 M-Ship(Mother Ship)들과 간단한 요청(Request) 및 응답(Response) 메시지 교환을 통해 자신의 IP 주소를 할당한다. 따라서 SANET-CC는 IP 충돌 방지(Duplicate Address Detection) 과정과 선박의 이동에 의해 발생하는 네트워크의 분리나 통합에 따른 처리 과정을 완전히 배제할 수 있다. 본 논문에서는 SANET-CC의 SANET 적용가능성을 검증하기 위해서 다양한 조건의 시뮬레이션을 수행하였으며 기존 연구와 비교 분석을 진행하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.133-144
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• 2009

Incheon Bridge, 18.4 km long sea-crossing bridge, will be opened to the traffic in October 2009 and this will be the new landmark of the gearing up north-east Asia as well as the largest & longest bridge of Korea. Incheon Bridge is the integrated set of several special featured bridges including a magnificent cable-stayed girder bridge which has a main span of 800 m width to cross the navigation channel in and out of the Port of Incheon. Incheon Bridge is making an epoch of long-span bridge designs thanks to the fully application of the AASHTO LRFD (load & resistance factor design) to both the superstructures and the substructures. A state-of-the-art of the geotechnologies which were applied to the Incheon Bridge construction project is introduced. The most Large-diameter drilled shafts were penetrated into the bedrock to support the colossal superstructures. The bearing capacity and deformational characteristics of the foundations were verified through the world's largest static pile load test. 8 full-scale pilot piles were tested in both offshore site and onshore area prior to the commencement of constructions. Compressible load beyond 30,000 tonf pressed a single 3 m diameter foundation pile by means of bi-directional loading method including the Osterberg cell techniques. Detailed site investigation to characterize the subsurface properties had been carried out. Geotextile tubes, tied sheet pile walls, and trestles were utilized to overcome the very large tidal difference between ebb and flow at the foreshore site. 44 circular-cell type dolphins surround the piers near the navigation channel to protect the bridge against the collision with aberrant vessels. Each dolphin structure consists of the flat sheet piled wall and infilled aggregates to absorb the collision impact. Geo-centrifugal tests were performed to evaluate the behavior of the dolphin in the seabed and to verify the numerical model for the design. Rip-rap embankments on the seabed are expected to prevent the scouring of the foundation. Prefabricated vertical drains, sand compaction piles, deep cement mixings, horizontal natural-fiber drains, and other subsidiary methods were used to improve the soft ground for the site of abutments, toll plazas, and access roads. Light-weight backfill using EPS blocks helps to reduce the earth pressure behind the abutment on the soft ground. Some kinds of reinforced earth like as MSE using geosynthetics were utilized for the ring wall of the abutment. Soil steel bridges made of corrugated steel plates and engineered backfills were constructed for the open-cut tunnel and the culvert. Diverse experiences of advanced designs and constructions from the Incheon Bridge project have been propagated by relevant engineers and it is strongly expected that significant achievements in geotechnical engineering through this project will contribute to the national development of the longspan bridge technologies remarkably.