• 해양환경안전학회지
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• 제28권4호
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• pp.610-619
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• 2022

수소는 산소와 반응하여 전기에너지를 만들고 부산물로 물을 생성하므로 친환경 선박의 대체 연료로 대두되고 있다. 그러나 수소는 일반 화석연료와는 달리 낮은 점화 에너지와 높은 가연성 범위로 인하여 폭발의 위험성이 높은 물질이다. 그래서 선박에서 사용되는 수소의 안전성을 확보하기 위해서 수소의 누출·확산에 관한 유동 특성을 연구하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 선박 내부와 같은 밀폐공간에서 수소가 누출되었을 때 누출량, 통풍량, 환기 방식 등이 환기 성능에 어떤 영향을 미치는지에 대하여 수치적 해석을 수행하였다. 수치해석에는 CFD 상용 소프트웨어인 ANSYS CFX ver 18.1을 이용하였다. 누출량은 1 q = 1 g/s로 하여 1 q, 2 q, 3 q로 변경하였고, 통풍량은 1 Q = 0.91 m/s로 하여 1 Q, 2 Q, 3 Q로 변경하였으며 환기 방식은 typeI, typeII, typeIII로 변경하면서 환기 성능을 분석하였다. 누출량이 1 q에서 3 q로 증가할수록 저장실 내의 수소 몰분율(HMF)는 약 2.4 ~ 3.0배 높게 나타났으며 통풍량 증가는 누출량에 대비하여 약 62.0 ~ 64.8 % 정도 환기 성능이 개선에 효과가 있었다. 그리고 폭발의 위험성을 낮추기 위한 통풍량은 최소 2 Q 이상 되어야 하며, 수소탱크 저장실 내부의 부압 형성을 위해서는 type III가 가장 적합한 방식이라고 판단하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제46권3호
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• pp.289-296
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• 2022

본 연구의 목적은 유가와 벌크선 운임의 상관관계 및 영향력을 검증하는 것이다. 탄소배출 감축을 위해 석유의존도를 줄이고 친환경연료 선박의 개발이 추진되고 있지만, 현재의 진행상황으로 볼 때, 상당한 시간이 필요할 것으로 보인다. 반면, COVID 19 팬데믹 및 러시아의 우크라이나 침공에 따른 유가 변동성이 커지고 있다. 해운업에서 연료비용이 큰 비중을 차지하고 있으므로, 유가가 운임에 어떠한 영향을 주는지 점검이 필요하다. 유가 변수로 Brent, Dubai, WTI 그리고 운임변수는 BDI, BCI, BPI로 2008년 10월부터 2022년 2월까지 월별 데이터를 사용하였다. VAR(Vector Autoregressive) 모형을 이용한 상관관계 분석에서 BDI에 대한 충격반응 분석은 WTI가 가장 큰 영향을 미쳤고, 그 다음으로 두바이유, 브렌트유 순으로 차이를 보였다. 예측오차 분산분해 분석결과는 BDI에 대해 WTI, 두바이유, 브렌트유 순으로 설명력의 차이를 보였다. 선종별로 차이는 있으나, 대체로 WTI와 두바이유가 설명력이 높았다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권7호
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• pp.1124-1128
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• 2021

선박으로부터 발생하는 배출가스에 대한 규제가 강화되고 이를 해결하기위한 대안으로 전기추진시스템의적용이 대형상선에서부터 중·소형선박에 이르기까지 그 사용이 증가되고있다. 전기추진시스템의 효율 향상을 위한 방법으로 발전원의 개선, 배터리·연료전지·태양광 등의 친환경 발전원의 시스템 연계 및 정류기, 전력변환장치, 추진전동기의 개발과 제어방식의 연구를 들 수 있다. 그 중 정류방식에 있어 상천이변압기과 다이오드를 이용하는 방식이 널리 사용되었으나, 직류배전을 이용한 친환경발전원의 계통 연계, 가변속 발전원의 사용, 중·소형 전기추진시스템의 적용을 통해 전력용 반도체 소자를 이용한 AFE정류기에 대한 수요가 증대되고 있다. 이러한 AFE 정류기를 제어하는 방식에 있어 기존의 비례적분제어기가 아닌 신경회로망을 이용한 방식을 본 연구에서는 제안하였다. 기존의 제어기 데이터를 활용하여 Matlab/Simulink를 통해 학습한 신경회로망제어기를 설계하고 PSIM을 통해 설계된 정류시스템에 신경회로망 제어기를 적용하여 부하변동에 따른 직류출력단의 파형과 역률 개선의 유효성을 확인하였다. 이는 공간이 협소한 중소형 친환경 선박의 정류시스템으로써 적용이 가능하다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권7호
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• pp.1098-1105
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• 2021

국제해사기구에서는 선박에서 배출되는 질소산화물 및 이산화탄소 등에 관한 환경규제를 꾸준하게 강화하고 있다. 이에 친환경 요소를 바탕으로 하는 전기추진시스템의 수요가 증가하고 다양한 선박에 적용되며 연구개발이 꾸준하게 진행되고 있다. 전기추진시스템은 신뢰성을 높이고 선내 배치를 용이하게 하기 위한 이중화 구성이 주로 채택되며 실제 장비나 공간을 가상 세계에 쌍둥이처럼 구현하고 현실 세계의 정보와 데이터를 가상 세계와 통합하여 실제 환경에서 발생할 수 있는 상황을 컴퓨터로 시뮬레이션 함으로써 결과를 미리 예측할 수 있는 디지털트윈 기술의 접목을 통하여 전기추진시스템의 안전성 확보를 위한 연구 또한 매우 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 전기추진선박의 디지털트윈 기술개발을 위한 전력관리시스템 이중화에 대한 검증을 FMEA를 바탕으로 분석 후 선급에서 제시하는 이중화 FMEA 기준을 바탕으로 실제 선박 운항 조건에서 전력관리시스템의 단일 장비 고장의 일차 피해와 이차 피해 및 전체 시스템의 영향을 분석하여 추가 피해를 방지하기 위한 보상기능으로 전력관리시스템의 역할과 알고리즘을 제안하였으며 실제 테스트를 통해 추진력 보존이 개선되었음을 검증하였다.

• 한국항만경제학회지
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• 제39권4호
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• pp.107-125
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• 2023

기후변화에 따라 지속가능전환을 위한 범세계적인 노력이 촉구되고 있는 가운데 서울선언, IMO의 탈탄소 지침으로 해양산업의 탈탄소 전환도 가속화되고 있다. 지속가능전환은 기술개발, 고가의 대체연료 및 친환경연료 사용, 인프라 확충 필요성 등으로 인해 주로 '비용'으로 여겨졌다. 해운산업의 경쟁우위 확보는 최근까지 선복량에 중점을 두어 더 큰 재원적 우위를 지닌 글로벌 선사들에게 유리했다. 다가오는 지속가능전환은 친환경 연료비 부담 등 해양기업들의 비용적 부담으로 기존 재원적 우위를 지녔던 기업들의 경쟁우위 확보 구도가 공고해지며 레드퀸 효과(Red Queen Effect)의 발현이 예상된다. 이에 따라 본 연구는 신(新)해양생태계 발현과 가치창출-획득에 대한 다원화를 통해 다가오는 지속가능전환을 맞아 국내 해양기업들의 경쟁우위 확보 방안에 대해 탐구했다. 이를 위해 신(新)해양생태계와 모델 구상을 위해 인지관점의 유추적 추론기법(analogical reasoning)에 근거해 해운산업과 인접한 산업분야의 유사사례들을 참고하고, 모델링 기법을 적용해 지속가능전환시대의 경쟁우위 확보에 기여할 수 있는 해양 탄소금융 모델을 우선 제시했다. 이와 함께 제시한 해양 탄소금융 모델의 활성화를 위해 탄소금융과 디지털금융을 연계한 CCM-VCM-디지털 자산거래소 연계생태계 조성방안을 기술했다. 특히 한국거래소의 탄소배출권거래소와 블록체인규제자유특구가 위치한 부산국제금융중심지에서 해당 모델들의 구현을 통해 지속가능해양금융중심지로서의 발전을 기대해 본다. 이와 같은 구상은 기존 선복량과 재원중심의 경쟁구도에서 열세에 있던 국내 해양산업에 있어 혁신생태계 발현과 선점을 통해 경쟁우위 확보에 기여할 수 있으며, 해양 지속가능금융 플랫폼 생태계 조성을 위한 선제적 연구로서 의의가 있다.