• 해양환경안전학회지
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• 제21권1호
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• pp.40-46
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• 2015

지구 온난화로 인해 북극해에 얼음이 빠르게 해빙되어 상업적 운항이 진행되고 있다. 극한의 조건에서도 북극해 항로를 개척하는 이유는 기존 항로보다 운항거리 단축되어 경제적으로 이익을 가지고 오기 때문이다. 이에 국제해사기구(IMO)에서는 북극해 항로를 안전하게 운항하기 위해 극지운항선박 안전기준(Polar Code)이 제정하였다. 본 연구에서는 북극해 안전 운항을 위해 항해사가 반드시 알아야 하는 얼음의 종류 및 극지운항선박 안전기준에 대해 설명하였다. 그리고 북극해를 운항하는 통항선의 안전 운항에 대한 이론적 지식을 시뮬레이션을 통해 검증하였다. 그 결과 안전 운항을 위해서 통항선들은 얼음 진입 전 감속을 통해 얼음을 분석하고 얼음을 안전하고 효율적으로 쇄빙하기 위해 직각으로 진입해야 함을 알 수 있었다. 또한, 얼음에 진입 후 항로(lead)운항에 대하여 시뮬레이션을 실시한 결과 변침이 곤란하여 전방의 통항선에 대한 긴급상황 대처 훈련이 필요한 것으로 판단된다. 향후 다양한 조건의 시나리오를 통해 면밀한 분석이 필요할 것으로 본다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권6호
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• pp.626-632
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• 2015

국제해사기구(IMO)에서는 선박으로부터의 대기오염방지를 위한 규제와 여기에 더하여 지구온난화의 방지를 위한 규제가 이미 시행되고 있거나 또는 논의 중에 있다. 따라서 고효율 친환경에 대한 요구들을 동시에 만족시킬 수 있는 대책이 요구된다. 디젤엔진에 있어서 밀러 사이클의 채택이 NOx 저감과 열효율향상을 동시에 꾀할 수 있는 방법으로 많은 관심을 받고 있다. 그러나 이 방법은 높은 급기압력이 요구되며 그 대책의 하나로 2단과급에 의한 방법이 주목을 받고 있다. 2단 과급시스템을 이용하면 고과급의 효과는 물론 여기에 바이패스기술과 밀러사이클을 이용하면 특정 부하영역에서의 성능향상 등 더욱 다양한 성능개선을 이룩할 수 있다. 그러나 2단 과급시스템의 디젤기관은 그만큼 구조가 복잡하게 되어 과급기 최적 매칭 등 시스템의 최적설계가 매우 복잡하고 어렵게 된다. 따라서 설계초기단계에서 이러한 다양한 방법들의 개선효과를 정량적으로 확인하고 또한 최적조건을 검토할 필요가 있다. 본 연구에서는 과급 시스템의 최적 설계를 위한 시뮬레이션 프로그램을 개발하였으며, 개발 된 프로그램의 신뢰성을 확인하고 이 프로그램의 활용방법에 관하여 고찰한 결과를 보고한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권4호
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• pp.400-406
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• 2017

선박용 입형 편흡입 원심 해수펌프의 회전체와 파이프 시스템 내부에 발생한 과도한 손상의 원인을 분석하고자 실제 모델을 역설계 하였다. 이를 위해 전산유체역학(CFD)을 이용하여 해수냉각펌프의 내부유동 분석을 실시하였다. 결과적으로 역설계를 통한 대상펌프의 형상 및 경계조건을 설정하여 설계 운전점인 $125m^3/h$에서의 펌프 효율은 85.3 %, 양정 32.0미터로 계산되었다. 대상 펌프의 최고 효율점은 $150m^3/h$에서 약 86.2 %로 예측되었으나 실제 운전점과는 차이가 있었다. 최저 유량점인 $112.5m^3/h$에서는 저 유량점 특성상 유동이 불안정하여 해석의 수렴이 좋지 않았다. 선박에서 운전 중인 해수펌프 및 파이프 시스템 전반에 걸쳐 진행 중인 공동현상의 원인 규명을 통해 개선방안을 도출하고자 하였으나, 입 출구 전체 파이프 시스템의 계산, 각 지관들에 대한 유량 및 유속 측정 등을 통해 보다 명확한 원인분석을 위한 후속연구가 필요하다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권4호
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• pp.354-364
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• 2017

본 연구는 국내 외적으로 해양오염사고 예방에 관한 관심과 중요성이 날로 증대되는 가운데, 지방정부 중심의 해안방제체계를 구축하기 위한 정책방향 설계에 그 목적이 있다. 따라서 지방정부의 해안방제능력을 진단하고 해안방제 실행력 강화를 위해 필요한 중앙정부의 정책적 지원방안이 무엇인지를 밝혀보고자 하였다. 이러한 연구목적을 달성하기 위하여 국내외에서 일어났던 대규모 해양오염사고 사례분석을 통해 지방정부가 해안방제를 어떻게 수행했는지를 분석하고, 해안방제에 관한 지방정부의 문제점을 찾아내어, 향후 발생가능한 대형 해양오염사고의 해안방제 대비에 필요한 사항을 중심으로 단계별 대응체제 구축, 교육훈련 강화, 인적 네트워크 활성화, 방제자원 확보근거 마련, 전담부서 신설 등 지방정부의 해안방제능력 개선방안을 제시하였다. 그러나 아직까지 지방정부의 해안방제관리능력에 관한 연구가 일천한 상황에서 본 연구는 시험적 연구라고 판단되며, 따라서 본 연구의 결과는 시험적 연구로서 다음의 후속 연구에 큰 도움이 되었으면 한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권6호
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• pp.447-454
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• 2007

항만개발의 적정성 및 해상교통 환경평가를 위하여 대상항만의 현재의 입출항 교통량을 이용하여 장래의 교통량을 추정하고 있다. 이는 장래 교통량의 추정을 기초로 하여 항로의 혼잡도, 항로 폭의 결정, 각종 운영규정을 설정하기 때문에 상당히 중요한 요소로 반드시 고려되어야 할 요소이다. 장래 해상교통량 추정방법은 프레터 법칙, 경향 추세식을 이용한 방법 등이 있는데 이전 연구의 대부분은 교통량 추정요소는 그 항만의 입출항 척수를 기초로 장래교통량을 추정하고 있다. 그러나 항만 특성상 입출항 선박의 종류 및 크기가 상이하여 지금과 같이 입출항 척수라는 하나의 요소로 변화 추이를 이용한 장래 교통량 예측은 상당히 어렵다. 이 논문에서는 각 항만의 해상교통 구성 특성요소인 연안 외항선박 척수, 선박 크기별 입출항 척수, 각 선박 당 수송 물동량 등의 변화 추이를 이용하여 장래 교통량 추이를 조사하여 예측하고자 한다. 그리고 수학적으로 모델을 구하기 어려운 비선형 시스템이라 할지라도 입 출력 특성을 묘사할 수 있으며, 입력정보의 왜곡, 잡음 등에 강인한 특성을 가지고 있어서 최근에 비선형 동특성 시스템의 동정(Identification)에 응용되고 있는 신경회로망을 이용하여 장래교통량을 예측한 결과와 상호 비교하고자 한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권8호
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• pp.569-576
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• 2008

전세계적으로 물동량이 증가하고 동시에 지난 10여년간 VTS는 급격한 성장을 하여 왔다. 그러나 VTS가 생겨난 이후 15년간 VTS 관제사의 업무량에 대한 관심과 연구는 미흡하였다. VTS 관제사의 업무량을 측정하기 위해 우선, Port-MIS 자료와 De-briefing자료를 이용하여 7일간 입출항 척수를 시간-톤수별로 구별하여 조사한다. 그러나, 한 척의 선박이 입항하더라도 관제사가 느끼는 부담의 정도가 달라지므로 선종, 크기, $L^2$ 환산치등을 조사한다. 여기에 설문조사를 통하여 구해진 관제 비관제 척수를 1과 0.3의 가중치를 주어 환산관제척수를 구한다. VTS 업무량에 영향을 주는 요소인 관제구역 크기, 사고발생 빈도, 거대선, 위험선을 조사 분석하여 관계식을 정립하고, 이 연구의 결론인 복합환산 관제척수(실제로 관제사에게 부담이 되는 업무량 교통량)를 산출한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권9호
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• pp.1070-1074
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• 2014

IEEE 1662(2009)에 따르면 통합 전력 시스템(이하 IPS)은 함정의 모든 동력기관(Prime mover)이 전력만을 생산하고 생산된 전력을 통합하여 추진과 무기체계, 함정 내 소요처에 공급하는 체계를 말한다. IPS의 특징은 원동기 배치의 유연성, 원동기와 추진기의 기계적인 분리, 에너지전환 및 전달의 여유 증가 그리고 미래 전자무기의 사용을 위하여 재분배가 가능한 전력의 유연성들이다. IPS는 동력기관이 최적부하에서 운전될 수 있도록 전력생산단계를 다양하게 가질 수 있다. 본 연구는 IPS의 원동기 구성 방식에 따른 적합성을 정량적으로 평가할 수 있는 평가 인자와 평가 방법에 대한 연구이다. 즉, 구축함급 함정에 발전용 디젤 기관과 발전용 가스터빈 기관으로 구성되는 IPS를 운용할 경우를 가상하여, IPS 동력 시스템의 다양한 구성 방법들의 특징을 비교 분석하여 평가함으로써 IPS를 최적화할 수 있는 방안에 관하여 연구하였다. 평가 인자는 동력 시스템의 최적화 대상인 전투 능력과 경제성 두 요소를 고려하여 검토하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제11권2호
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• pp.109-115
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• 2005

하이드로사이클론은 다양한 산업 방면의 고$\cdot$액 분리를 위해 널리 사용되어왔다. 왜냐하면 하이드로사이클론의 적당한 응용으로 폭넓은 범위의 입자에 적용이 가능하기 때문이다. 불순물을 함유한 해수가 펌프나 열교환기로 흘러가면 그것은 해수 냉각시스템의 효율을 저하시키는 원인이 된다. 본 연구에서는 하이드로사이클론을 이용한 해수 냉각시스템에서 불순물을 분리하는 몇가지 방법을 제시했다. 설계의 영향을 미치는 인자로서 고체농도, 사이클론 입구압력, 하부배출구의 직경과 유량에 따른 하이드로사이클론의 분리효율에 대해 연구를 하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 1) 고형물질의 농도가 감소할수록 고$\cdot$액 분리의 효율이 증가하였다. 2) 사이클론 입구압력이 증가함에 따라 분리효율이 증가하였다. 결과적으로 이 연구에서는 하이드로사이클론을 기계류 냉각시스템의 전처리장치로 사용한다면 엔진시스템에서 예상치 못했던 사고를 방지할 수 있을 것이다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2004년도 추계학술발표회
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• pp.109-115
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• 2004

하이드로사이클론은 다양한 산업 방면의 고$\cdot$액 분리를 위해 널리 사용되어왔다 왜냐하면 하이드로사이클론의 적당한 응용으로 폭넓은 범위의 입자에 적용이 가능하기 때문이다. 불순물을 함유한 해수가 펌프나 열교환기로 흘러가면 그것은 해수 냉각시스템의 효율을 저하시키는 원인이 된다. 본 연구에서는 하이드로사이클론을 이용한 해수 냉각시스템에서 불순물을 분리하는 몇가지 방법을 제시했다. 설계의 영향을 미치는 인자로서 고체농도, 사이클론 입구압력, 하부배출구의 직경과 유량에 따른 하이드로사이클론의 분리효율에 대해 연구를 하였다 이 연구의 결과는 다음과 같다. 1) 고형물질의 농도가 감소할수록 고$\cdot$액 분리의 효율이 증가하였다. 2)사이클론 입구압력이 증가함에 따라 분리효율이 증가하였다. 결과적으로 이 연구에서는 하이드로사이클론을 기계류 냉각시스템의 전처리장치로 사용한다면 엔진시스템에서 예상치 못했던 사고를 방지할 수 있을 것이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권1호
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• pp.81-87
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• 2021

제주해역은 많은 상선 및 어선들이 항해를 하고, 자망, 트롤 등 다양한 어구를 활용하여 어로활동을 하고 있다. 그 동안 해양폐기물 수집은 주로 제주도 해안 및 연안해역에서 시행되고 있으나, 연근해 해역에서 발생되는 해양폐기물 발생에 대한 수집 및 연구가 미미하였다. 이에 본 연구는 제주대학교 실습선을 이용하여 제주도 북서해역에 침전한 해양폐기물을 수거하고 각 폐기물별로 관련 선박의 항적을 분석하였다. 또한 일정 구역 및 선박 체류시간별로 얼마나 많은 해양폐기물을 투기하고 있는지 분석하기 위해 선박자동식별장치 항적데이터를 활용하여 대상해역에 선박이 체류한 시간을 추출하여, 어선업종별로 1 ㎢ 단위구역에서 시간당 해양폐기물 발생양을 분석하였다. 분석 결과 연근해 해역은 어선기인 폐어구가 대다수였으며, 그중 자망 및 통발 어구가 많은 비율을 차지하고 있었다. 본 연구에서 단위구역에서 시간당 해양폐기물 발생량은 자망어업이 평균 0.94 kg, 통발어업이 3.49 kg, 저인망어업이 0.10 kg, 연승어업이 0.11 kg, 기타어업이 0.02 kg으로 산출되었다. 이 결과를 활용하여 향후 연근해 수중환경 정화시 해양폐기물 발생이 높은 해역위주로 해양폐기물 수거가 가능할 것이다.