• 해양환경안전학회지
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• 제24권6호
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• pp.662-669
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• 2018

최근 제주도를 비롯한 도서지역의 전력 사용량 증가 및 해상풍력 발전단지 개발 등으로 인해 해저 동력케이블의 신규 설치가 검토되고 있다. 해저에 설치되는 동력케이블의 보호를 위해서는 선박의 투묘, 주묘, 어로 작업 등에 대한 특성을 기반으로 매설 깊이를 산출해야 한다. 그러나 우리나라는 아직까지 해저 동력케이블 보호를 위한 대상 선박의 규모와 관련된 설계기준이 전무한 실정이다. 본 연구에서는 해저 동력케이블과 유사한 국내 해저배관의 보호를 위한 설계기준을 분석하고, 동력케이블의 설치 환경을 고려한 긴급 투묘의 형태별 분류를 토대로 위험도 매트릭스 모델을 개발하여 보호 대상 선박의 규모를 해당 해역을 통항하는 선박의 크기별 누적함수 규모에 따라 설계하였다. 해저 동력케이블 보호 기준에는 설치 해역의 수심과 조류 등의 환경 조건, 투묘와 주묘 등과 같은 해양사고 조건 등을 연계하였고, 선박의 운항 환경을 항계, 연안해역과 근해해역으로 구분하여 동력케이블의 구체적인 보호 대상 선박의 규모를 검토하였다. 대상 선박의 규모 결정에 대한 적정성 및 유용성 차원에서 완도에서 제주구간에 신설 예정인 제3호 해저 동력케이블에 적용하여 검증하였다. 이러한 해저 동력케이블과 해저배관 등의 보호를 위한 대상 선박의 선정 기준은 향후 매설깊이 설정에 따른 앵커 중량 선정은 물론 해저케이블 물리적 보호시스템 개발에도 활용될 것으로 기대된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권6호
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• pp.674-680
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• 2014

선박의 운항관리를 효율적으로 하기위한 관점에서 운항중인 선박의 운항관련 정보들의 모니터링에 관한 요구가 증가하고 있다. 주기관의 배기가스 배출물의 배출상태에 관한 모니터링도 그 중 하나이다. 그러나 실제 선박에서 배기 배출물의 배출량을 정확히 그리고 항시 측정한다는 것은 여러 가지 경제적, 기술적으로 어려운 문제가 적지 않기 때문에 운전 상태에 따른 적합한 예측 수단을 이용하는 것이 유용한 방법이 될 수 있다고 판단된다. 본 논문에서는 운항중인 디젤주기관의 실린더 내 압력을 측정하여 열발생율을 구하고, 정확한 연소온도를 구하기 위하여 단일영역모델(one-zone model)을 수정하여 NO 등 연소반응물의 생성량을 예측하기 위한 수정모델(modified one-zone model)에 관하여 언급한다. 이 방법은 단일영역모델의 계산결과를 이용하여 연소영역에서의 연소온도를 파악할 수 있는 방법이다. 또한, 이 방법을 이용하여 연소영역에 있어서의 공기과잉률 변화패턴이 연소영역 온도 및 NOx 생성량에 미치는 영향을 조사하고 실측 결과와의 비교를 통하여 연소과정의 공기과잉률의 실제 변화패턴을 추정하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권7호
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• pp.613-621
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• 2016

본 논문에서는 현장 및 원격지에서 해양플랜트 및 선박의 내부 IP기반 네트워크 장비의 운용, 설정과 원격지 통제 지원을 위하여 네트워크 장비, CCTV, PAGA, IP-PBX, Legacy를 연동하고 원격지에서 장비의 상태, 작업 상황, 알림 등의 모니터링과 제어가 가능한 네트워크 장비 통합 관리 시스템의 운영 프로그램을 구현하였다. 개발된 운용 프로그램을 위성지구국과 운항중 선박에 적용하여 선육간 통신 구간에서의 데이터 유실 및 송수신 지연에 대한 성능을 시험한 결과 FBB, MVSAT 환경에서 네트워크 장비, PAGA, IP-PBX, Legacy의 실시간 모니터링 및 제어와 CCTV의 제어 기능이 정상적으로 동작함을 확인하였다. 단 데이터량이 비교적 큰 CCTV 영상 수신과 음성 데이터의 송수신은 다소 지연되어 데이터의 실시간 송수신을 위한 데이터 압축 및 변환 기술 개발이 필요함을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.152-172
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• 1992

대파고 파랑중을 항해하는 선박은 큰 선체 운동으로 인하여 수면하 단면 형상이 시시각각 크게 변하므로 자유 표면 조건, 물체 표면 조건의 비선형성에 의한 비선형 유체력의 영향이 무시될 수 없게 된다. 경우에 따라서는 선저가 파면으로부터 충격력을 받는 슬래밍 현상과 선수가 파도를 뒤집어 쓰는 청파 현상등과 같은 충격적 유체력이 선체에 가해지는 등 복잡한 문제가 발생하게 된다. 본 연구에서는 선체를 가변 단면보의 탄성체로 이상화하여 파랑중 선체 거동을 박육 단면보 이론에 의해 정식화하고 파랑 하중으로는 수면하 단면 형상 변화에 따른 비선형 유체력과 momentum slamming이론을 이용한 유체 충격력을 고려하여 대파고 파랑 중 탄성체인 선체의 응답을 추정하는 해석 기법을 개발하여 이를 기존의 실험결과와 비교 그 타당성을 확인하고, 이의 응용으로 본 기법에 의하여 4만톤급 정유 운반선에 적용하여 정면파 및 사파중에서 파고, 파장, 선속을 파라미터로 한 수치 계산을 수행하고 여러가지 파라미터 변화에 대한 선체 구조의 동적 강도 응답 특성을 계통적으로 분석하여 보았다. 본 연구에서 개발된 동적강도 해석법은 대파고 중에서 유체력의 비선형성 및 유체 충격력까지 고려한 해석기법이므로 신구조 방식 선박에 대한 직접 설계법의 확립 뿐만 아니라 슬래밍 등에 의한 선체 절손 사고의 원인 규명에도 유용하게 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제20권1호
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• pp.42-48
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• 2014

멀미는 구토 증상뿐만 아니라 현기증, 두통, 졸음, 피로감, 무기력증 등을 동반하여 선박운항자의 신체리듬과 판단능력을 저하시켜 해양사고로 이어질 수 있다. 이 연구는 승선경험이 없는 조타실 근무자(실습항해사)와 기관실 근무자(실습기관사)를 대상으로 뱃멀미 민감성에 대하여 조사하였다. 선박의 X, Y, Z축 방향에 대한 선체운동을 측정할 수 있는 선체운동계측장비(motion sensor)를 이용하여 선체의 운동을 계측하였고, 설문을 통해 조타실과 기관실 근무자의 멀미에 대한 증상 정도(VIR, VSR)를 산출하였다. 이 연구를 통해 동일한 상황에서 조타실 근무자와 기관실 근무자간에 느끼는 멀미 정도에 차이가 있다는 것을 알 수 있었으며, 멀미는 선체 움직임의 크기뿐만 아니라 움직임의 주기와도 높은 연관성이 있다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 X축과 Y축 방향 선체운동보다 Z축 방향의 선체운동이 멀미와 상관관계가 높았다. Z축 이외 X축과 Y축에 대한 연구가 진행된다면 조타실과 기관실 근무자의 안전과 선박의 거주성 및 승선감 향상에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권5호
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• pp.583-590
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• 2018

본 논문의 주 목적은 전산유체역학(CFD)을 바탕으로 어선에 부착된 빌지킬의 치수 파라미터에 대한 저항성능 맵(MAP)을 작성하는 것이다. 치수 파라미터 스터디에는 빌지킬의 길이 3가지와 폭 3가지를 선정하여 9가지로 구성하였다. 현존선에 부착된 빌지킬의 길이는 배 길이 대비 약 90 %이고, 폭은 배 폭 대비 약 5 %이다. 수행항목은 빌지킬 길이는 배 길이 대비 63 %, 77 %, 90 % 그리고 빌지킬 폭은 5 %, 7 %, 9 %로 구성하였다. CFD 를 이용하여 9가지 빌지킬에 대하여 실선의 유효마력을 추정하였다. 현존선을 기준으로 길이가 제일 짧고 폭이 제일 긴 빌지킬의 경우 0.3 % 감소된 결과를 보여주었다. 길이와 폭 모두가 가장 긴 빌지킬의 경우 1.7 % 증가된 결과를 보여주었다. 길이와 폭 모두가 가장 짧은 빌지킬의 경우 2.3 % 감소된 결과를 보여주었다. 이 맵은 저항성능 관점에서 해당 어선의 이동 및 조업 패턴에 따른 최적의 부가물 치수 선정에 활용 가능하다.

• 한국항해항만학회지
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• 제27권1호
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• pp.41-48
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• 2003

현재 육상에서의 GPS는 자동차 항법체계(Car Navigation System)와 개인휴대용 단말기를 이용한 위치정보체계 등이 활발히 활용되고 계속 연구되고 있는 추세에 있지만 해양에서는 그렇지 못한 실정으로 원래 GPS는 선박의 항해용 목적으로 개발된 것이지만, 해상에서 선박의 운항에 정확도는 크게 어려움을 주지 않는다는 이유로 선박의 항로확인을 위한 근사적인 위치의 표현만을 수행해왔다. 최근 항만이 복잡해지고 선박의 증가로 해양에서도 선박의 정밀한 유도가 필요하게 되었다. 본 연구에서는 GPS에서 사용하고 있는 타원체인 WGS84 타원체의 자리좌표를 우리나라에서 사용하고 있는 타원체인 BESSEL 타원체의 지리좌표로 변환하는 요소인 3-parameter에 의한 타원체변환알고리즘 및 육도와 해도에서 사용하고 있는 평면 직교좌표계인 TM투영과 UTM투영의 알고리즘제작 하였다. 또한, 현재 항법용 GPS 센서가 가지고 있는 정확도를 검증하기 위해 GPS의 정적측량, 동적측량에 의한 오차량을 비교검토하였으며, 선박의 항로추적을 위해서 선박에서 수신된 위치 정보의 편차량을 분석하였다. 이렇게 검토된 자료를 기본으로 하여 실시간 선박항로를 추적할 수 있는 저가의 항로추적시스템 개발을 본 연구의 최종목표로 연구를 수행하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.1310-1316
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• 2014

IMO(International Maritime Organization)에 의하면 2017년부터 해상을 항해하는 모든 선박은 VHF(Very High Frequency) 디지털통신을 운용할 수 있도록 권고되어 있다. 국내에서도 5톤이상의 어선 및 모든 선박에 대하여 무선설비 관련 규정에서 안전운항을 확보하고 해양사고 발생시 신속하게 대응하기 위하여 선박의 소유자는 해양수산부 장관의 고시에 따라 디지털방식에 의한 위치자동발신 장치를 갖추도록 규정하고 있다. 따라서 2012년 어업정보통신국에서는 동해안에 VHF DSC(Digital Selective Calling)에 의하여 위치정보를 자동 수신하는 해안국을 설치하여 운용하고 있다. 한편, 남해안과 서해안은 복잡한 해안선과 다도해의 지형적 환경으로 VHF 통신서비스에 많은 제약을 받는다. 본 연구는 남해안에 VHF 해안국의 입지를 선정하기 위하여 해상에 대한 전파커버리지를 분석하였고, 해안국의 통신권 설정을 위하여 RSSI(Received Signal Strength Indication) 비교 및 VMS(Vessel Monitoring System)에 의한 선박추적 기법을 제안하였다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2007년도 춘계학술발표회
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• pp.101-108
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• 2007

예부선은 항만 개발 및 매립, 해상교량 건설, 항로 준설 등 우리나라 해양 산업 건설에 핵심적인 공헌과 역할을 수행하여 왔다. 또한 국내 등록 척수로는 가장 많은 비중을 차지하고 있고, 부선의 경우 전용화와 대형화가 꾸준히 진행되어 일반 상선과 동급의 부선이 운항되고 있다. 이로 인한 해양사고의 증가에도 불구하고 예부선에 대한 국가적인 차원에서의 안전운항 대책이 미흡한 실정이다. 본 연구는 최근 빈번하게 발생하고 있는 해상교량과 관련된 예부선의 사고에 대한 안전 운항 대책을 제안하고자 한 것으로, 해양사고의 통계 자료와 사례 분석, 예부선 운항 실태를 운송계약 측면과 인원 구성을 검토하여 해상교량의 안전 통항을 위해 선박 자체적으로 점검해야 하는 항해계획과 운항점 검표를 일례로 제시하고, 예부선의 안전운항 향상을 위한 전자차트시스템 기반의 안전항행지원시스템을 제안한다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2007년도 춘계학술발표회
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• pp.203-210
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• 2007

본 논문은 해사위성 통신을 이용한 기상 예보 데이터를 수신하여 운항 선박의 최적 항로 안전 평가 시스템 개발에 관한 내용을 다룬다. 예로부터 선장은 경험적으로 기상, 선박 제원 상태 및 운항 일정을 고려하여 최적의 항로를 선택하여 항해하여 왔다. 이는 선장의 경험을 바탕으로 해류나 파랑에 대한 기상 예보 정보를 활용하여 최적항로를 결정하는 것으로 아직까지 선상에서 항로 결정을 보조해주는 디지털화한 시스템은 그 사례를 찾아보기 힘들다. 본 논문에서는 선박의 운항 효율성과 안전성 관점에서 구성되어져 있는 선상 최적 항로 안전 평가 시스템을 소개한다. 선사와 선장이 요구하는 효율적인 항해를 위해서는 도착예정시간 및 연료소모량을 최소로 하는 최적 항로를 구한다. 이는 선박의 파랑 중 부가저항에 기초를 둔 신속 저하 및 마력 증가를 고려하여 계산한다. 안전성 관점에서는 3D 판넬법에 기초를 둔 선박의 내항 계산을 본 시스템에서 구현하여 내항 평가를 수행하며, 기본적으로 기상 예보는 시스템을 구동하기 위해 우선적으로 확보되어져야만 한다.