• 해양환경안전학회지
• /
• 제25권6호
• /
• pp.809-818
• /
• 2019

2020년 1월 1일부터 국제해사기구(IMO)는 전 세계 모든 해역을 지나가는 선박을 대상으로 선박연료유의 황 함유량 상한선을 3.5 %에서 0.5 %로 낮춰 선박으로 인해 발생하는 대기오염을 줄이기 위한 강력한 규제를 실시한다. 황 함유량이 낮은 연료유를 사용하여 대기오염 물질을 줄이는 것도 중요하지만 선박을 경제적으로 운영하여 불필요한 에너지 낭비를 줄이는 것 또한 대기오염 물질을 줄이는데 큰 도움이 된다. 따라서 선박은 잡음의 영향을 받더라도 항로를 정확하게 유지하여야 한다. 항로를 정확하게 추종하기 위해 오토파일럿 시스템이 사용되지만 오토파일럿 시스템의 성능이 아무리 우수하다 하더라도 잡음의 영향을 받게 된다면 성능에 한계를 가진다. 실제 환경에서는 자이로스코프에서 측정잡음이 더해진 회두각이 오토파일럿 시스템의 입력으로 들어가 오토파일럿 시스템의 성능을 저하시킨다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 상태추정에 쓰이는 Kalman Filter를 적용하여 잡음의 영향을 줄여주는 기법이 있지만 이 또한 역시 잡음의 영향을 완전히 제거시키는 것이 불가능하다. 따라서 본 논문에서는 잡음제거 성능을 더욱 더 개선시키기 위해 전진방향 구간에서는 인공지능 기술 중 하나인 다층퍼셉트론(Multi-Layer Perceptron; MLP)를 적용하고, 회전구간에서는 Kalman Filter를 적용하여 Kalman Filter만을 사용한 경우보다 우수한 잡음제거 기법을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 방법이 Kalman Filter만을 사용한 경우보다 조타기의 오동작을 방지하여 선박의 전진방향 운동이 개선됨을 확인할 수 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제38권6호
• /
• pp.658-665
• /
• 2014

선박용 디젤엔진에서 천연가스의 사용기술은 NOx, SOx 및 GHG의 배출을 단독으로 크게 삭감할 수 있는 기술이다. 특히 셰일가스의 등장으로 가스의 공급이 확대될 것으로 예상되는 가운데 추진기관용 2행정기관에의 이용이 적극적으로 개발 검토되고 있다. 가스엔진의 출력성능은 디젤기관과 비교하여 큰 차이를 보이지 않았으며 연료소비율은 약간 개선되는 것으로 보고되고 있다. 그러나 배기특성에 있어서는 연소기술에 따라서 다른 성능을 나타내고 있으며 희박연소기술에 의하여 NOx 배출량은 85%정도의 감축이 가능한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 가스엔진의 연소생성물의 발생량을 시뮬레이션 할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램은 희박연소의 영향은 물론 예혼합연소와 확산연소에 의한 영향도 시뮬레이션 할 수 있는 기능을 가지고 있다. 이를 위해서 실린더 내 상태변화는 2영역모델(Two-zone model)을 이용하고 열발생율 패턴은 Wiebe 함수를 이용하며, 공연비를 입력데이터로 하여 다양한 연소조건에서의 배기생성물의 발생량 예측을 가능하게 하였다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제27권6호
• /
• pp.721-730
• /
• 2021

본 연구에서는 국내 서로 다른 지리적 특성을 갖는 지역에서 발생되는 해륙풍에 의한 항만 내 선박 대기오염물질의 항구도시 확산 범위를 규명하고자 하였다. 연구 대상 지역은 서해안(인천항 및 평택·당진항), 다도해 지역(목포항), 남해 및 동해(부산항 및 마산항), 동해 산간 지역(동해·묵호항)으로 선정하였다. 해륙풍 발생과 그로 인한 항만 내 선박에서 기인하는 대기오염물질의 확산 모사를 위하여 비선형(Non-linear) 및 비정상(Unsteady) 거동의 국지 순환풍 모사가 가능한 HOTMAC-RAPTAD 프로그램을 활용하였으며, 모사 기간은 전형적인 여름 날씨인 7월 중순으로 하였다. 그 결과, 해륙풍의 발생 특성과 항만에서 발생되는 대기오염물질의 주변 지역 확산 거동이 지역마다 서로 다르게 나타났는데 연구 대상 항만인 인천항, 목포항, 부산항, 동해·묵호항에서 배출되는 대기오염물질은 항구로부터 각각 27~31km(서울 서쪽 일부 지역), 21~24km(무안 남부), 20~26km(김해 및 양산 인근), 22~25km(태백산맥 능선 지역)까지 영향을 끼치는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서 도출된 결과는 향후 효과적인 항만 지역 대기질과 선박 대기오염물질 관리에 있어 매우 중요한 기초 수단으로 활용 가능할 것으로 기대된다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제25권5호
• /
• pp.550-559
• /
• 2019

2014년 4월 발생한 세월호 침몰사고는 단순한 해양사고를 넘어 해양재난으로, 나아가 국민의 정서와 사회의 건전성까지 황폐화시킨 사회적 참사로 확대되었다. 따라서, 국가 운영에 치명적 영향을 미칠 수도 있는 대규모 선박사고나 해양오염사고, 그리고 자연재해 등 각종 해양재난에 대해 국가적 차원에서 철저한 대비 대응이 필요하다. 본 연구에서는 대규모 해양재난으로 인해 발생할 수 있는 국가 경제적 사회적 피해를 최소화하기 위해 국가적 위기를 불확실성에 근거하여 해석한 '검은 백조 이론'을 중심으로 대규모 해양재난에 대한 국가적 대응전략을 검토한다. 먼저, 사고예방을 위한 각 방어장벽별 결함을 최소화 시키는 노력과 함께 특정 방어장벽에 결함이 발생하더라도 그 결함이 위기사태로 연결되지 않도록 '해양재난의 검은 백조 탐지시스템'을 구축하는 한편, 해양재난을 관리하는 주관기관을 일원화하여 해양안전관리 전 분야를 체계적으로 관리하고, 국가적 해양재난대응 현장지휘 및 협업체계를 구축하여 사고현장에 투입된 모든 대응세력들이 현장지휘관의 지휘통제에 따라 단일조직의 구성요소처럼 일사불란하게 움직여 사고수습에 효과적으로 대응할 수 있도록 한다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.213-220
• /
• 2012

국제해사기구(IMO)의 해상인명안전조약(SOLAS)은 모든 선박이 필수적으로 공인 종이해도, 혹은 전자해도(ENC)를 탑재해야만 한다고 명시하고 있으며, 특히 안전성이 검증된 전자해도 디스플레이 시스템인 ECDIS의 사용을 장려하고 있다. 국제수로기구 내에서는 이러한 ECDIS에 사용되는 공인 전자해도 자료가 지역전자해도 관리센터(RENC)를 통해 보급되어야만 한다는 주장이 커지고 있다. 전 세계적으로 ECDIS의 사용이 일반화되면서, 유럽에 현존하는 두 RENC만으로는 부족하다는 문제점이 제기되었다. 특히, 급격한 경제성장과 더불어 증가하는 아시아 지역의 통항 량은 동아시아 RENC의 필요성을 증명하였다. 본 연구는 2012년에 발효되는 IMO의 ECDIS 강제탑재조건과 현재 RENC의 운영 상황을 바탕으로 RENC 역할의 정의함으로써, 동아시아 수로 위원회의 전략을 참고한 동아시아 지역 독자적 모델(Phase-In)을 통한 RENC 설립의 당위성 및 전략을 연구하였다.

• 한국환경기술학회지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.550-555
• /
• 2018

국제 해사기구 (IMO)에서 MARPOL 73/78은 조문과 여섯 개의 부속서로 구성되어 있다. Annex IV는 선박의 하수를 규제한다. 2012년 제 64회 결의안에서 선박에서 배출되는 하수 중 영양염류를 제거하도록 규제하였다. 2014년 해양수산부의 지원으로 영양염류를 제거 할 수 있는 대용량 폐수처리 장치를 개발하였다. Sequence Batch Reactor (SBR)와 Membrane Bio Reactor (MBR)를 결합한 새로운 공정이 개발되었다. 현존하는 SBR 공정의 사이클에서는 침전을 제외하고 통기 및 교반만을 사용하였고, 상기 막은 처리 된 물을 배출 시키는데 사용하였다. 본 연구에서는 MACROGEN 사의 NGS 분석 기술을 이용하여 Bench 규모 폐수처리 설비를 이용한 하수처리장 원수를 처리하기 위한 최적 운전조건에서 폭기조 내 미생물의 우점종을 분석하였다. 그 결과 Bacteroidetes는 호기성 박테리아의 27.1 %를 차지했으며 Gammaproteobacteria는 혐기성 박테리아의 16.8 %를 차지하였다. Operational taxonomic unit ratio에 Others 항목이 차지하는 비율도 상당하다고 볼 수 있는데 기존의 오수처리를 위해 필요했던 미생물 외에 아직 NCBI (National center for Biotechnology Information)에 등록되지 않은 미생물일 가능성이 있어 추후 연구가 필요하다고 판단된다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제40권6호
• /
• pp.401-412
• /
• 2016

국가물류경제의 중축산업인 항만의 지속가능한 운영과 개발을 위해서는 인프라 확충을 통한 경쟁력확보와 더불어 대기오염, 수질오염, 소음 및 생태계 파괴 등의 항만환경문제로 인한 지역커뮤니티와의 갈등해소가 더 중요한 요소로 부각되고 있다. 우리나라 부산 신항만 개발사업의 경우도 신항만 공사용 바다모래 채취로 인한 어민들과의 갈등 때문에 항만공사가 중단된 경험이 있으며, 그 주요 원인으로 현행 어업피해조사제도를 포함한 항만환경피해에 대한 정량적인 영향성 평가법의 부재와 한계라 할 수 있다. 따라서 본 연구의 주목적은 우리나라 항만의 지속가능한 항만운영 및 개발을 위한 효율적인 항만환경관리에 필수적인 정량적 환경영향성평가 방안의 제시에 있다. 이를 위해 국내외 항만의 환경정책과 사례분석을 통해 전반적인 항만환경문제와 그 영향(피해)에 대해서 살펴보고, 피해를 입은 환경재와 서비스의 전체적 경제적 가치를 평가할 수 있는 경제적 가치평가법을 제시하였다. 제시된 방법론 중에서 부산 신항만 개발로 따른 정박지 지정으로 인한 해양생태계 서비스 피해 사례에 대해 보다 과학적으로 추정할 수 있는 Habitat Equivalency Analysis(HEA)를 적용하여, 예시적인 피해액을 추정하였다. 본 연구의 결과를 토대로, 제시된 항만환경피해에 대한 경제적 영향성평가방법론의 제도적 도입을 통하여 보다 효율적인 항만환경관리방안을 제시하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제39권7호
• /
• pp.773-778
• /
• 2015

지구 환경오염문제가 대두되면서 세계 각국에서는 환경오염을 최소화하려는 움직임이 활발히 이루어지고 있다. 국제해사기구(IMO)에서는 해양 대기오염의 상당량이 선박에서 배출되는 배기가스에 의한 것으로 판단하고 있다. 이에 따라서 선진국을 중심으로 선박관련 환경규제 및 선박배기가스 배출기준이 점차적으로 강화되어 가고 있으며, 관련 기술개발이 급격하게 이뤄지고 있다. 본 연구에서는 연료유 스크러버에 사용되는 노즐개발 및 분사노즐의 위치 선정을 위해 실험용 스크러버에서 PIV 실험을 통하여 노즐의 분사속도는 20.1 m/s, 분사각은 $66^{\circ}$을 확인을 하였다. 또한, CFD 해석을 통해 실험값과 비교 하였으며, 이 노즐을 실증 모델 스크러버 사이즈에 적용하여 스크러버에 고르게 분사시키기 위하여 여러 케이스를 적용하여 CFD해석을 진행하여 노즐의 위치를 선정 하였다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제34권2_2호
• /
• pp.307-311
• /
• 2018

국가 해양영토에 대한 해양 불법행위, 영해 침범 등 안보위협사항과 해양사고, 해양오염에 따른 피해저감 대책을 마련하고, 안전하고 깨끗한 해양 이용 및 효율적인 해양자원 개발을 위한 해양 감시체계 구축이 필요하다. 해양감시를 위해서는 시공간성, 정확도, 운용성의 정보 특성이 요구되며, 가능한 광역에 대한 실시간 정보가 상시적으로 제공되어야 한다. 본 특별호는 각 플랫폼의 특성을 파악하여 광역감시망 체계 구축을 위한 활용 가능성을 평가하고, 향후 다양한 플랫폼 간 융복합 연구 방향을 제시하기 위하여 발간하였다. 2015년부터 한국해양과학기술원과 협동연구기관에서 준실시간으로 위성, 무인항공기와 HF 해양레이더를 이용한 선박과 적조탐지를 위한 "국가해양영토 광역감시망 구축 기반연구" 사업을 수행 중이다. 이번 특별호의 목적은 해양감시에서의 통합시스템의 중요성을 소개하고, 해양재해, 오염과 사고 감시에 대한 원격탐사 기술과 활용에 대한 최근 연구에 대한 토론의 장을 만드는 것이다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.97-112
• /
• 2021

본 연구에서는 석유화학제품 산적운송선(화학유조선)에 의한 해상운송 과정에서 발생한 위험·유해물질(HNS) 관련 해상화학사고에 대하여 국내 및 국외의 주요 사례를 조사·분석함으로써 얻은 교훈을 소개하고, 이러한 교훈을 바탕으로 국내 해상HNS 교육과정 개선방안을 제시하였다. 6건의 사고사례를 통하여 얻은 교훈을 1) 사고관련정보, 2) 안전, 3) 오염, 4) 대응, 5) 구난, 6) 기타와 같은 6개 분야로 분류하였다. 각 분야의 세부항목별로 요약된 교훈을 바탕으로 해양환경교육원(MERTI) 유해액체물질운반선 해양오염방지관리인 교육과정을 현행 8개 교과목(16시간)의 2일간 교육을 16개 교과목(24시간)의 3일간 교육으로 개선하는 방안을 제시하였으며, 또한 해양경찰교육원(KCGA) 전문교육 해양화학사고대응 과정을 현행 15개 교과목(35시간)의 5일간 교육을 32개 교과목(48시간)의 6일간 교육으로 개선하는 방안을 제시하였다. 이러한 연구결과는 해상화학사고 대응에 관한 경험과 교훈을 서로 공유하는 데에 기여하고, 해상HNS사고에 대비한 대응 인력 교육·훈련과정 개선의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.