• 한국항해항만학회지
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• 제29권10호
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• pp.847-852
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• 2005

본 연구에서는 선박의 항해 안전성과 정박 중인 선박의 계류 안전성 평가에 기초가 되는 선체운동 평가를 위한 다목적 계측시스템을 개발하는데 있다. 다목적 계측시스템은 선박에 탑재되어 외력에 의해 발생하는 동적 동요를 계측 및 분석하기 위해 상하, 좌우, 전후방향의 가속도량을 측정하는 3축 가속도 계측기를 포함하여, 방위 센서, 2축 경사계 및 초음파 변위계로 구성하였다. 선박의 항해 및 계류 안전성을 종합적으로 평가하기 위해서는 특정 센서를 이용, 선체운동을 실시간으로 측정하여 내항성능 평가 시스템과 항해 또는 정박 중인 선박의 상태에 관한 선박 데이터베이스 시스템을 이용하여 평가한다. 개발된 다목적 계측시스템은 해상에서의 전복사고 분석, 선박 출입항 통제, 부두에서의 하역작업 통제, 조선소에서의 내항성능 및 안전설계에 있어서도 적용이 가능하리라 본다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.69-74
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• 2005

본 연구에서는 선박의 항해 안전성과 정박 중인 선박의 계류 안전성 평가에 기초가 되는 선체운동 평가를 위한 다목적 계측시스템을 개발 하는데 있다. 다목적 계측시스템은 선박에 탑재되어 외력에 의해 발생하는 동적 동요를 계측 및 분석하기 위해 상하, 좌우, 전후방향의 가속도량을 측정하는 3축 가속도 계측기를 포함하여, 방위 센서, 2축 경사계 및 초음파 변위계로 구성하였다. 선박의 항해 및 계류 안전성을 종합적으로 평가하기 위해서는 특정 센서를 이용 선체운동을 실시간으로 측정하여 내항성능 평가 시스템과 항해 또는 정박 중인 선박의 상태에 관한 선박 데이터베이스 시스템을 이용하여 평가한다. 개발된 다목적 계측시스템은 해상에서의 전복사고 분석, 선박 출입항 통제, 부두에서의 하역작업 통제, 조선소에서의 내항성능 및 안전설계에 있어서도 적용이 가능하리라 본다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권5호
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• pp.479-487
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• 2023

최근 지구 온난화의 영향으로 태풍의 파괴력이 증가함에 따라 부유식 해상풍력발전기의 막대한 유실과 붕괴에 대한 우려가 깊어지고 있다. 부유식 해상풍력발전기의 안전한 운영을 위해 새로운 형태의 탈착형 계류 시스템 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서 고려한 새로운 반잠수식 계류 풀리는 기존의 탈착형 계류 장치에 비해 계류 라인으로 부유식 해상풍력 터빈을 보다 쉽게 탈부착할 수 있도록 고안되었다. 8MW급 부유식 해상풍력발전기에 적용 가능한 반잠수식 계류 풀리의 초기 설계에 대한 구조적 안전성을 검토하기 위해 3D 프린터를 이용하여 축소구조모형을 제작하고, 이 모형에 대한 구조시험을 수행하였다. 축소 모형의 구조시험을 위해 3D 프린팅에 사용된 ABS 소재의 인장 시편을 제작하고 인장시험을 수행하여 소재의 물성을 평가하였다. 인장시험에서 얻은 재료 특성과 축소모형 구조 시험과 동일한 하중 및 경계 조건을 적용하여 반잠수식 계류 풀리의 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석을 통해 반잠수식 계류 풀리의 구조적 취약 부분을 검토하였다. 반잠수식 계류 풀리의 주요 하중조건을 고려하여 구조모형시험을 수행하였으며, 재료의 최대인장응력 이상이 발생하는 위치에 대해 유한요소해석과 시험 결과를 비교하였다. 유한요소해석과 모형시험의 결과로부터 작동조건에서는 Body와 Wheel의 연결부 구조가 취약한 것으로 파악되었고, 계류조건에서는 Body와 Chain stopper의 연결부 구조가 취약한 것으로 검토되었다. 축소모형 구조시험에서 나타난 SMP의 구조 취약부는 구조해석의 결과와 일치하는 것으로 나타났다. 연구 결과를 통해 반잠수식 계류 풀리의 초기 설계에 대한 구조적 안전성을 실험적으로 검증할 수 있었다. 또한, 본 연구 결과는 상세설계 단계에서 반잠수식 계류 풀리의 구조 강도를 향상시키는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.225-226
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• 2019

육상에서 발생한 부유쓰레기는 하천을 통해 해상으로 유입되어 선박 프로펠러 파손, 항로 점유 등 선박 운항 안정성에 지대한 영향을 미친다. 본 연구는 육상 기인 부유쓰레기의 해양 확산을 방지하고 나아가 선박 운항 안정성 확보를 위한 차단막과 차단막의 부유쓰레기 차단 성능 확보를 위한 플랫폼 및 계류, 앵커시스템 개발을 연구 목표로 한다. 본 구조물의 우선 설치 대상 해역은 가덕도 남동부 해안으로, 우천시 혹은 태풍 내습시 육상에서 발생하는 많은 해양쓰레기의 확산이 이루어지는 지역이다. 대상 해역의 환경하중 조건에서 플랫폼이 정상기능을 수행하도록 수치해석 기법을 기반으로 플랫폼 및 계류, 앵커시스템을 설계하고 설계 기준 적합성을 평가하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.41-42
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• 2014

최근 우리나라에서는 새로운 항만설계 혹은 변경 등을 함에 있어 해상교통안전진단을 우선적으로 실시하여 해상교통의 안전을 도모하고 있다. 이 해상교통안전진단은 자연환경 및 해상교통조사, 선박조종시뮬레이션, 해상교통류 시뮬레이션, 계류안전성, 그리고 안전대책 등으로 구성되어 있다. 그 중 선박조종과 관련된 선박조종시뮬레이션이 아주 중요하다. 이것은 해당 항만에서 선박 조종을 담당하는 도선사 혹은 선장들에게 직접적인 관련이 있기 때문이다. 선박조종시뮬레이션에서 근접도 평가는 항로 혹은 접이안 조선의 안전도를 평가하는 중요한 요소이다. 그러나 근접도 평가는 시뮬레이션의 횟수를 얼마 이상으로 할 때 제대로 된 평가를 할 수 있는가 하는 점은 밝혀져 있지 않다. 중심극한정리에 따르면 30회 이상이면 표본 집단은 정규분포를

• 해양환경안전학회지
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• 제24권7호
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• pp.953-959
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• 2018

본 논문에서는 바람, 파도, 조류 등의 큰 외란조건에서 선박계류시스템의 계류안정성 확보를 위한 동적제어기 설계를 연구하였다. 선박계류시스템의 비선형 동요를 억제하기 위해 슈퍼트위스팅 알고리즘(STA)을 포함한 슬라이딩 모드 제어(SMC) 기법이 적용되었다. 외란이나 파라미터의 불확실성에 대한 강인성의 장점에도 불구하고, 채터링은 슬라이딩 모드 제어기를 적용하는데 주요 단점이 되고 있다. 1차계 SMC는 정확히 제어 목표치에 수렴 하도록 정밀한 제어는 가능하나, 채터링과 같은 파괴적인 현상과 연계되어 적용에 주요한 장애가 된다. 대신에, STA는 큰 외란에도 불구하고 비교적 높은 정확도를 보이며 채터링 현상을 완전히 제거한다. 1차계 슬라이딩 모드 제어기의 채터링 문제를 피할 수 있는 STA기반의 SMC는 비선형 계류시스템의 동적제어를 위한 아주 효과적인 수단으로 판단된다. 아울러, STA로 제어된 선박계류시스템의 위치오차 궤적은 경계 구역 내에서 형성된다. 끝으로, 슬라이딩 표면과 위치궤적의 오차결과를 통해 STA의 이득제어 효과도 관측할 수 있다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.121-123
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• 2017

계선주는 선박이 접안 중 안전성을 확보하는 설비로서 계류안전성 평가에 필수 설비 중 하나이다. 이러한 계선주는 국내 항만 및 어항설계 기준의 견인력에 따라 규격이 구분되어 설치되나 규격별 성능 확인을 위한 평가 방법이 제시되지 않아 평가 방법 검토가 필요하다. 이 연구에서는 견인력에 따라 설치되는 계선주 규격별 제원을 분석하여 재질과 특성에 따라 견인력에 따라 작용하는 수평력과 수직력을 휨 응력과 전단 응력으로 나누어 분석하고 이에 따른 성능 적정성을 평가하고 살제 허용 견인력을 평가 하고자 하였다. 또한 계선주 설치 후 노후화로 인한 성능 변경을 평가하고 예측하고자 두께를 통한 평가 방안을 검토하고자 하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.333-335
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• 2014

20년 이상의 에이징 테스트와 브레이킹 테스트를 걸친 모빌리스 부이는 해상에서 저항력이 강한 특수 폴리에틸렌 재질로 제작된다. 국제항로표지협회 (IALA AISM)에서 공식 계류라인 소프트웨어로 선정한 CALMAR를 직접 개발함으로써 기존 강철 부이에 비해 우월한 안전성과 긴 수명, 간단한 유지보수, 현저한 유지비용 감소 등 다양한 장점을 지니고 있다. 전 세계적인 부이 사용의 추세가 변화됨에 따라 국내에도 보다 좋은 해양발전을 위해 플라스틱 부이를 소개한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.246-248
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• 2019

우리나라의 "항만 및 어항 설계기준·해설"에서는 항로의 수심과 선석의 수심에 대한 기준을 정하고 있다. 다만 항로의 수심과 선석의 수심은 기준이 비슷하나 그 값이 다르다. 여기에 선석 수심에 대해서 홀수대비 선석수심비와 실제 우리나라 항만의 선석 수심을 비교하여 문제점을 제시하였다. 제시된 문제점을 토대로 향후 항해 및 계류안전성을 위한 수심 관련해서 종합적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권2호
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• pp.157-162
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• 2018

지속적인 선박 대형화와 지구온난화로 인한 해수면 상승으로 항만 내 위험이 증가함에 따라 부두의 마루높이 기준은 상향되는 것이 미래지향적이다. 본 연구에서는 선박 대형화로 인해 풍압면적이 커지므로 마루높이 상향이 필요할 것으로 판단되는 크루즈선과 컨테이너선을 선정하고, 마루높이 상승에 따른 대상부두를 모델링하여 계류 및 동요 안전성을 평가하였다. GT 10만톤급 크루즈선은 풍향이 접안현 선수방향 $45^{\circ}$일 때 풍속 30 kts, $H_1$조건에서 계류삭 허용파단력이 초과하였다. 또한 부두와 계류삭의 앙각은 마루높이 $H_2$에서 권고값을 초과하는 것으로 분석되어 최저 마루높이 기준을 $H_3$로 조정할 필요가 있는 것으로 분석되었다. DWT 10만톤급 컨테이너선은 풍향이 접안현 정횡일 때 마루높이 $H_1$에서 Sway 운동의 한계값을 초과하는 것으로 분석되어 최저 마루높이 기준을 $H_2$로 조정할 필요가 있는 것으로 분석되었다. 본 연구 결과는 선박 특성을 반영한 부두 마루높이 기준을 제안하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.