• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제18권4호
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• pp.304-309
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• 2015

해양에서 기름 유출 사고로 인한 오염도를 정량적으로 평가하기 위해서, 사고 현장에서 기름을 직접 탐지할 수 있는 센서의 적용이 필요하다. 여러 형태의 기름 탐지 센서 중에서, 기름 성분에 의한 형광 현상(fluorescence)을 탐지 원리로 하는 센서는 해수 중에 존재하는 기름의 농도를 측정할 수 있으므로 효용성이 높은 장점을 갖고 있다. 그러나 이런 종류의 센서는 기름의 형광 현상을 야기시키기 위해서, 수은 램프(mercury lamp)와 같은 자외선 광원(ultraviolet light source)이 필요하고 다양한 종류의 광학 필터와 광전증배관(photomultiplier tube, PMT)과 같은 광학 센서가 주로 사용된다. 이러한 이유로 형광 측정을 기반으로 하고 있는 센서는 측정 플랫폼의 크기가 크기 때문에 현장에서 원활히 사용하기에 한계가 있으며, 고가의 부품들이 집적되어 있어, 센서의 가격이 높은 단점을 갖고 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해서, 본 논문에서는 소형의 크기와 가격 경쟁력을 갖고 있는 형광 광도계 기반의 기름 탐지 센서를 설계하는 방법에 대해서 제시하였다. 형광 광도계의 설계 인자를 파악하기 위한 방법으로, 본 연구에서는 5종의 원유 샘플과 3종의 정제유를 이용하여, 기름의 여기 스펙트럼(excitation spectrum)과 발광 스펙트럼(emission spectrum)을 측정하였다. 여기 스펙트럼과 발광 스펙트럼의 측정을 위해서는 형광 분광기(fluorescence spectrometer)를 이용하였고, 측정된 스펙트럼 자료를 분석하여 형광 광도계(fluorimeter) 설계에 필요한 유종에 따른 공통 스펙트럼 파장 대역을 도출하였다. 본 실험을 통해서 모든 종류의 기름 샘플의 경우, 여기 스펙트럼과 발광 스펙트럼의 최고 값을 갖는 파장의 차이는 약 50 nm인 것으로 파악되었다. 실험 중에서, 여기광의 파장을 365 nm와 405 nm로 고정하였을 경우, 280 nm와 325 nm로 고정하였을 경우에 비해서 최대 발광(emission)의 세기가 작아지는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 형광 광도계의 광원 파장을 365 nm 또는 405 nm로 사용할 경우, 광학 센서의 민감도(sensitivity)가 발광되는 빛의 세기를 측정할 수 있도록 설계에 반영해야 할 것으로 판단된다. 본 연구의 실험에서 도출된 결과를 통해서, 기름 탐지를 위한 형광 광도계의 광원, 광학 센서 그리고 광학 필터의 유효 파장 대역을 선택하는데 필요한 설계 인자를 파악할 수 있었다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2006년도 춘계학술발표회
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• pp.65-70
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• 2006

위험 유해물질 (HNS)은 해상 물동량증가로 대형유출사고 위험성이 높아지고 국제적으로 OPRC-HNS 의정서 및 '96HNS 협약 채택으로 규제가 강화되고 있다. HNS는 유출시 막대한 인명 및 재산 피해를 동반하기 때문에 철저한 관리와 사고발생시 신속 정확하게 대응할 수 있도록 대비하는 것이 중요하다. 이에 해양경찰청에서는 우리나라 해역 실정에 맞고 위험 유해물질 사고시 물질위험 정보, 위험 지역 예측, 해결 방법 등을 실시간으로 현장지휘관과 경비 함정, 구조대원에게 제공하는 HNS 사고 대비 대응시스템과 사고 대응매뉴얼을 개발하여 운용하고 있다. 또한, OPRC-HNS 의정서 국제발효에 대비하여 HNS 유출사고 국가 및 지역방제계획 수립을 추진하고 있으나, 법과 제도를 마련하고 기름방제방법과 다른 HNS 물질별 방제장비와 자재, 사고현장에 접근하기 위한 보호 장구 확보 및 HNS 의 관리부터 사고처리까지 담당하는 전문 인력 및 전담기구 설치는 장차 해결해야 할 문제로 국가차원에서 적극 추진해 나가야 할 것이다.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권3호
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• pp.213-221
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• 2007

최근의 선박은 설계 단계부터 그 수명을 다할 때 까지 여러 가지 환경적인 측면이 중요하게 고려되어 제작되고 있다. 이 중 유조선의 좌초충돌에 의한 기름 유출사고는 심각한 해양오염의 일으키는 주요한 원인이 된다. 따라서 본 논문에서는 선박의 층돌해석코드를 이용한 시뮬레이션을 수행하여 선박이 어떠한 손상을 입게 되는지 알아보고자 하였다. 이를 위해서 105k 탱커모델을 구성하고 일련의 시리즈해석을 LS-Dyna3D로 해석을 수행하였다. 연구수행은 먼저, 요소크기의 수렴성을 확인하여 요소크기를 결정하였고, 좌초시나리오를 구성하여 해석한 후, 결과를 분석하여 나타내었다.

• 한국해양공학회지
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• 제26권1호
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• pp.60-63
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• 2012

The accident risks in the marine environment are increasing because of the tendency to build faster and larger ships. To secure ship safety, risk-based ship design (RBSD) was recently suggested based on a formal safety assessment (FSA). In the process of RBSD, a ship designer decides which risk reduction option is most cost-effective in the design stage using a cost-benefit analysis (CBA). There are three dimensions of risk in this CBA: fatality, environment, and asset. In this paper, we present an approach to estimate the environmental costs based on the size of an oil tanker involved in an accident using a neural network. An appropriate neural network model is suggested for the estimation,and the neural network is trained using IOPCF data. Finally,the learned neural network is compared with the cost regression equation by IMO MEPC 62/WP.13 (2011).

• 한국융합학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.53-59
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• 2020

허베이 스피리트호 기름유출사고와 같은 해양 유류유출사고에서 잘못된 초기대응은 경제 손실뿐만 아니라 생태계에 큰 피해를 입힌다. 하지만 다양한 변수가 존재하는 해양에서 유출유의 움직임을 예측하는 것은 매우 힘든일이다. 이를 해결하기 위해서 뜰개 데이터를 활용해서 바다위의 부유물의 이동을 연구하는 기존 연구인 입자예측을 확장하여 면단위로 예측을 하는 유출유 예측 가시화를 진행하였다. 해양 데이터 포맷인 HDF5에서 특정 위치의 해류, 풍속 데이터를 양선형 보간법을 이용해 추출한 뒤, 수많은 점들의 이동을 입자예측하여 그 결과를 폴리곤 및 히트맵을 이용해 가시화 하였다. 또한 뜰개데이터의 문제점인 데이터 부족과 유출유와 움직임이 다른 점을 해결 하기 위해 유출유로부터 입자 데이터를 얻어낼 수 있는 유출유 입자 매칭 알고리즘을 제안한다. 유출유 입자 매칭 알고리즘은 면단위 유출유의 모습을 입자화 하여 입자의 움직임을 추적하는 알고리즘이다. 주성분 분석을 이용하여 문제를 분할하고, 유출유의 이동 거리의 분산이 최소화 되는 지점으로 유전알고리즘을 이용해 매칭하였다. 유출유 가시화 결과 데이터로 검증한 결과 주성분 분석과 유전알고리즘을 이용한 입자매칭 알고리즘이 가장 성능이 뛰어난 것을 확인할 수 있었으며, 평균 데이터 오차는 3.2%로 의미있는 연구임을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권6호
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• pp.731-736
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• 2021

오일펜스는 사고 초동조치로 기름 확산을 효과적으로 방지하는 아주 큰 역할을 한다. 그러나 사고 현장의 기름이나 구조물 등의 의해 파손되어 폐기되는 경우가 많이 발생되며, 회수된 폐 오일펜스는 소각처리과정에서 미세먼지 발생과 발암성분의 대기 배출 가능성이 높은 상황이다. 또한, 본체 일부가 손상되어 해상으로 유출되면서 해양 미세플라스틱과 같은 2차 환경오염의 원인이 될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 현재 우리나라에서 가장 많이 사용하는 고형식 오일펜스 원단을 이용하여 내구성을 평가하였다. 본체부 샘플을 해수와 기름에 노출시킨 후, 기간과 온도에 따른 인장강도를 측정하였다. 그 결과 5일 노출후 해수에서는 13 %가 기름에서는 3 %가 감소하였으며, 온도변화에도 영향을 받는 것으로 나타났다. 오일펜스는 해수와 기름에 노출 뿐만 아니라 바람과 파도 등 다양한 영향을 받게 되므로 오일펜스의 내구성은 강화되어야 한다. 또한, 해양환경보호 측면에서 지속적인 사용을 위해서는 내구성 강화는 필수적이다. 이에 오일 펜스의 본체부 재질검사가 강화되어야 한다고 판단하여, 검정 시 본체부 원단 인장강도 품질을 확인할 수 있는 검정 개선방안을 제안하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제6권2호
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• pp.3-15
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• 2003

해양에 기름이 유출되면 일반적으로 오일펜스를 전장하여 유출유를 포획한 후 유회수기와 유흡착재 등을 사용하여 기름을 회수하는 물리적방법과 유처리제를 살포하여 유화ㆍ분산 처리하는 화학적인 방제방법으로 구분할 수 있다. 그러나 이들 물리ㆍ화학적인 처리방법은 사고초기에는 가장 효과적인 방법이나 기름을 완전히 제거할 수 없으며 유처리제 사용은 2차 오염 우려 가능성을 제기하고 있어 습지, 갯벌, 조간대 지역 등 생물자원이 풍부한 환경민감지역에 대해 새로운 방제기법이 요구되고 있다. 우리나라의 경우 해양오염 방제방법은 물리ㆍ화학적 처리방법에 대한 자세한 적용방범 및 사용지침 등이 해당 법규정에 명시되어 있을 뿐만 아니라 이들 방법개발에 대한 연구가 활발히 진행되어 오고 있다. 또한 실제로 국내 유류오염사고의 방제에 있어서는 대부분 물리적 처리방법과 화학적 처리방법이 병행되어 실시되어 왔다 반면에 생물학적 처리방법이 실제 방제작업에 적용된 경우는 없는데, 이는 생물정화기술에 대한 이해부족 및 기술의 난이성, 기술개발의 부진 등의 원인에 기인한 것일 수도 있으나, 근본적으로 해양생태계에 생물정화기술의 적용 및 사용지침 등에 대한 어떠한 제도적 규정이나 지침 통이 명문화 된 것이 없어 현실적으로 사용에 많은 제약에 따르고 있다. 본 연구에서는 환경친화적인 처리기법인 미생물처리제의 활용 필요성, 국내외 기술개발 현황, 선진외국의 시험방범 및 검정방법 등을 연구하여 우리나라에서 미생물처리제를 사용할 수 있는 활용방안에 대하여 논하고자 한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제35권6호
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• pp.495-500
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• 2011

이 연구에서는 해상에서 발생한 기름 유출 사고시 효율적이고 효과적인 방제활동을 실시하기 위해 누구나 사고초기부터 오일붐의 필요량을 신속하고 간단하게 제시해주는 프로그램의 개발하려고 한다. 해상에서 기계적회수를 위해 기본적으로 필요한 유회수기와 임시저장 탱크의 적정한 필요수량은 제시되었으나, 오일붐의 필요수량은 제시되지 못하고 있다. 이에 따라 프로그램 개발을 위해 해양선진국 및 국제해 사기구(IMO)에서 제시한 방법들을 활용해 유출규모와 유막특징을 입력함으로써 오일붐의 필요최소량과 권고량이 제시되도록 NI(National Instuments)사(社)의 LabVIEW 2010버전으로 프로그래밍 되었다. OBC Program을 통해 1.누구나 쉽게 오일붐의 필요량을 파악할 수 있고 2.신속 하게 오일붐의 필요량이 파악되어 방제활동 대응시간을 단축시켜주며 3.단축된 대응시간만큼 피해규모의 축소를 기대할 수 있다.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권10호
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• pp.785-791
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• 2008

최근 선박을 이용한 화물운송의 증대, 해양관광 및 레저 활동을 위한 연안 여객선의 운항 증가, 그리고 해양생태계 파괴와 사회적 문제로 확산된 서해안 기름유출 사고 등 해양에 대한 관심이 갈수록 고조되고 있는 상황에서 선박의 안전운항은 필수적인 요건이다. 이러한 상황에서 현재 운용되고 있는 선박의 출항통제기준에 대한 보다 정량적이고 객관적인 검토가 시급한 실정이다. 본 논문에서는 선박 운항 시 안전운항과 가장 밀접한 관련을 갖는 파랑을 분석하여, 우리나라 연안항로에 취항하고 있는 대표적인 선형의 여객선들을 대상으로 해상상태 및 선형에 따라 내항성능지표를 이용하여 선박의 항해안전성을 평가하였다. 이러한 결과는 선박출항통제 기준의 개선과 연안 여객선의 안전운항에 큰 도움이 될 것으로 판단된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제59권6호
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• pp.400-412
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• 2022

This paper provides the results of numerical and theoretical predictions of oil outflows from damaged single-hull and double-hull ships.Theoretical equations derived from the unsteady Bernoulli equation and a CFD method for multi-phase flow analysis were used to estimate the oil outflow rate from cargo tank. The predicted oil outflow rate from a single-hull cargo tank damaged due to grounding and collision accidents showed a good agreement with the available experimental results in both numerical and theoretical analyses. However, in the case of the double-hull conditions, the time variation of the amount of water and oil mixture inside the ballast tank predicted by the theoretical equation showed some different behavior from the numerical results. The reason was that the interaction of the oil flow with the water inflow in the ballast tank was not reflected in the theoretical equations. In the problems of the initial pressure condition in the cargo and ballast tanks, the oil outflow and water inflow were delayed at the pressure condition that the tanks were sealed. When the flow interaction between the oil and water in the ballast tank was less complicated, the theoretical and the numerical results showed a good agreement with each other.