• 한국항만경제학회지
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• 제32권2호
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• pp.137-156
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• 2016

본 연구 목적은 컨테이너 전용부두의 최적 서비스 수준, 즉 선석 수에 따른 최적의 선석점유율과 선박 대기율을 분석하는 것이다. 연구는 국내 대표항만인 부산신항 P부두의 최근 3년간의 선박 접안 실적 자료를 토대로 시뮬레이션 모델을 개발 및 적용하여 선석 수를 달리하면서 시뮬레이션에서 얻은 결과를 활용하였다. 이 결과와 P항만의 최근 3년간의 재무 자료와 체선 체화에 따른 비용 등을 터미널운영사(TOC), 선사 및 화주의 입장에서 경제성을 분석하여 순이익이 최고인 선석점유율과 선박대기율을 최적 서비스 수준으로 도출하였다. 연구 결과, 컨테이너 부두 4선석은 선석점유율 63.4%와 선박대기율 10.6%에서, 5선석은 선석점유율 66.0%와 선박대기율 9.6%에서, 6선석은 선석점유율 69.0%와 선박대기율 8.5%에서 최적 서비스 수준으로 분석되었다. 반면 해양수산부의 2013년 연구 결과에서는 4선석에서 선석점유율 57.1%와 선박대기율 7.4%에서, 5선석에서는 선석점유율 63.4%와 선박대기율 6.6%에서, 6선석은 선석점유율 66.6%와 선박대기율 5.6%에서 최적 서비스 수준을 분석하였다. 결과적으로, 최적 서비스 수준은 분석 시점에 따라 달라질 수 있음을 알 수 있었다. 즉, 최적 서비스 수준을 산정함에 있어서 영향을 주는 요인으로는 환율, TEU당 수입 및 비용, TEU당 재고유지비, 유가 등으로 최적 서비스 수준은 절대적으로 확정되는 것도 아님을 알 수 있었다. 따라서, 컨테이너 항만의 최적 서비스 수준은 경기의 변동, 유가, 환율 등의 여러 요인에 따라 달라질 수 있으므로 항시 이러한 변동 요인을 빠르게 반영하여 고려할 필요가 있음을 알 수 있다.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권1호
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• pp.25-36
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• 1995

확률적인 접근법으로서의 신뢰성 해석법의 소개와 이의 선체 구조 강도 평가 방법에의 적용에 관해 고찰하였다. 당사에서 건조한 유조선 및 살물선 34척을 대상으로 인장 항복강도, 보강판의 압축 최종강도, 그리고 선각 거어더의 최종강도 등 몇몇 대표적인 종강도 파괴양식에 대해 신뢰성 해석을 수행하였다. 해석결과로서 각 선박에 대한 신뢰도 지수를 보이고 종강도에 대한 신뢰성 해석시의 목표 신뢰도 지수를 제시하였다. 배길이와 건조연도에 따른 신뢰도 지수의 변화를 검토하였으며 결과로서 각 선박의 안전도가 큰 차이를 보임을 알 수 있었다. 각 선박에 대해 균일한 수준의 신뢰도를 제공하기 위하여 부분 안전계수를 이용한 새로운 강도 평가 기준을 마련하였다. AFOSM 방법 및 신뢰성 조건(RC) 방법에 따라 부분 안전계수를 계산하고 이를 비교하였으며 원하는 신뢰도를 줄 수 있는 설계식을 RC 방법으로 구하였다. 부분 안전계수로부터 구한 새로운 설계식을 사용하여 신뢰성 해석을 수행한 선박에 대해 재해석을 실시하였다. 그 결과 처음보다 많이 개선된 균일한 수준의 신뢰도를 얻을 수 있었고 이로부터 신뢰성 해석의 적용가능성과 유용성을 확인하였다.

• 기계와재료
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• 제24권2호
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• pp.38-46
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• 2012

인구의 증가와 급속한 산업화 그리고 편안함을 추구하고자 하는 문명의 이기로 인한 에너지 사용량 증가는 환경오염을 가속화시키는 문제를 유발하고 있어 전 세계적으로 심각한 사회문제로 대두되고 있다. 이에 반해 삶의 질의 향상에 따라 보다 쾌적한 환경에 대한 욕구와 인식의 변화로 환경보호에 대한 관심이 증가하는 추세이며, 이에 따라 각 국의 환경규제는 날로 강화되고 있다. 이러한 환경문제를 해결하기 위한 국제협력이 활발해지면서 무역과 연계된 국제 환경규제가 가속화되고 있으며, 환경선진국은 이러한 환경규제를 무역장벽으로 이용하고 있어 국가의 대외경쟁력에도 직 간접적으로 영향을 미치고 있다. 환경오염물질 중 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 일산화탄소(CO), 이산화탄소($CO_2$) 및 휘발성유기화합물(VOCs), 다이옥신 그리고 입자상물질(PM)과 같은 대기오염물질은 대기 중으로 쉽게 확산되는 특성에 의해 인접한 지역까지 영향을 미치기 때문에 국제적인 규제대상의 초점이 되고 있으며, 경제협력개발기구(OECD, Organization for Economic Cooperation and Development), 유엔산하 국제해사기구(IMO, International Maritime Organization) 및 국제연소기구협회(CIMAC, International Council on Combustion engines)등 여러 국제기구를 중심으로 각종 규제수단을 개발하여 적용하고 있다. 특히, 국제해사기구(IMO)에서는 선박에서 발생되는 오염물질 등에 대한 규제강화를 위하여 새로운 국제해양오염방지협약(MARPOL)을 채택, 발효하여 그 규제 범위를 넓혀감에 따라 선박에 대한 각종 환경규제가 대폭 강화되고 있어 친환경 선박 및 관련 기술 개발이 활발히 진행 중에 있다. 이 글에서는 선박에서 배출되는 대기오염물질 중 그 자체로도 인체에 유해하며, 산성비, 광화학스모그 등 다양한 환경문제를 유발시키는 대표적인 물질인 질소산화물(NOx)과 질소산화물 배출규제에 대한 대응기술인 선택적촉매환원법(SCR, Selective Catalytic Reduction)과 SCR 탈질시스템에 사용되는 SCR 촉매에 대해 소개하고자 한다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제14권1호
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• pp.65-71
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• 2011

국제해사기구의 해양환경보호위원회에서 CO₂ 배출량 감축의 지구적 노력에 동참하기 위해 최근 선박에서 대기로 방출하는 CO₂의 양을 지수화 하고자 하는 논의가 활발히 진행중이다. 그 대표적인 지수로서 신조선 설계 건조시에 적용하는 에너지 효율지수(EEDI : Energy Efficiency Design Index for new ships)와 현재 또는 건조 후 항행시에 운항선에 적용되는 에너지 효율지표(EEOI : Energy Efficiency Operational Indicator), 그리고 운항선의 에너지 효율관리 계획(SEEMP : Ship Energy Efficiency Management Plan)등이다. 본 지수는 선박을 설계 건조시부터 각 선박당 CO₂의 배출값을 산정하고 운항시에도 CO₂배출을 개량하고 이를 감축하는 방안을 모색하도록 유도하는 조치가 될 것이다. 향후 3년내에 발효될 수 있는 임박한 CO₂선박 배출 규제를 조사 분석하고 향후 발전방향을 모색해 보고자 한다.

• 선박안전
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• 통권31호
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• pp.14-24
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• 2011

최근 국제유가 상승과 탄소배출량 규제에 따른 친환경 선박의 개발 요구가 증대되고 있으며 이는 일반선 뿐만 아니라 어선에서도 마찬가지이다. 본 논문에서는 유류비 증가 및 어선의 노후화 등으로 인한 국내 어업 경쟁력의 약화 및 채산성 악화를 극복하기 위한 방안으로 연근해 어선용 추진기 개발을 위한 연구를 수행하였다. 현재 국내 어선현황에 기초하여 대표 선종인 130톤급 예망어선을 대상선으로 선정하고 추진기의 추진성능을 이론 및 실험적으로 평가 분석하였으며, 모형 시험 및 수치 해석 결과를 종합해 볼 때, 대상선의 프로펠러는 과도한 캐비테이션이 발생되는 상태에서 매운 높은 수준의 소음과 진동이 발생하는 것으로 추측된다. 이는 어선의 추진력 감소에 따른 연료비의 증대, 캐비테이션에 의한 추진기 손상, 과도하게 발생되는 소음에 따른 어획량 감소의 주된 원인이 된다. 본 연구를 통해 일반 상선의 추진성능 평가에 적용되는 최신 기술을 어선 추진기에 적용하여 모형시험 및 이론 성능 평가 과정을 정립하였으며, 이를 통해 앞으로 어선 추진기의 성능을 상당 부분 개선할 수 있음을 확인하였다.

• 한국지능정보시스템학회:학술대회논문집
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• 한국지능정보시스템학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.271-278
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• 2004

컨테이너 터미널에서 적하 작업을 수행할 때에는 선박의 안정성을 위하여 무거운 컨테이너들을 선박의 바닥쪽에 우선하여 배치한다. 그러므로 장치장(yard)에서 동일한 선박 베이(bay)에 선적할 컨테이너들을 무게가 무거운 순서로 효율적으로 반출할 수 있다면, 적하 계획의 수립과 수행일 수월해진다. 만일 장치장에서 적하를 위하여 지금 반출하여야 하는 컨테이너의 상단에 다른 컨테이너들이 장치되어 있다면, 부득이하게 위에 놓여 있는 컨테이너들을 임시로 옮겨야 하는데, 이러한 부가 작업을 재취급(rehandling)이라 한다. 채취급이 빈번히 발생하게 되면 적하 작업의 흐름은 차질을 빚게 되므로 재취급의 최소화는 작업 효율 측면에서 매우 중요하다. 본 논문에서는 컨테이너가 장치장에 반입되는 시점에 해당 컨테이너의 무게를 알 수 있다는 가정하에, 적하 작업을 위한 반출시 재취급이 적게 발생하도록 신규 반입된 컨테이너의 장치 위치를 결정하는 휴리스틱을 제안한다. 제안하는 휴리스틱은 각 스택(stack)별로 장치되어 있는 컨테이너들 중에서 자장 먼저 반출될 가장 무거운 컨테이너의 무게를 해당 스택의 대표 무게로 설정하고, 이를 신규 반입 컨테이너의 무게와 비교하여 장치 위치를 결정한다. 장치장 베이 하나로 시뮬레이션한 실험 결과 4단 6열 및 6단 9열의 장치장 베이 구조에서 임의의 위치에 신규 반입 컨테이너를 장치하는 방식에 비해 재취급 횟수를 1/5이하로 줄일 수 있음을 확인하였다

• 해양환경안전학회지
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• 제19권2호
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• pp.138-144
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• 2013

해상에서는 선박 운항과 관련하여 크고 작은 해양사고가 지속적으로 발생하고 있으며, 이러한 해양사고는 소중한 인명의 사상과 재산상의 손실뿐만 아니라 심각한 해양환경 오염 피해를 유발하고 있다. 그리고 해상물동량 증가 및 교통 환경의 복잡화에 따른 해양사고 발생 개연성 및 사고로 인하여 해양오염 피해가 증가하고 있는 것 또한 사실이다. 최근 우리나라에서는 이러한 해상에서의 해상교통 안전성 평가를 위하여 대상해역에서의 해상교통환경과 관련된 일반적인 정보 및 위험도 정보를 제공하고, 해상교통환경 평가를 통한 해역 위험도 여부를 평가할 수 있는 평가지표 개발이 진행 중이다. 본 연구에서는 선박운항자의 위험의식을 바탕으로 하여 다양한 운항 조건에서 선박운항을 재현할 수 있는 선박조종 시뮬레이션을 이용하여 해상교통 평가의 유효성을 확인하고자 하였다. 이러한 시뮬레이션 결과에 대한 주관적 위험도의 측정이 통항선박의 해상교통 평가의 유효성을 대표하는지를 확인하기 위하여 분산분석법을 이용하여 선박운항자의 특성과 선박간 거리, 속력, 조우형태와 같은 각 요소들 간에 차이가 존재하는지를 분석하였다. 또한 각 요소들 간의 위험도 차이 정도를 다중비교를 통하여 분석하여 위험도 차이를 통계적 측면에서 수치의 변화를 확인할 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권4호
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• pp.309-316
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• 2020

항만 진입항로 설계 시에는 선박 입출항에 따른 통항 안전성이 우선적으로 확보될 수 있도록 적정한 항로 폭이 고려되어야 한다. 통항 안전성에 요구되는 최소 항로 폭 산출은 선종별 선박의 크기와 운항 속력 등에 따라 상이하게 나타나는 조종성능을 포함한 선박 요소, 바람, 조류 및 파랑에 따른 환경적 요소, 그리고 운항자 개인별 경험과 판단력 등에 따른 인적 요소 및 해상교통량, 항해지원 시설 등의 기타 요소를 종합적으로 검토하여 결정해야 한다. 그러나, 우리나라 항로 폭 설계 기준이 국제수상교통시설협회나 미국, 일본 등의 기준과 비교할 때 단순히 선박 길이 요소만으로 산정하고 있어, 이에 대한 개선이 요구된다. 본 연구에서는 배속 선박조종시뮬레이션을 활용하여 다양한 형태의 선박 및 환경적 요소를 고려하여, 직선항로에서 일방통항에 요구되는 적정 항로 폭에 대한 평가를 실시하였다. 대표적인 연구 결과로 일반적인 운항 선속 10노트 기준 풍속 25노트의 바람과 유속 2노트의 조류, 파고 약 3 m의 파랑이 작용할 경우, 15만 GT급 크루즈선은 선박 길이(L) 대비 0.67~0.91, 1만 2천 TEU급 컨테이너선은 0.79~1.17, 30만 DWT급 원유운반선은 1.02~1.59에 해당되는 최소 항로 폭이 필요한 것으로 분석되었다. 해당 결과는 우리나라 항로 설계기준의 개선 필요성 및 선박 대형화에 따른 통항 안전성 확보에 요구되는 최소 항로 폭 결정 등에 직접적으로 활용이 가능할 것이라 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권4호
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• pp.474-482
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• 2021

우리나라는 지리적 위치와 편서풍의 영향을 받아 필리핀이나 대만 근처에서 전향한 태풍이 매년 평균 2~3개 통과한다. 진해만은 우리나라의 대표적인 태풍 피항지로 알려져 있으며, 태풍 내습 시 피항 선박들로 가득차고 나중에는 주변 항로까지 묘박한 선박들로 포화상태에 이르게 된다. 이로 인하여 묘박중인 선박이 강풍으로 주묘가 발생될 경우에는 선박 간 이격거리가 짧아 충돌사고가 발생될 수 있으므로 진해만의 체계적인 묘박 안전관리가 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 진해만 묘박지 수심에 따른 선박 톤수별 주묘 한계 풍속을 제시하였다. 수심 20 m에서는 묘쇄를 7~9 Shackles 신출하였을 때 주묘 발생 한계 풍속은 48~63 knots, 수심 35 m에서는 46~61 knots, 수심 50 m에서는 39~54 knots로 평가되었다. 수심이 증가하면서 외력에 의해 파주부가 5 m 미만이 되는 상황이 발생하면서 주묘가 발생하는 한계 풍속은 4~8 knots로 큰 차이를 보였다. 또한 고파주력 앵커(AC-14형)가 설치된 선박이 재래형 앵커(ASS형)가 설치된 선박보다 주묘 한계 풍속이 더 크게 평가되었지만, 수심이 50 m로 깊은 곳에서는 고파주력 앵커를 사용하더라도 주묘가 쉽게 발생될 수 있는 것으로 확인되었다.

• 대한조선학회지
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• 제32권5호
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• pp.33-35
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• 1995

수치 해석적 방법으로서의 CFD(Computational Fluid Dynamics)는 급속한 전산기성능의 발달과 더불어 많은 발전을 거듭하고 있으며, 특히 선박분야에 있어서도 일반선형에 대한 주위의 유 동장해석 및 성능추정, 초기설계에의 응용에서 그 활용성이 입증되고 있다. 따라서, 초고속선에 대하여도, CFD의 대표적 장점이라 할 수 있는 실선에 대한 수치실험이 짧은 시간에 저가의 경비로 가능하다는 것과 그 결과가 모형선 실험결과보다 상세하고 충실한 정보의 확보가능 등을 감안한다면, 앞으로 초기 초고속선 선형개발단계에서 CFD의 적용을 기대해 볼만 할 것이다. 이러한 관점으로부터, 본 고에서는 초고속선의 선형개발에 있어서 CFD의 활용성에 관하여 고 찰해 보고자 한다.