• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권5호
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• pp.287-296
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• 2020

본 연구에서는 2D 조파수조를 통해 수행된 모형시험결과를 기반으로 원형실린더에 분포하는 파랑충격압력을 시간에 따라 계측하고 이를 CFD해석 결과와 비교하였다. 전산유체역학 해석을 통해 파랑충격력에 직접평가법에 관한 효용성을 확인할 수 있었고, 실험으로부터 구한 파랑충격 시계열 데이터를 그대로 원형단면을 갖는 실제 해양구조물의 부재에 적용하였다. 실린더에 분포하는 변위 및 응력의 특성과 특이점이 바뀌는 것을 확인하였고 실제 시계열을 적용하는 것이 해양구조물의 강도평가를 보다 정확하게 평가할 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 선수부에 요구되는 외판의 최소선급규정에 따른 두께 경험식들을 분석하여 적용하고자 하였다. 동일한 재료 물성치를 갖는 강재에 관해 선수외판에 요구되는 구조물의 최소두께와 원형단면 부재에 요구되는 최소두께를 비교·분석하였고 이를 통해 NORSOK standard에 제시되어 있는 구조물의 손상기준을 활용하여 허용 두께치를 추정하고자 하였다. 특히 해양구조물의 갑판충격력(wave in deck)의 경우 이와 관련된 경험식이나 최소두께 요구사항들이 정립되어 있지 않기 때문에 본 연구를 통해 파랑충격력에 따라 요구되는 판재의 최소두께를 제안하고자 하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제34권3호
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• pp.213-220
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• 2010

최근 IMO에서는 산적화물선 및 유조선, 대형여객선에 이어 '일반화물선의 안전(general cargo ships safety)'에 대한 논의의 필요성이 제기(IMO, 2006a)되고 있으며, 본격적인 논의를 위한 준비 작업으로 국제선급협회(IACS)를 통한 공식안전성평가(Formal Safety Assessment, 이하 FSA) 작업이 수행되고 있다. FSA란 위험도(risk)분석과 비용-효과 평가(cost-benefit assessment)를 바탕으로 인명, 해양환경 및 재산의 보호를 포함한 해사안전의 향상을 목적으로 한 구조화되고 체계적인 방법론으로서 새로운 법규의 평가, 기존법규와 새로운 (제안) 법규와의 비교, 그리고 여러 이해관계자의 공감대 형성을 통해 법규 변경/개발을 용이하게 하는 수단이다(IMO, 2007). 본 연구는 국적일반화물선의 안전성 평가를 위한 수단으로서 IMO FSA방법론의 유용성을 확인하고, 향후 IMO에서의 '일반화물선 안전'에 대한 논의에 대응하기 위한 기초자료의 확보를 목적으로 하고 있다. 본 논문에서는 국적일반화물선에 대한 FSA의 1, 2 단계에 해당하는 위험요소 식별(Hazard identification) 및 사고시나리오에 대한 위험도 분석(Risk analysis) 결과를 중심으로 소개하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.489-494
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• 2015

본 연구의 목적은 선박의 충돌에 의해 발생하는 원형단면을 갖는 실린더형 해양구조물의 충격손상을 최소화 시키기 위한 것이다. 기존의 설계기준, 코드 및 선급규정 등에 명시된 충격해석은 해수유체영역이 고려되지 않은 상태로 계산을 수행해 왔다. 본 연구에서는 해수유체영역을 고려한 모델링방법과 동적응답, 변형률, 내부에너지 등의 응답파라미터를 고찰하여 기존에 고려하지 않은 결과와 비교분석하였다. 충돌선박의 선속을 변화시켜 다양한 상태의 하중케이스를 고려하였고 가장 큰 충격하중상태인 2.0m/s에서의 선속에서의 응답결과를 비교분석하였다. ALE방법을 이용하여 해수유체영역을 고려한 경우 해수영역에서의 충격에너지 흡수와 유체감쇠를 통해 응답크기가 더 작고 구조물의 응력과 소성영역의 분포가 고르게 나타났다. 해수유체영역을 고려하지 않은 경우 보다 보수적인 설계가 될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제33권3호
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• pp.167-174
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• 2009

최근 해양 레저문화 확산에 따라 요트와 같은 레저선박의 설계기술이 요구되고 있다. 현재 까지 요트 설계 및 생산을 위한 국내 기술개발은 해양 레저 선진국에 비해 활발하지 않으나 최근에 요트 설계 및 생산기술기술의 발전으로 인하여, 관련 요소 기술의 개발이 필요시 되고 있다. 본 연구에서는 해양레저 선박으로서 쌍동선 요트에 대한 기본 구조 설계 및 구조 해석을 위한 기법을 제시한다. 요트와 같이 길이 50미터 이하 길이와 폭/비가 12보다 작은 소형 고속 선박의 강도 해석에 대한 규정이나 방법론은 아직 까지 선급 등에서 공식적으로 제안되지 않고 있다. 따라서 본 논문에서 부재의 스캔틀링은 DNV(Yachts, Design Principles, Design Loads, Hull Structural Design)기준과 KR(FRP선 규칙적용 지침)을 사용하였다. 또한, 구조해석 평가에 있어서는 ABS가이드 라인을 적금하여, 구조안정성을 평가하였다. 본 연구를 통하여, 38피트 보급형 쌍동선 요트의 실선 제작에 피드백 역할이 가능하게 되었다. 또한, 연구 결과는 앞으로 고속 쌍동형 요트의 구조설계 및 구조해석에 관련된 기본적인 자료로 유용하게 활용될 것으로 예상된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권7호
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• pp.1098-1105
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• 2021

국제해사기구에서는 선박에서 배출되는 질소산화물 및 이산화탄소 등에 관한 환경규제를 꾸준하게 강화하고 있다. 이에 친환경 요소를 바탕으로 하는 전기추진시스템의 수요가 증가하고 다양한 선박에 적용되며 연구개발이 꾸준하게 진행되고 있다. 전기추진시스템은 신뢰성을 높이고 선내 배치를 용이하게 하기 위한 이중화 구성이 주로 채택되며 실제 장비나 공간을 가상 세계에 쌍둥이처럼 구현하고 현실 세계의 정보와 데이터를 가상 세계와 통합하여 실제 환경에서 발생할 수 있는 상황을 컴퓨터로 시뮬레이션 함으로써 결과를 미리 예측할 수 있는 디지털트윈 기술의 접목을 통하여 전기추진시스템의 안전성 확보를 위한 연구 또한 매우 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 전기추진선박의 디지털트윈 기술개발을 위한 전력관리시스템 이중화에 대한 검증을 FMEA를 바탕으로 분석 후 선급에서 제시하는 이중화 FMEA 기준을 바탕으로 실제 선박 운항 조건에서 전력관리시스템의 단일 장비 고장의 일차 피해와 이차 피해 및 전체 시스템의 영향을 분석하여 추가 피해를 방지하기 위한 보상기능으로 전력관리시스템의 역할과 알고리즘을 제안하였으며 실제 테스트를 통해 추진력 보존이 개선되었음을 검증하였다.

• 한국기후변화학회지
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• 제1권2호
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• pp.163-177
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• 2010

본 논문은 1,185세대가 거주하고 있는 공동주택을 대상지로 하여 정부지원제도인 '태양광주택보급사업'과 '발전차액지원제도'를 각각 활용하여 PV 시스템 도입을 도입할 경우의 경제성을 비교 분석하였다. 각 시나리오별 분석 결과, 수익으로 전력판매수익 만을 고려한 경우, NPV가 보조금 지원제도는 -560백만원으로 분석되었고, 발전차액지원제도는 -87백만원으로 분석되었다. 전력판매수익과 온실가스 배출권 수익을 함께 고려한 경우에도 NPV가 보조금 지원제도는 -530백만원으로 분석되었고, 발전차액지원제도는 -57백만원으로 분석되어 모두 수익성이 없는 사업으로 나타났다. PV 시스템 도입으로 인해 회피되는 대기오염물질로 인한 사회적 편익을 함께 분석한 결과도 그 편익이 미미하여 여전히 경제성이 없는 것으로 평가된다. 할인율과 초기비용의 변동을 기준으로 민감도 분석을 한 경우, 보조금 지원제도의 경우에는 할인율을 3%까지 낮추고, 초기 설비 투자 비용을 정부 제시기준 단가인 721만원/kW에서 650만원/kW로 낮춘 것에 배출권 수익까지 포함한 경우에도 여전히 사업성이 없는 사업으로 나타났지만, 발전차액 지원 제도의 경우에는 배출권 수익을 포함하지 않고도 할인율 약 7.2%와 초기 설비투자비용 684만원/kW에서 각각 손익분기점이 되면서 수익성이 있는 사업으로 전환되어 발전차액지원제도가 PV 시스템 도입에 훨씬 유리한 것으로 나타났다. 사회적 비용을 고려한 경우에는 보조금제도를 활용한 모든 시나리오는 배출권 수익과 환경편익을 모두 포함하여도 수익성이 없는 사업으로 나타났으나, 발전차액지원제도를 활용한 시나리오의 경우에는 배출권 수입을 제외하고도 할인율 7.2%와 초기비용 686만원/kW가 각각 손익분기점이 되면서 수익성이 있는 사업으로 전환되었다. 본 연구의 결과, 할인율이 7.2% 이하가 되든지 초기 설비투자비용이 정부 제시 기준 단가보다 4.9% 낮아진다면 발전차액지원제도 하에서도 공동주택의 태양광발전시스템이 경제성을 갖는 것으로 분석되었다. 우리나라의 높은 아파트 보급률과 PV 시스템 도입으로 발생하는 긍정적인 사회적 환경적 편익을 고려하면 공동주택의 태양광 시설 설치에 대해 발전차액지원제도를 확대 지원함으로써 화석연료의 사용을 절감하고, 온실가스 배출을 줄여서 에너지자급도 제고와 기후변화에 대한 대응을 통해 녹색성장에 기여할 수 있을 것으로 생각된다.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제23권2호
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• pp.31-66
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• 2008

1999년 몬트리올협약이 제정되기까지는 1929년의 바르샤바협약을 중심으로 한 바르샤바체제가 국제항공운송책임과 관련한 기본 체제가 되어 왔었다. 그러나 유한책임, 과실책임 원칙을 기반으로 한 운송인 보호 중심의 성격이 강한 바르샤바 체제가 급속한 성장을 이룩한 항공운송분야의 시대적 수요에 부응할 수 없게 되면서 이를 하나로 통합하고 현대화한 조약제정의 시대적 필요성에 의하여 탄생한 것이 1999년 몬트리올협약이다. 몬트리올협약은 크게 2가지의 의의를 가지고 있다. 먼저 기존의 항공운송과 관련한 많은 조약들을 범세계적으로 통합하고 통일적인 기준을 제시했다는 점이고 따른 하나는 기존의 바르샤바 체제와는 다른 책임법리를 구성함으로써 소비자중심, 소비자 이익의 보호에 중점을 두었다는 점이다. 본 논문은 이러한 몬트리올협약의 내용 중 여객운송인의 책임을 중심으로 살펴본 것인바 책임성립요건으로써 여객의 사망 또는 신체상해와 같은 책임원인과 사고 등의 세부적 요건에서부터 새로이 도입한 제도 등 관련 문제를 살펴보았다. 즉, 몬트리올협약이 채택한 2단계책임제도를 비롯하여 신체상의 상해를 둘러싼 해석문제, 항공사고가성립하기 위한 요건을 둘러싼 문제, 제5 재판관할권 문제, 전자항공권의 도입에 따른 법적문제, 선급금 지급제도, 계약운송인과 실제운송인에 관한 규정 등 항공여객운송인의 책임과 관련한 전반적인 문제를 다루었다. 이들 중 10만 SDR까지는 항공운송인에게 엄격책임을, 10만 SDR 이상에 대해서는 항공운송인이 과실없음을 입증하지 못하면 무한책임을 지도록 하는 2단계 책임제도와 승객의 주거소지에서 소송 제기가 가능토록 한 제5 재판관할권 도입은 몬트리올협약의 가장 큰 특징이라 할 수 있다. 항공운송인이 10만 SDR이상의 경우에 있어서 무과실 입증이 결코 용이하지 않다는 점에서 사실상 무한책임을 도입하였다고 볼 수 있고 제5 재판관할권 도입과 관련하여서는 승객의 입장에서 소송을 제기할 수 있는 관할법원의 선택이 늘어났다는 점에서 피해자 보호에 획기적인 조치라 할 수 있다. 앞으로 항공여객운송 산업은 점점 더 보편화되고 일상화되고 항공여객운송의 수요는 더욱 증가할 것으로 전망된다. 따라서 이와 관련한 국제적 통일 책임협약인 몬트리올협약의 중요성은 더욱 커질 전망이다. 그러나 몬트리올협약은 이제 막 출발한 단계이어서 앞으로 많은 문제점과 해결해야 할 과제를 안고 있다고 본다. 예컨대 신체적 상해에 정신적 손해의 포함여부 문제, 상대적으로 배상금액이 높은 곳으로의 소송이 옮겨가는 Forum Shopping 문제, 강제보험을 도입에 따른 적절한 보험의 구체적 수준 문제 등이다. 국제적으로는 이러한 문제점을 해결하기 위한 대책 마련을 지속적으로 노력할 필요가 있으며, 더 많은 체약국의 확보에도 힘써야 할 것으로 본다. 우리나라는 몬트리올협약에 2007년 9월 20일부로 가입하였고 동년 12월 29일 부로 국내적으로도 발효되었다. 더 나아가 우리나라는 본 협약에 기초한 항공운송법을 상법의 일부로 제정하여 시행하려 하고 있다. 이러한 사실은 몬트리올협약이 우리 항공운송업계에도 현실이 되었다는 것을 의미한다. 따라서 우리 항공운송업계도 이에 따른 대비를 하는 것이 필요하다고 본다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권1호
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• pp.172-178
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• 2021

선박 수리시장은 선박에 의한 환경오염 방지 강화, 선박구조에 대한 안전기준 강화 등의 영향으로 유지 및 보수에 관한 관심이 꾸준히 증대되고 있다. 이러한 영향을 반영하여 서남해에 있는 수리 조선사들에 외국 선사들의 수리 요청 접수 건수가 증가하고 있다. 그러나, 서남해권 수리 조선사들은 영세한 중소업체가 대부분이라서 수리조선 업체의 통합적 시너지 효과로 이어지기가 쉽지 않고, 집적화가 되어있지 않아서 인프라 공동활용이 어려워서 수리조선업 활성화에 걸림돌로 작용하고 있다. 수리조선업을 운영하기 위해서는 플로팅 도크가 필수적으로 필요로 하며, 대부분 노후화된 케이슨 도크를 해외로부터 수입한 후, 개/보수를 통하여 운용하고 있다. 그러나, 사용 수명이 30년 이상이고, 구조물 검사 기준이 없어서 안전분야에 취약성을 갖고 있다. 본 연구에서는 개조된 케이슨 도크의 구조 안전성을 평가하고, 도출된 문제점을 해결하기 위하여 추가적인 구조 보강안을 찾기 위하여 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 활용하였다. 플로팅 도크의 경우, 선급 규정이 있지만 구조강도 관련해서는 규정이 미흡하여 적용성이 떨어지고 있는 실정이다. 이러한 부족한 평가 영역에 대해서는 상세 구조해석을 통하여 보완하였다. 보강안은 수리조선소 작업의 특성을 고려하여 폰툰 갑판 상부 보강과 선측 탱크 보강으로 결정하였다. 결정안에 대한 구조해석을 통하여 선측 보강안을 최종안을 선정하였고, 실제 구조물을 제작하여 보강안을 반영하였다. 도출된 주요 결과들은 유사 설비의 구조 강도 개선을 위한 참고 자료로 활용 가능하며, 개/보수 시 이러한 방법을 활용하면 빨리 최적 해를 찾을 수 있을 것으로 기대된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권6호
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• pp.1092-1099
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• 2022

대기오염물질과 온실가스 배출량을 저감 시키기 위한 배기 후처리 장치에 대한 연구는 활발히 진행 중이지만 그 중 선박용 입자상물질/질소산화물(PM/NOx) 동시저감 장치에서는 엔진에 미치는 배압 및 필터 담체 교체에 대한 문제가 발생하고 있다. 본 연구에서는 PM/NOx를 동시저감 할 수 있는 일체형 장치의 최적 설계를 위해 장치 내부 유동과 입·출구 압력을 통한 배압의 변화를 연구하여 적절한 기준을 제시하였다. Ansys Fluent를 활용하여 디젤미립자필터(DPF) 및 선택적촉매환원법(SCR)에 다공성 매체 조건을 적용하였고 공극률은 30 %, 40 %, 50 %, 60 % 및 70 %로 설정하였다. 또한, 엔진 부하에 따른 Inlet 속도를 경계 조건으로 7.4 m/s, 10.3 m/s, 13.1 m/s 및 26.2 m/s로 적용하여 배압에 미치는 영향을 분석하였다. CFD 분석 결과, 장치의 입구 온도 보다 입구 속도에 따른 배압의 변화율이 크고 최대 변화율은 27.4 mbar였다. 그리고 모든 경계 조건에서의 배압이 선급 기준인 68 mbar를 초과하지 않았기 때문에 1800 kW 선박에 적합한 장치로 평가되었다.