• Title/Summary/Keyword: 손상 선박 안정성

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Experimental Study on Free Roll Decay Motions of a Damaged Ship for CFD Validation Database (CFD 검증용 데이터베이스 구축을 위한 손상 선박의 횡동요 감쇠 운동에 대한 실험적 연구)

  • Lee, Sung-Kyun;You, Ji-Myoung;Lee, Hyun-Ho;Rhee, Shin-Hyung;Rhee, Key-Pyo
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.49 no.1
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    • pp.52-59
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    • 2012
  • Among many factors to be considered for higher safety level requirements, the hull stability in intact and damaged conditions in seaways is of utmost importance. Since the assessment of a damaged ship is complicated due to the highly non-linear behavior, it is widely acknowledged that computational fluid dynamics (CFD) methods are one of the most feasible approaches. Although many research activities are being reported on the damaged ship stability recently, most of them are not designed for validation of CFD studies. In this study, well-designed model tests were performed to build a CFD validation database, which is essential in developing better CFD methods for the damage stability assessment. The geometry of the damaged compartment and test conditions were determined based on preliminary CFD simulations. Free roll decay tests in calm water with both intact and damaged ships were performed and the roll motion characteristics were compared. The damaged ship showed a larger roll damping coefficient and more rapid decrease of roll amplitude than the intact ship. The primary reason of these efforts can be explained by the movement of the flooded water.

Structural Safety Assessment of a Sunken Ship Considering Hull Corrosion and Damaged Members - Focus on the Sunken Ship 'No. 7 HaeSung' - (선체 부식 및 손상 부재를 고려한 침몰선박의 구조 안전성 평가에 관한 연구 - 제7 해성호를 중심으로 -)

  • Lee, Seung Hyun;Kim, Won Don;Suh, Jae-Joon
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.19 no.4
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    • pp.332-340
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    • 2016
  • Sunken ships cause damage to the environment due to the dispersal of fuel oil and harmful cargo goods in the hull. Since the sunken ship is mostly flooded by the seabed, it tends to be in a relatively stable condition. However, the heavy body, together with the load of remaining goods in the cargo hold, the constant contact with the seabed, and ocean currents and tidal waves, can affect dispersal of residual fuel oils out of the sunken ship. Corrosion of the sunken ship starts upon sinking, decreasing the thickness of the hull structure and sub-materials. Therefore, it is necessary to assess the structural stability against the potential breakdown of the sunken ship. Whilst evaluating the danger of the sunken ship, this result should be reflected in 'the possible discharge'. This study was undertaken to suggest a procedure for a step by step evaluation to assess the structural stability a sunken ship. The structural stability assessment to estimate the collapsibility of the hull was structure targeted at the sunken ship 'No. 7 HaeSung', which was classified as the prime example for the intensive management of sunken ships. This study was undertaken to suggest a procedure for a step by step evaluation to assess the structural stability a sunken ship and to propose a method to conduct a structural safety assessment that estimates the collapsibility of the hull by targeting the sunken ship 'No. 7 HaeSung',which was classified as the prime example for the intensive management of sunken ships. The collapsibility of the hull structure was estimated Based on the damage size of the hull structure, and the corrosion rate of the hull structure and sub-materials due to the seawater after sinking. It was confirmed that there was a low possibility of the total destruction of the hull structure at the current time. However, there is a high possibility in the potential failure of the hull structure due to increased rate of corrosion thereafter. Therefore, we believe continuous study on influence of corrosion and marine environment change to sunken ship's structural safety is necessary.

Design and Implementation of Transformerless 40W LED Light Driver Circuit for Ships (선박용 변압기 없는 40W LED 조명 구동회로의 설계 및 구현)

  • Song, Jong-Kwan;Park, Jang-Sik;Yoon, Byung-Woo
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.7 no.3
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    • pp.485-490
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    • 2012
  • In this paper, driver circuit of LED lights for ships is designed and implemented to replace conventional lights with filament which have short life time due to vibration of ships. The driver of LED module is switching circuit without transformer to reduce volume and cost. As switch circuit controls input 220 VAC with PWM, LED module is reliably driven. Power factor is improved by using valley-fill PFC compensation circuit which is handled to pulse current of switching circuit. Serial-parallel LED circuit is applied to reduce change period of lights of long-term navigation ships. Array of serial-parallel can operate even if some of LEDs is damaged. It is suitable for ships that power consumption and power factor of lights including developed drive circuit have 39Watt and 0.925 respectively.

Effect of Transient Condition on Propeller Shaft Movement during Starboard Turning under Ballast Draught Condition for the 50,000 DWT Oil Tanker (50,000 DWT 유조선의 밸러스트 흘수에서 우현 전타시 과도상태가 프로펠러축 거동에 미치는 영향 연구)

  • Lee, Jae-ung
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.26 no.4
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    • pp.412-418
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    • 2020
  • Generally, the propeller shaft that constitutes the ship shaft system has different patterns of behavior due to the ef ects of engine power, propeller load and eccentric thrust, which increases the risk of bearing failure by causing local load variations. To prevent this, different studies of the propulsion shaft system have been conducted focused the relative inclination angle and oil film retention between the shaft and the support bearing, mainly with respect to the Rules for the Classification of Steel Ships. However, in order to secure the stability of the propulsion shaft via a more detailed evaluation, it is necessary to consider dynamic conditions, including the transient state due to sudden change in the stern wakefield. In this context, a 50,000 DWT vessel was analyzed using the strain gauge method, and the effects of propeller shaft movement were analyzed on the starboard rudder turn which is a typical transient state during normal continuous rate(NCR) operation in ballast draught condition. Analysis results confirm that the changed propeller eccentric thrust acts as a force that temporarily pushes down the shaft to increase the local load of the stern tube bearing and negatively affects the stability of the shaft system.

A Numerical Study on the Coupled Dynamics of Ship and Flooding Water (선박 운동과 내부 유동의 연성 운동에 관한 수치해석 연구)

  • Hong, Sa-Young;Kim, Jin;Park, Il-Ryong;Choi, Seok-Kyu
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.43 no.6 s.150
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    • pp.631-637
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    • 2006
  • This paper presents a numerical method to solve the ship motion coupled with internal fluid flow. Physically the internal fluid motion is coupled with the ship motion. Hitherto the previous numerical results of the coupled motion predict only the general tendency with experiments. The main reason of inaccuracy is that the coupled dynamics of ship motion and internal water motion is not accurately accounted. In this study CFD technique based on VOF is employed for the accurate analysis of flooding water motion. Some cases of the 24th ITTC stability committee's benchmark.study for tanker with internal fluid are analyzed by coupling the ship motion and sloshing dynamics. The calculated ship motion is compared with the experimental result to validate the coupled scheme and is in agreement with the experimental result.

Effect of Propeller Eccentric Thrust Change on Propusion Shafting System (프로펠러 편심추력변동이 축계안정성에 미치는 영향 연구)

  • Lee, Ji-woong;Lee, Jae-ung
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.27 no.7
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    • pp.1082-1087
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    • 2021
  • The propeller shaft has different pattern of behaviors at each static, dynamic, and transient condition to a ship shaft system due to the effects of propeller weight and eccentric thrust, which increases the potential risk of bearing failure by causing local load variations. To prevent this, the various research of the shafting system has been conducted with the emphasis on optimizing the relative slope and oil film retention between propeller shaft and stern tube bearing at quasi-static condition, mainly with respect to the Rules for the Classification of Steel Ships. However, to guarantee a stability of the shafting system, it is necessary to consider the dynamic condition including the transient state due to the sudden change in the stern wakefield during rudder turn. In this context, this study cross-validated the ef ect of propeller shaft behavior on the stern tube bearing during port turn operation, which is a typical transient condition, by using the strain gauge method and displacement sensor for 50,000 DWT medium class tanker. And it was confirmed that the propeller eccentric thrust change showing relief the load of the stern tube bearing.

A Study on the Evaluation of Container Terminal Logistics Systems in SCM's Perspective (SCM 관점의 컨테이너터미널 물류시스템 평가)

  • Kim, Sungu;Choi, Yongseok;Yeun, Dongha
    • Journal of Korea Port Economic Association
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    • v.30 no.4
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    • pp.47-67
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    • 2014
  • This study examined elements which could evaluate a container terminal logistics system from the viewpoint of supply chain management. This study derived the elements of a container terminal logistics system such as flexibility, reliability, responsiveness, and information sharing and 16 evaluation sub-items in the aspect of a supply chain. In the result of analysis, the weight between SCM elements of a container terminal logistics system was the highest in reliability(0.282), followed by flexibility(0.273), responsiveness(0.224), and information sharing(0.221). The conversion weight was calculated by combining the weight of elements of a container terminal logistics system and the weight of evaluation sub-items. The highest weight which was considered as the most important factor to evaluate a container terminal logistics system was work planning(berth, yard) of flexibility(0.081), followed by accurate fulfillment of container work schedule(ship, yard) and the optimum distribution and arrangement of equipment(QC, TC, YT)(0.079), stable works without damage of containers and ships(0.071), and preventive maintenance of equipment and operators' skill(0.070).

A Study on the Sloshing Reduction of a Cargo Fuel Tank with Baffle (배플을 적용한 Cargo용 연료탱크 내부의 슬로싱 저감 연구)

  • Yoon, Bo-Hyun;Yoon, Jun-Kyu;Lim, Jong-Han
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.34 no.8
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    • pp.1074-1083
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    • 2010
  • Recently sloshing that fluid in fuel tank is undulating by the external force during motion of automobile, ship and aircraft is greatly affecting by damaging the inside of structure. It's most important to precisely analyze the behavior of fluid by computational fluid dynamics for minimizing the effect of sloshing for the loaded fuel. This study characterized volume of fluid and pressure according to the length and number of vertical baffle and horizontal baffle in fuel tank for Kia Frontier cargo and analyzed for reduction of sloshing during driving on corner and hill by using ADINA-CFD. As a result of analysis, the optimum length for sloshing reduction shows 0.19 m for vertical baffle and 0.08 m for horizontal baffle. And it shows that vertical baffle is better for the reduction effect of sloshing during driving on corners, on the other hand, horizontal baffle is effective and stable during driving on hills.

Optimization for Inspecdtion Planning of Ship Structures Considering Corrosion Effects (부식효과를 고려한 선체구조 검사계획안의 최적화)

  • Sung-Chan Kim;Jang-Ho Yoon;Yukio Fujimoto
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.36 no.4
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    • pp.137-146
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    • 1999
  • Inspection becomes to be important in the safety of structure and economical viewpoint, because structural damage accompanies lots of economical cost and social problems. Especially ship structure is composed of a lot of members and it is impossible to inspect all members continuously. The purpose of this paper is to get optimal inspection plan containing inspection time and method. Crack is one of major modes on the structural failure and can lead to collapse of structure. In this paper, the deteriorating process, which contains inspection to detect the crack before the propagation to large crack, is idealized as Markov chain model. Genetic algorithm is also used to accomplish the optimization of inspection plan. Especially, the probabilistic characteristics of cracks are changed, because ship is operating in corrosive environments and the scantling of structural members is reduced due to corrosion. Non-stationary Markov chain model is used to represent the process of corrosion in structural members. In this paper, the characteristics of indivisual inspection plan are compared by numerical examples for the change of corrosion rate, the cost due to scheduled system down and target failure probability. From the numerical example, it can be seen that the improvement of fatigue life for the members with short fatigue life is the most effective way in order to reduce total maintenance cost.

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Problems of Environmental Pollution (환경오염의 세계적인 경향)

  • 송인현
    • Proceedings of the KOR-BRONCHOESO Conference
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    • 1972.03a
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    • pp.3.4-5
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    • 1972
  • 생활수준이 낮은 단계에 있어서는 우선 식량에 대한 수요가 강하다. 인간의 욕구가 만족스럽게 먹는다는 것에 대하여 제일 강하게 발동하는 것이다 그러나 점차 과학기술과 산업과 경제가 발전하여 성장과정에 오르게 되고 소득수준도 향상하게 되면 시장기구를 통해서 구입 할 수 있는 개인의 물적 소비재에 대해서는 점차 충족하게 되며 식량이외에도 의복, 전기기구 및 일용생활용품, 자동차 등에 이르기까지 더욱 고차원의 소비재가 보급하게 되는 것이다. 이렇게 되며는 사람의 욕구는 사적 재물이나 물적 수요에서 점진적으로 공공재나 또는 질적 수요(주택, 생활환경 등)의 방향으로 움직이게 되는 것으로써 여기에 환경오염 또는 공해문제에 대하여 의식하게 된다. 그러나 여기에서 더욱이 문제점이 되는 것은 소득 수준의 향상 과정이란 그 자체가 환경오염의 커다란 요인이라는 점이며 자동차의 급격한 보급과 생활의 편의성을 구하여 집중되는 도시인구의 집적, 높은 소득을 보장하기 위한 생산성 높은 중화학공업의 발전 등등은 그 자체가 환경권이란 사람이 요구하는 고차원의 권리를 침해하는 직접적인 요인이 된다는 것이다. 이와 같은 환경오염이나 공해문제에 대한 세계적인 논의는 이미 시작된 지 오래이지만 현재는 우리의 건강보호를 위해서나 생활환경의 보전을 위해서라는 점에서는 그치는 것이 아니고, 더욱 넓혀서 자연의 보호, 자원의 보호라는 견지로 확대되고 있다. 이와 같은 세계적인 확대된 이해와 이에 대한 대책강구의 제안은 1968년 국제연합의 경제사회이사회에서 스웨덴 정부대표에 의하여 제시되었으며 1969년의 우- 탄트 사무총장의 인간환경에 관한 보고서, 1970년 Nixon 미대통령의 연두일반교서 그리고 1972년 5월 6일 스웨덴의 스톡홀롬에서 개최되는 인간환경회의의 주제 등을 통해서 알 수 있고, 종래의 공해나 생활환경의 오염문제라는 좁은 개념에서가 아니고 인간환경전체의 문제로 다루고 있는 것이다. 즉 환경개발(도시, 산업, 지역개발에 수반된 문제), 환경오염(인위적 행위에 의하여 환경의 대인간조건이 악화하는 문제) 자연ㆍ자원의 보호관리(지하, 해양자원, 동식물, 풍경경치의 문제)란 3개 측면에서 다루고 있는 것이다. 환경오염이란 문제를 중 심하여 보면 환경을 구성하는 기본적인 요소로서 대기, 물, 토지 또는 지각. 그리고 공간의 사대요소로 집약하여 생각할 수 있음으로 이 4요소의 오염이 문제가 되는 것이다. 대기의 오염은 환경의 오염중 가장 널리 알려진, 또 가장 오랜 역사를 가진 오염의 문제로써 이에 속하는 오염인자는 분진, 매연, 유해가스(유황산화물, 불화수소, 염화수소, 질소산화물, 일산 화염소 등) 등 대기의 1차 오염과 1차 존재한 물질이 자외선의 작용으로 변화발생 하는 오존, PAN등 광화학물질이 형성되는 2차적인 오염을 들 수 있다. 기외 카도미움, 연등 유해중금속이나 방사선물질이 대기로부터 토지를 오염시켜서 토지에 서식하는 생물의 오염을 야기케 한다는 점등이 명백하여지고 있으며 대기의 오염은 이런 오염물질이 대기중에서 이동하여 강우에 의한 침강물질의 변화를 일으키게 되며 소위 광역오염문제를 발생케하며 동시에 토지의 토질저하등을 가져오게 한다. 물의 오염은 크게 내육수의 오염과 해양의 오염의 양면으로 나누어 볼 수 있다. 하천의 오염을 방지하고 하천을 보호하기 위한 움직임 역시 환경오염의 역사상 오래된 문제이며 시초에는 인분뇨와의 연결에서 오는 세균에 의한 오염이나 양수 기타 일반하수와의 연결에서 오는 오염에 대비하는 것부터 시작하였지만 근래에는 산업공장폐수에 의한 각종 화학적유해물질과 염료 그리고 석유화학의 발달에 의한 폐유등으로 인한 수질오탁문제가 점차 크게 대두되고 있다. 이것은 측 오염이란 시초에 우리에게 주는 불쾌감이 크므로 이것을 피하자는 것부터 시작하여 인간의 건강을 지키고 각종 사용수를 보존하자는 용수보존으로 그리고 이제는 건강과 용수보존뿐만 아니라 이것이 농림 수산물에 대한 큰 피해를 주게됨으로써 오는 자연환경의 생태계보전의 문제로 확대전환하고 있는 것이다. ?간 특히 해양오염에 대한 문제는 국지적인 것에만 끝이는 것이 아니고 전세계의 해양에 곧 연결되는 것이므로 세계각국의 공통관심사로 등장케 되었으며 이것은 특히 폐유가 유류수송 도중에 해양에 투기되는 유류에 의한 해양의 유막성형에서 오는 기상의 변화와 물피해등이 막심함으로 심각화 되고 있다. 각국이 자국의 해안과 해양을 보호하기 위하여 조치를 서두르고 있는 현시점에서 볼 때에는 이는 국제문제화하고 있으며 세계적인 국제적 협력과 협조의 필요성이 강조되는 좋은 예라 하겠다. 토양의 오염에 있어서는 대기나 수질의 오염이 구국적으로 토양과 관련되고 토양으로 환원되는 것이지만 근래에 많이 보급사용되는 농약과 화학비료의 문제는 토양자체의 오염에만 그치는 것이 아니고 농작물을 식품으로 하여 섭취함으로써 발생되는 인체나 기타생물체의 피해를 고려할 때 더욱 중요한 것이며, 또 토질의 저하를 가져오게 하여 농림생산에 미치는 영향이 적지 않을 것이다. 지반강하는 지각 에 주는 인공적 영향의 대표적인 것으로써 지하수나 지하 천연가스를 채취이용하기 위하여 파들어 감으로써 지반이 침하 하는 것이며 건축물에 대한 영향 특히 풍수해시의 재해를 크게 할 우려가 있는 것이다. 공간에 있어서의 환경오염에는 소음, 진동, 광선, 악취 등이 있다. 이들은 특수한 작업환경의 경우를 제외하고는 건강에 직접적인 큰 피해를 준다고 생각할 수 없으나 소음, 진동, 관선, 악취 등은 일반 일상시민생활에 불쾌나 불안을 줌으로써 안정된 생활을 방해하는 요인이 되는 것이다. 공간의 오염물로써 새로운 주목을 끌게된 것은 도시산업폐기물로써 이들은 대기나 물 또는 토지를 오염시킬 뿐만 아니라 공간을 점령함으로써 도시의 미관이나 기능을 손상케 하는 것이다. 즉 노배폐차의 잔해, 냉장고등고형폐기물등의 재생불가능한 것이나 비니루등 합성물질로 된 용기나 포장 등으로 연소분해 되지 않은 내구소비재가 이에 해당하는 것으로 이는 maker의 양식에 호소하여 그 책임 하에 해결되어야 할 문제로 본다. 이렇듯 환경오염은 각양각색으로 그 오염물질의 주요 발생원인 산업장이나 기타 기관에서의 발생요인을 살펴보며는 다음과 같은 것으로 요약할 수 있다. A. 제도적 요인 1. 관리체재의 미비 2. 관리법규의 미비 3. 책임소재의 불명확 B. 자재적 요인 1. 사용자재의 선택부적 2. 개량대책급 연구의 미흡 C. 기술적 요인 1. 시설의 설계불량, 공정의 결함 2. 시설의 점검, 보전의 불충분 3. 도출물의 취급에 대한 검사부족 4. 발생방지 시설의 미설치, 결함 D. 교육적 요인 1. 오염물질 방제지식의 결여 2. 법규의 오해, 미숙지 E. 경제적 요인 1. 자금부족 2. 융자상의 문제 3. 경제성의 문제 F. 정신적 요인 1. 사회적 도의심의 결여(이기주의) 2. 태만 3. 무지, 무관심 등이다. 따라서 환경오염의 방지란 상기한 문제의 해결에 기대하지 않을 수 없으나 이를 해결하기 위하여는 국내적 국제적 상호협조에 의한 사회각층의 총력적 대책이 시급한 것이다. 이와 같은 환경오염이 단속된다 하며는 미구에 인류의 건강은 물론 그 존립마저 기대하기 어려울 것이며, 현재는 점진적으로 급성피해에 대하여는 그 흥미가 집중되어 그 대비책도 많이 논의되고 있지만 미량의 단속접촉에 의한 만성축적에 관한 문제나 이와 같은 환경오염이 앞으로 태어날 신생률에 대한 영향이나 유전정보에 관한 연구는 장차에 대비하는 문제로써 중요한 것이라 생각된다. 기외에 우려되는 점은 오염방지책을 적극 추진함으로써 올 수 있는 파생적인 문제이다. 즉 오염을 방지하기 위하여 생산기업체가 투자를 하게 되며는 그만큼 생산원가가 상승할 것이며 소비가격도 오를 것이다. 반면 이런 시책에 뒤떨어진 후진국의 값싼 생산국은 자연 수입이 억제 당할 것이며, 이렇게되면 후진국은 무역경쟁에서 큰 상처를 입게될 것이고 뿐만 아니라 선진국에 필요한 오염물질의 발생이 높은 생산기기를 자연후진국에 양도하게 될 것임으로 후진국의 환경오염은 배가할 우려가 있는 것이다. 또 해양오염을 방지할 목적에서와 같이 자국의 해안보호를 위하여 마련된 법의 규제는 타국의 선박운항에 많은 제약을 가하게 될 것이며 이것 역시 시설이 미약한 약소후진국의 선박에 크게 영향을 미치게 될 것임으로 교통, 해운, 무역등을 통한 약소후진국의 경제성장에 제동을 거는 것이 될 것이다. 이렇듯 환경오염의 문제는 환경자체에 대해서만 아니라 부산물적으로 특히 후진국에는 의외 문제를 던져주게 되는 것임으로 환경오염에 대해서는 물론, 전술한 바와 같이 인간환경전체의 문제로써 Nixon 대통령이 말한 결의와 창의와 그리고 자금을 가지고 과감하게 대처해 나가야 할 것이다.

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