• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.71-71
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• 2018

해상 교통량 증가에 따라 선박 사고로 인한 대형 해양 오염사고가 많이 발생하고 있다. 유조선 충돌에 따른 선체 파공은 원유의 바다 유출을 야기하여 심각한 해양오염을 유발하므로 이러한 사고에 대해서 신속한 방재 대응력이 요구된다. 작은 파공은 목제 플러그를 인위적으로 삽입하여 봉쇄하는 것이 일반적이지만, 대형 파공의 경우 사람이 직접 봉쇄하기에는 어려워 기계적 봉쇄장치 개발이 요구된다. 파공봉쇄 장치 개발을 위해서는 유체의 유출유속을 정확하게 아는 것이 중요하다. 이 연구에서는 2007년 태안 기름유출 사고에서 관측된 초기수심 7.5 m, 직경 30 cm의 파공에 대해서 고해상도 CFD 모델링을 수행하여 수심별 기름 유출 유속의 분포를 계산하였다. 비중 0.85이며, 원유의 온도 $20^{\circ}C-100^{\circ}C$ 조건에 따른 점성계수 $4-12cP(mPa{\cdot}s)$ 조건에서 파공을 통한 원유 유출을 고해상도 모델링한다. 모델링 결과를 분석하여 원유유출에 대한 마찰손실계수와 유량계수의 범위를 레이놀즈수의 함수로 제시한다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제4권4호
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• pp.21-31
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• 2001

바다에서 발생하는 유조선 등으로부터의 기름 유출사고는 해양환경을 크게 훼손하는 재앙에 속한다. 이러한 사고에 효과적으로 대응하기 위해서는 사고의 초기에 기름의 유출양을 정확히 판단하여 그에 적절한 대응방법을 수립하는 것이 필요하다. 기름 유출양의 추정을 위해서 사용되는 가장 간단한 방법은 토리첼리의 평형관계식을 사용하는 것이다. 하지만 이러한 평형관계식은 관성력과 점성력이 무시되었기 때문에 실제의 현상과는 다소 거리가 있다. 본 논문에서는 탱크로부터의 기름 유출양 산정을 위한 기초적인 실험과 수치계산을 수행하였다. 소형 유리 수조에 상자모양의 아크릴 기름탱크를 설치하고 종횡비가 다른 사각형의 유출구를 빠져나가는 기름의 양과 모양을 계측하였다. 그리고 유한체적법과 VOF법 등의 CFD 기술을 활용하여 기름과 물의 유동을 수치 시뮬레이션 하였다. CFD 계산견과는 실험에서 계측된 값과 좋은 일치를 보였으며, 복잡한 해난사고에서의 유출양 산정을 위한 CFD 기술의 활용가능성을 확인할 수 있었다. 본 논문의 실험조건에서 기름의 유출속도는 유출구의 형상에 따라 결정되는 유출구 내부의 마찰력에 의해 달라지며, 토리첼리 평형관계식으로부터 얻어지는 유출속도의 35~55%임을 알 수 있었고, 만약 유출구의 두께를 무시하면 종횡비에 상관없이 52%로 일정하게 추정되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제5권4호
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• pp.63-73
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• 2002

본 논문은 1988년 2원에 포항 앞바다에서 침몰한 총톤수 995톤의 유조선 경신호에 대한 수중 조사 작업과 그 결과를 다루고 있다. 조사는 경신호에 의한 추가 해양오염가능성을 파악하기 위하여 2001년 9원에 약 10일간의 일정으로 수행되었으며 첨단 해양조사장비인 ROV와 유인잠수정, 초음파 투께 계측장치 등을 이용하여 선체상태와 기름의 유출상황, 선체외판의 부식상태 통을 조사하였다. 조사 결과, 선체에서 계속적으로 소량의 기름이 유출되고 있는 것으로 확인되었으며 선체의 부식 상태 조사를 위해 선체의 일부에서 선체 두께 측정이 이루어졌다. 조사 결과와 기존 사고 보고서의 내용을 바탕으로 잔존유의 양을 추정하였을 때, 조사당시 선체에는 약 600㎘의 기금이 잔존하고 있는 것으로 추정되었으며 향후 선체외판의 부식으로 인해 잔존유가 추가 유출될 가능성이 있는 것으로 판단되었다 이와 함께 유출유 확산 예측시뮬레이션을 통해 특정한 기상상태에서는 유출된 기름이 주변해역을 오염시킬 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.100-108
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• 2000

근년에 들어 미국 의회와 국제 해사 기구에서 해양 오염 방지를 위해 기존의 MARPOL73/78 규정을 대폭 강화함에 따라 이중 선각 유조선이나 중간 갑판 유조선 등 새로운 선형의 개발이 필요하게 되었다. 지금까지 대부분의 연구가 선박의 충돌 사고시 유출되는 기름량에 관심이 있었지만 본 연구에서는 이들 선형간의 구조적인 특성을 비교하여 보다 효율적인 선형을 제시하기 위해 이중 선각 유조선과 중간 갑판 유조선의 구조 설계를 수행할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 개발한 프로그램을 이용하여 화물창 배치를 고려한 이중 선각 유조선과 중간 갑판 유조선의 최적 구조 설계를 수행하여 설계 치수 및 선각 중량을 상호 비교하였으며, 최소 중량을 주는 효율적인 선형을 제시하였다.

• 대한조선학회지
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• 제30권2호
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• pp.31-43
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• 1993

본 연구에서는 힁부재가 없는 AFRAMAX급 신구조 방식의 유조선을 개발하고자 하였다. 설계의 기본 개념은 1) 이중선체구조를 채용하여 해난사고 발생시 기름유출 방지를 피하고, 2) 힁부재가 없는 극히 단순한 선체구조를 채용하여 용접 로봇등을 활용한 자동건조 비율을 높임으로써 건조 생산성을 향상시키는데 주안점을 두고 있다. 설계 결과 얻어진 선체구조는 기존의 유조선 구 조와 매우 상이하다. 초기구조설계단계에서 구조 부재의 치수는 기존의 선급설계 지침을 활용 하여 결정하였으나, 기존의 유조선 구조와 비교하여 구조배치가 크게 바뀌어 졌기 때문에 기존의 선급설계지침을 만족했다고 해서 구성부재와 국부구조뿐만 아니라 구조 전체적으로도 충분한 구조안전성을 가지고 있는지는 확실치 않다. 따라서 직접구조해석에 의한 구조안전성 평가가 필수적으로 요구되며, 이를 위해 저자들은 선체구조의 최종 종강도(ultimate longitudinal strength), 최종 힁강도(ultimate transverse strength) 및 최종 국부강도(ultimate local strength )를 기준으로한 구조안전성 평가를 수행하였다. 본 논문에서는 이들 중에서 국부 구조부재에 대한 안전성평가 문제만을 다루었다. 결론적으로, 본 연구에서 개발한 선체구조는 건전상태(intact condition)하에서 뿐만 아니라 손상상태하에서도 구조부재는 좌굴 또는 붕괴하지 않고 전반적 으로 충분한 구조안전성을 가지고 있다는 결론을 내릴 수 있었다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2008년도 춘계학술발표회
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• pp.205-211
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• 2008

근래에 우리나라의 태안앞바다의 유조선 기름유출사고, 질산 2000톤 실은 선박 침몰, 국보1호인 숭례문 화재등 많은 재난이 발생하여 수많은 사상자가 발생하였다. 이에 따라 재해에 대한 대비와 재난이 발생하였을 때의 신속한 정보전달이 중요한 요인이 되었다. 따라서 재해를 감지한 관측지에서 재난의 영향이 우려되는 지역으로의 신속한 정좌 전달체계를 확립하고, 국가통합무선통신망을 구축시스템 개발함으로써 재해 피해로 인한 국민의 재산과 생명의 손실을 최소화 하는데 이바지 하고자 한다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제12권4호
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• pp.279-283
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• 2009

2007년 12월 7일 발생한 허베이스피리트호 원유유출 사고로 약 12,547 kL의 기름이 해상으로 유출되어 서해안의 해안선이 광범위하게 기름으로 뒤덮이는 결과가 초래되었다. 사고발생 며칠 후부터 타르볼이 서남해안에서 관측되었으며, 이에 대한 방제를 위해 해양경찰(KCG)은 해상에서는 뜰채 및 그물끌기 방법을 이용하였고, 해안에서는 그물치기, 주워내기, 쓸어 담기 등 3가지 방제방법을 이용하였다. 그물막 치기 방법은 해안이 타르볼로 오염되는 것을 예방하는데 효과적이었으며, 사고당시의 계절이 겨울이었던 점은 타르볼이 쉽게 굳어 자원봉사자나 주민들이 주워 내거나 쓸어 담는데 큰 이점이 될 수 있었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제6권4호
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• pp.3-12
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• 2003

지속적인 산업화와 도시화에 따른 에너지 수요의 급증으로 인해 원유와 석유제품의 해양수송이 점점 증가하고 있다. 우리나라의 경우 국내의 유류 수요를 맞추기 위해서는 매일 30만톤급의 대형 유조선이 입항해야 하기 때문에 대형 유류오염 사고에 노출되어 있다 해양 유류오염사고의 가능성을 줄이기 위해 부단한 노력에도 불구하고 회복하기 어려운 유출 사고는 인간의 실수, 악천후 또는 복합적인 이유로 일어나게 된다. 따라서 적절한 대응시스템으로 지역방제계획을 세워 최악의 경우에 대비하고 해양환경과 연안자원을 보호해야만 한다. 특히 보호의 우선순위를 명확히 하고 현장 방제전략을 세움으로써 유출과 방제의 노력이 환경에 미치는 영향을 줄이기 요구되는 방제정보지도에 초점을 맞추었다. 본 논문에서는 기름에 대한 민감도의 정의와 개발한 소프트웨어의 주요특짚과 함께 방제정보지도를 간략히 소개한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제26권3호
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• pp.261-268
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• 2002

최근 국내 ·외에서 발생한 대형 유조선의 기름유출사고는 해양환경에 막대한 피해를 입혀 엄청난 경제적 손실을 불러일으키고 있다. 또한 오염사고의 확산 범위가 항만 및 인접 수역에 이르고 있다. 따라서 선박교통관리제도는 그 관할 구역이 점차 확대되는 개념으로 변해가고 있다. 우리나라는 VTS를 전국 14개 항만에서 운영하고 있으나, 관제범위가 항만중심이다. 하지만 선진 외국에서는 주요 수로 및 연안 해역을 관제범위로 하는 연안VTS를 운영되고 있다. 따라서 우리나라에도 선박의 교통밀도가 높은 연안해역 및 수로의 선박교통을 관리할 필요성이 대두되고 있다. 이 연구는 선박의 교통밀도가 높고 해양사고가 빈발하고 있는 목포해역에 대해 해상교통조사를 실시하고, 해양사고를 조사·분석하여 연안VTS 센터 및 레이더사이트의 위치를 제안하고자 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.154-155
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• 2011

2010년 천리안위성의 성공적인 발사에 따라 인공위성의 활용에 대한 기대가 커지고 있다. 천리안 해양관측위성(GOCI)이외에 아리랑 2호가 현재 운용중인 우리나라 위성들이다. 가까운 시기에 아리랑 5호(2011년 말), 아리랑 3호(2012년), 아리랑 3A호(2013년)가 발사될 예정이다. 즉, 해양적용을 위한 위성환경은 이제부터 준비되고 있다고 볼 수 있다. 대외적으로 보면, 인공위성 자원은 아주 많다. 문제는 이와 같은 자원을 어떻게 활용할 것인가 인데 이의 활용 기술 개발적 측면에서는 많이 소홀한 것이 사실이다. 전세계적으로 이 시스템 개발을 위한 치열한 경쟁이 진행 중에 있다. 이미 소말리아 주변 감시체계는 많은 부분을 위성에 의지하고 있다. 우리나라에서 최초로 위성활용 가능성을 보여준 사건이 허베이스피리트호 원유유출 사고이다. 이 사고는 2007년 12월7일 아침 7시6분경 서해안 만리포 북서쪽 10km 해상에서 크레인을 적재한 1만1800t급 바지선이 정박 중인 홍콩 선적 유조선 허베이 스피리트호(14만6000t급)와 부딪치면서 발생했다. 이와 같은 기름 유출 사고의 경우, 유출 범위를 정확하게 이해하는 것이 중요하다. 거의 준비된 상태가 아님에도 불구하고 12월 8일 아침 최초로 유출된 기름을 모습을 보여주는 위성이미지(광학위성)가 얻어졌다. 하지만 이와 같은 자료가 관련 전문가가 이용할 수 있기까지 많은 시간이 소용되었고, 이 정보를 전달할 수 있는 방법도 없었다. 사실 단순한 이미지가 아니라 지리정보체계를 가진 오염정보를 제공할 방법도 준비도 되어 있지 못한 상황이었다. 본 발표를 통하여, 허베이스피리트호 사고뿐만 아니라, 2011년 6월부터 수개월간 지속된 발해만 오염사고 적용 등 다양한 사례 소개를 하고, 이를 기반으로 해양경찰청에서 업무활용을 위한 방안을 제시한다. 먼저, 해경청의 주요 임무인, 경비, 수색구조, 오염대응 분야별로 현황 분석을 수행하였다. 또한 국외사례에 대한 조사를 한 후, 최종 인공위성 원격탐사기술의 해경청 도입방안에 대한 설계를 실시하였다. 국제적으로 인공위성을 이용한 해양 경비, 수색구조, 오염 모니터링기술 개발이 이루어지고 있으며, 유럽 국가는 시범도입을 진행 중에 있다. 유럽해사안전국(EMSA)은 해양경비 및 수색구조를 위한 선박통항 및 보고 서비스와 오염대비대응(Pollution Preparedness and Response, PPR) 위성 서비스를 회원국에 제공하고 있다. 해양경찰청 임무 수행뿐만 아니라, 해양영토 관리적 측면에서 첨단 위성장비 활용, 선진국형 해상경비 패러다임의 전환 필요성이 크다고 할 수 있다.