• Proceedings of KOSOMES biannual meeting
• /
• 2018.06a
• /
• pp.16-16
• /
• 2018

2017년 겨울, 기록적인 한파로 인해 바다가 얼면서 인천 앞바다로 유빙이 유입되었다. 2013년 해상에서 유빙이 발견된 이후 약 5년만에 다시 유빙이 등장한 것이다. 중부청 소속 항공단 순찰결과에 따르면, 2018년 1월 12일 인천대교 인근 해상에서 최초로 발견된 이후 강화 연안, 영종도 북단 등 해상에서 광범위하고 불규칙한 형태로 유빙이 분포되어 있는 것으로 나타났다. 유빙의 문제점은 해상에서 선박의 안전운항을 저해하고 경비함정의 안전에 지장을 초래하며 기름 유출 시, 유출유의 거동 특성이 달라져 일반적인 방제방법의 적용이 곤란한 점이다. 이에 따라 해상에서의 해양오염사고 대응방안 마련을 위해 저온 및 유빙 유입 해상에서 유출유의 거동 특성을 알아보았다. 구분인자를 극한의 추위(Extreme Cold), 유빙(Pack Ice), 정착빙(Fast Ice) 3가지로 분류하여 기름의 성상변화 및 시사점을 살펴보고, 유출된 기름의 효율적 방제를 크게 3가지로 분류(기계적 봉쇄 및 회수, 화학적 분산제의 사용, 현장소각)하였다. 일반적인 방제장비를 저온 및 얼음분포 해상에서 사용 시 슬러시화 된 얼음으로 인해 유출유 회수가 어렵고, 동결온도에서 장비가 오작동할 우려가 있다. 이미 북유럽 국가에서는 극한의 추위와 얼음분포 해상에 특화된 방제장비를 도입하여 해양오염대비 대응을 하고 있다. 2003년 3월 발틱해에서 불법적으로 유출한 선저폐수를 특화 장비는 brush bucket 유회수기 이용 방제조치한 사례가 있으며, 2006년 5월 같은 장소에서 선박 침몰로 인한 기름 유출이 발생했을때도 brush bucket 유회수기 이용 방제조치를 하였다. 국내에도 이상 기후로 인해 기록적인 한파가 지속되면서 북극에서나 볼 법한 유빙들이 발견되고, 해양오염사고는 언제 어디서나 발생할 수 있으므로, 해양오염방제의 임무를 맡고 있는 국가기관으로써 특수한 환경까지도 고려하여 대응방안을 마련할 필요가 있다. 해양오염이 재난으로 인식되고 있는 상황에서, 그리고 지구온난화로 인한 이상기후변화가 지속되는 상황에서 겨울철 유빙 유입은 점점 더 많아질 수 있다. 본 연구에서는 자료나 방제경험이 부족하므로 일찌감치 북극항로 개발로 앞선 방제기술과 경험을 가지고 있는 북극이사회를 벤치마킹하여 관할 해역 특성에 맞는 대응방안을 고찰해 본다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
• /
• v.26 no.5
• /
• pp.551-560
• /
• 2020

Recently, the offshore wind power generator market is expected to grow significantly because of increased energy demand, reduced dependence on fossil fuel-based power generation, and environmental regulations. Consequently, wind power generation is increasing worldwide, and several attempts have been made to utilize offshore wind power. Norway's Petroleum Safety Authority (PSA) requires a leg-structure design with a collision energy of 35 MJ owing to the event of a collision under operation conditions. In this study, the results of the numerical analysis of a wind turbine installation vessel subjected to ship collision were set such that the maximum collision energy that the leg could sustain was calculated and compared with the PSA requirements. The current leg design plan does not satisfy the required value of 35 MJ, and it is necessary to increase the section modulus by more than 200 % to satisfy the regulations, which is unfeasible in realistic leg design. Therefore, a collision energy standard based on a reasonable collision scenario should be established.

• Journal of Navigation and Port Research
• /
• v.47 no.6
• /
• pp.367-375
• /
• 2023

This study developed a new distance metric for vessel trajectories, applicable to marine traffic control services in the Korean coastal waters. The proposed metric is designed through the weighted summation of the traditional Hausdorff distance, which measures the similarity between spatiotemporal data and incorporates the differences in the average Speed Over Ground (SOG) and the variance in Course Over Ground (COG) between two trajectories. To validate the effectiveness of this new metric, a comparative analysis was conducted using the actual Automatic Identification System (AIS) trajectory data, in conjunction with an agglomerative clustering algorithm. Data visualizations were used to confirm that the results of trajectory clustering, with the new metric, reflect geographical distances and the distribution of vessel behavioral characteristics more accurately, than conventional metrics such as the Hausdorff distance and Dynamic Time Warping distance. Quantitatively, based on the Davies-Bouldin index, the clustering results were found to be superior or comparable and demonstrated exceptional efficiency in computational distance calculation.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2016.11a
• /
• pp.163-163
• /
• 2016

아연계 도금 강판은 우수한 내식성을 가지며 특히 아연의 희생방식기구에 의해 철의 부식을 억제하므로 선박, 건축자재, 전자기기 및 자동차 등 다양한 분야에서 그 수요와 사용범위가 증가하고 있다. 또한 도금 조성비 변화 및 다양한 표면처리 방법을 통해 가혹한 환경에서의 우수한 내식성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 갈바륨(Galvalume)은 55%의 알루미늄(Al)과 45%의 아연(Zn)으로 되어 있으며, 아연의 장점인 희생방식성과 내알카리성, 알루미늄의 장점인 내구성과 내열성, 내산성을 이상적으로 결합시킨 알루미늄(Al)-아연(Zn) 고내식 합금용융도금강판이다. 본 연구에서는 갈바륨 소재를 여러 산업현장에서 강관 형태로 사용할 경우의 내식성을 파악하기 위해 갈바륨 강관과 기존에 사용되고 있는 용융도금재인 용융아연도금 강관을 비교하며 실험을 진행하였다. 냉간압연강관에 용융아연도금 약 $25{\mu}m$, 갈바륨 약 $20{\mu}m$ 두께로 제작된 강관을 사용하였으며 제작된 도금층 표면 모폴로지는 SEM을 통해 관찰하였고, XRD 분석을 통해 결정 구조를 확인하였다. 또한 5% 염수분무 환경 중 노출시험(Salt spray test), 3% NaCl 용액에서의 자연침지 시험 및 3% NaCl 용액 중 전기화학적 양극분극 시험을 진행하여 평가하였다. 5% NaCl 환경에서의 염수분무 시험 결과 용융아연도금의 경우 단면에서는 90시간, 표면에서는 260시간 경과 후 적청이 발생하였다. 반면, 갈바륨의 경우에는 단면에서 210시간 경과 후에 적청이 발생하였고, 표면의 경우에는 900시간 이상에서도 적청이 발생하지 않았다. 이 결과를 통해 용융아연도금에 비해 갈바륨 도금의 내식성이 단면에서는 3배, 표면에서는 4~5배 이상 향상된 것으로 확인되었다. 또한 3% NaCl 용액 중 자연침지 시험 결과 용융아연도금 강관 표면은 24시간 경과 후 열화부를 중심으로 흑변하는 것을 확인할 수 있었으나 갈바륨의 경우에는 900시간 이상 실험이 진행되는 동안 No Scribe 및 Scribe 시편 모두 외관상 변화가 거의 없었다. 단면의 경우, 용융아연도금 시편은 900시간 이상 실험이 진행되는 동안 외관상 변화가 없었으며, 갈바륨 시편의 경우 300시간 경과 하면서 흰색의 아연 부식생성물이 나타났으나 900시간 이후로도 적청은 발생하지 않았다. 자연전위 측정결과 용융아연도금 및 갈바륨 시편 모두 유사한 전위거동을 나타냈지만 단면의 경우 갈바륨 시편이 용융아연도금에 비해 안정적인 거동을 보였다. 3% NaCl 용액 중 전기화학적 양극 분극 시험 결과 용융아연도금이 갈바륨에 비해 귀한 방향의 부식 전위 값을 나타냈으며, 부식 전류밀도도 용융아연도금이 갈바륨에 비해 더 높은 값을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 염수분무시험, 자연침지시험 및 전기화학적 양극분극시험을 통해 종합적으로 분석-고찰하여 보면, 그 부식이 진행되는 과정은 융융아연도금과 달리 갈바륨 도금의 경우가 다단계적인 부식 과정을 거치면서 우수한 내식 특성을 나타낸다는 것을 알 수 있었다. 즉, 갈바륨 도금은 그 도금 막에 분포된 합금상 원소 성분들이 상호 갈바닉(Galvanic) 작용하며 형성된 부식생성물이 수평적으로 자체 차단(Barrier) 역할을 하는 과정과 부분적 부식-회복 과정을 거치면서 다단계적으로 부식속도를 감소시키게 된다는 것을 확인 할 수 있었다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
• /
• v.26 no.5
• /
• pp.437-444
• /
• 2020

This study was focused on the stabilization of surge motions of a moored vessel under irregular head seas. A two-point moored vessel shows strong non-linearity even in regular sea, owing to its inherent non-linear restoring force. A long-crested irregular wave is subjected to the vessel system, resulting in more complex nonlinear behavior of the displacement and velocities than in the case of regular waves. Sliding mode control (SMC) is implemented in the moored vessel to control both surge displacement and surge velocity. The SMC can provide a closed-loop system with performance and robustness against parameter uncertainties and disturbances; however, chattering is the main drawback for implementing SMC. The goal of minimizing the chattering and state convergence with accuracy is achieved using a quasi-sliding mode that approximates the discontinuous function via a continuous sigmoid function. Numerical simulations were conducted to validate the effectiveness of the proposed control algorithm.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
• /
• v.1 no.2
• /
• pp.82-95
• /
• 1998

In this paper, two series of numerical simulations are performed using LS/DYNA3D: The first series of numerical simulations are collision events between a 310,000 DWT double hull VLCC (struck ship) and two 35,000 and 105,000 DWT tankers (striking ships). Collisions are assumed to occur at the middle of the VLCC with the striking ships moving at right angle to the YLCC centerline. The second ones, grounding accidents of two 40,000 DWT Conventional and Advanced Double Hull lanker bottom structures, CONV/PD328 and ADH/PD328 models. The overall objective of this study is to understand the structural failure and energy absorbing mechanisms during collision and grounding events for double hull tanker side and bottom structures, which lead to the initiation of inner shell rupture and cause the kinetic energy dissipation to bring the ship to a stop. These numerical simulations will contribute to the estimation of damage extents of collision and grounding accidents and the future improvements in lanker safety at the design stage.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• v.36 no.8
• /
• pp.1024-1029
• /
• 2012

As DME (Dimethyl ether) is the one of the future possible massive energy sources synthesized from natural gas, KOGAS has been doing to obtain overseas resources to meet the domestic needs. and tried to build new DME FPSO ship. This paper presents that it can help for the DME storage tank designers and storage management engineers doing proper work by understood the evaporation phenomena and pressure change of DME by thermal intake in storage tank. The experimental result shows that the evaporation rate and pressure are increased with higher liquid filling level. The proper DME liquid filling level in tank is obtained as lower than full 98% volume of tank in case of storing longer than a day, because the pressure is increased rapidly with full 98% filled level of storage tank.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
• /
• v.14 no.4
• /
• pp.519-527
• /
• 2002

Shell structures have become critical in the design of pressure vessels, submarine hulls, ship hulls, airplane structures, concrete roofs, containers for liquids, and many other structures. This study presented the feature of the free vibration of anisotropic laminated conical shells according to transverse shear deformation effects. Composite materials are composed of two or more different materials in order to produce desirable properties for structural strength. Since their behavior is very complex, it is almost impossible to solve the analytical solutions. This effects of subtended and vertex angles and other geometric parameters on vibration were investigated in a comprehensive parametric study. Selected vibration mode shapes were illustrated, to enable the physical understanding of vibration of laminated composite conical shells.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
• /
• v.1
• /
• pp.433-438
• /
• 2006

When we consider to develop a new harbor, the most important factor, we think, is the lowest water depth of waterway and approaching channel for safe navigation of vesse. The existing harbors have been being dredged to meet the international trend of jumbo sized vessels by adopting the new design criteria. As the dredged materials over the expected at the design level were common and there are still lack of land based reclamation area, we have no choice to discharge the dredged materials in open sea area. In this study, we analysed the behavior of discharged materials at the dumping area of offshore open sea, which were collected from the dredging work at the waterway in Busan New Port. We measured the tidal currents and analyzed the waters of dumping site after the dumping work. these were used to evaluate the numerical models. Suspended Solids(SS) were introduced to the diffusion model. Because of the characteristics of the dumping site, the speed of initial diffusion and settle down of the discharged materials was so fast. Therefore, we believe that the dumped materials do not cause a significant impact to the marine environment.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
• /
• v.12 no.1 s.24
• /
• pp.67-74
• /
• 2006

The ship plating is generally subjected to combined in-plane load and lateral pressure loads. In-plane loads include axial load and edge shear, which are mainly induced by overall hull girder bending and torsion rf the vessel. Lateral pressure is due to water pressure and cargo. These load components are not always applied simultaneously, but more than one can normally exist and interact. Hence, for more rational and safe design rf ship structures, it is of crucial importance to better understand the interaction relationship of the buckling and ultimate strength for ship plating under combined loads. Actual ship plates are subjected to relatively small water pressure except for the impact load due to slamming and panting etc. The present paper describes an accurate and fast procedure for analyzing the elastic-plastic large deflection behavior up to the ultimate limit state of ship plates under combined loads. In this paper, the ultimate strength characteristics of plates under axial compressive loads and lateral pressure loads are investigated secondary buckling behavior through ANSYS elastic-plastic large deflection finite element analysis with varying lateral pressure load level.