• 해양환경안전학회지
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• 제29권1호
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• pp.60-66
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• 2023

현재의 해양산업의 기술은 스마트 선박 및 자율운항선박 등의 개발과 같은 자율화 및 지능화와 환경규제의 강화에 맞추어 선박의 운항 효율성을 개선하는 친환경 선박을 위한 기술이 함께 개발되고 있다. 이러한 흐름에 맞추어, 세계각국에서는 선박의 안전운항을 보장하는 선에서 선박운항효율을 극대화하기 위해 다양한 방식으로 노력하고 있다. 본 연구에서는, 현존하는 선박운항효율 개선 기술이 운항 당시의 기상환경, 선박조종 등의 선박운항상태를 실시간으로 반영하지 못하는 문제를 개선하기 위해, 선박에서 수집한 선박운항데이터를 활용하여 실시간 선박운항효율 분석모델을 개발하고자 한다. 본 연구의 실시간 선박운항효율 분석모델은 연료소모를 기준으로 판단한 선박운항효율과 당시의 선박운항상태를 감안하여 판단한 선박운항효율을 비교하여, 식별된 선박운항효율의 타당성을 확인할 수 있는 모델이다. 분석의 주요 내용은 대상선박의 선정과 선박운항데이터의 수집, 선박운항효율 특성과 선박운항상태 특성의 구분, 그리고 이를 활용한 분류모델의 개발을 포함한다. 연구의 결과는 기존의 선박운항효율과 항해 당시 선박운항상태를 감안한 운항효율을 제시하여 선박 운항자의 의사결정을 지원하여 운항효율을 개선하고자 한다.

• Composites Research
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• 제34권1호
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• pp.57-62
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• 2021

조선해양산업에서 친환경 선박 및 경량화 기자재에 관한 관심이 높아짐에 따라 파이프 등의 기자재에 복합재료를 적용하고 있다. 본 연구에서는 친환경 및 내열/난연 성능을 요구하는 파이프 단열재 커버에 적용하기 위해 친환경 소재인 바잘트 섬유강화 퓨란복합재료(BFC, basalt fiber reinforced furan composite)를 제조하였다. BFC 소재의 낮은 물성을 강화시키기 위해 후경화 조건의 최적화 연구를 수행하였고, BFC 소재의 기계적강도, 내열/난연 특성 강화, 친화경 특성에 대한 실험과 평가를 진행하였다. 최종적으로 연구 결과 조선해양기자재인 파이프 단열재 커버에 BFC 소재의 적용이 가능함을 확인하였다.

• 선박안전
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• 통권29호
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• pp.2-15
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• 2010

국제적으로 해운분야 등 온실가스 배출량 규제를 강화하고 있으며, 정부에서도 '저탄소 녹색성장'을 위한 신재생 에너지 비율을 확대 추진함에 따라 육상 녹색성장을 위한 시도는 활발히 이루어지고 있으나, 친환경 에너지를 선박에 이용한 노력은 부족한 실정이다. 또한 현재까지 연구된 태양광 시스템의 경우 기존 선박의 동력을 대체하여 추진용으로 사용하기에는 실용성이 없으므로, 기존 선박 발전시스템을 연계한 태양광 하이브리드 발전시스템의 연구개발이 필요하며, 따라서 태양광을 선박용 에너지로 활용하기 위한 선박용 하이브리드 발전 시스템 개념 설계 및 설치 기준에 대하여 고찰하고자 한다.

• 기계와재료
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• 제24권2호
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• pp.28-36
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• 2012

IMO의 해양오명 방지협약(MARPOL 73/78)에 의하면 선박 배기가스에 포함된 질소산화물(NOx)과 황산화물(SOx)의 배출 제한을 강화한 IMO Tier III 기준이 2010년에 발효되어 2016년부터 신조선에 적용되며, NOx는 85% 이상 저감할 것을 요구하고 있다. 국제적으로 적용되는 선박배출가스 기준을 국내에 적용하고, 검증하기 위해서는 이를 시험할 수 있는 시험/검증 절차와 방법을 개발하는 것 또한 시급한 문제이다. 선진국들은 이미 오염물질 배출 저감 장비를 채택하고 대기 중 오염물질 측정 장치 도입을 추구하는 추세이며, 친환경 선박 기자재 개발로 차세대 녹색선박기술 선점을 주력하고 있다. 대한전기협회에서는 독일 VGB사의 "VGB-R 302 He 1998 $2^{nd}$ Revised edition" 2010년 판을 참고하여 발전소에 대한 SCR 시스템의 성능시험 및 진단 권장지침을 만들어 이용하고 있지만, 선박 SCR 시스템에 대한 내용은 정해진 바 없으며, 이를 개발하는 것 또한 중요하다.

• 기계와재료
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• 제24권2호
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• pp.18-26
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• 2012

지구 환경오염문제가 대두되면서 세계 각국에서는 환경오염을 최소화하려는 움직임이 활발히 이루어지고 있다. 국제해사기구(IMO)에서는 해양 대기오염의 상당량이 선박에서 배출되는 배기가스에 의한 것으로 판단하고 있으며, 이에 따라 선진국을 중심으로 선박관련 환경규제 및 선박 배기가스 배출기준을 점차적으로 강화해 가고 있고, 친환경 선박 및 기자재 개발을 적극적으로 진행하고 있다. 현재 선박에 적용 가능한 NOx 제거장치로는 ECR(Exhaust Gas Recirculation), SCR(Selective, Catalytic Reduction), SAM(Scavenge Air Moistening) 등이 개발되었으며, 연소온도 조절 및 촉매 환원반응 등을 이용하여 NOx를 제거하고 있다. 현재 개발된 탈질설비 중 현실적으로 가장 적합한 것은 SCR시스템으로 인식되고 있으나, 연료효율 감소로 인하여 가스연료를 이용하거나 새로운 연료개발 등 사용연료에 변화를 주는 방법들이 미래의 대안으로 제시되고 있다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.203-204
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• 2014

해양환경은 세계화에 따른 해상운송에 대한 수요 증가로 그 중요성이 더욱 부각되고 있으며, 이에 따라 선진 항만에서는 해양환경보호를 위한 그린포트 수립에 대하여 노력하고 있다. 컨테이너 물동량 처리 기준으로 전 세계 5위의 항만 위상을 가진 대한민국 항만에서도 그린포트 수립을 위하여 노력하고 있으나, 대부분의 노력이 재생에너지 발전, AMP 설치, 항만시설의 연료전환과 같은 하드웨어 측면에 집중되고 있다. 본 연구의 목적은 항만운영과 같은 소프트웨어 측면에서의 그린포트 구축 방안을 모색하기 위하여 친환경 선박 평가 제도를 개발 적용하고 이를 통하여 대한민국 항만의 그린포트 구축 노력의 다각화를 모색하고 국내 항만의 글로벌 녹색경쟁력을 제고할 수 있는 대책을 제시하고자 한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권6호
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• pp.1013-1022
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• 2022

최근 전세계적으로 4차산업이 발전함에 따라 스마트·친환경 선박의 기술 개발이 가속화 되고 있다. 완전 무인화 또는 최소인원이 승선하는 자율운항선박과 친환경 연료(메탄, 암모니아, 전기 등) 이용 선박이 등장하게 되면서 선박에 승선을 하고 있는 기존 해기사의 역할이 크게 변화될 것으로 예상되고 있다. 향후 해기사의 경쟁력을 향상시키기 위해서는 미래 해기사 직업군을 예측하고 그에 맞는 교육 커리큘럼 개선과 교육환경 조성이 필요할 것으로 생각된다. 본 연구에서는 선행연구 검토와 해양계 대학교 재학생, 현직 해기사, 전문가의 브레인스토밍을 통해 미래에 해기사가 가질 수 있는 8개의 직업군을 도출한 후 리커트 척도를 이용하여 설문을 실시하였고, 그 결과를 바탕으로 미래 해기사 관련 유력 직업군을 도출하였다. 분류한 8개 직업군 중 가장 유력한 직업군은 자율운항선박 육상제어사, 화물(적양하) 원격 관리자로 나타났다. 또한, 이러한 직업군들과 4차산업에 우선적으로 교육해야 할 필수 교육 요소를 도출하여 제시하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.146-146
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• 2016

최근 국민 소득향상과 더불어, 여가시간 증가에 따라 해양레저에 대한 관심이 크게 높아지고 있으며, 그에 따라 레저용 선박 수요도 증가하고 있다. 기존 국내 소형 선박의 경우 FRP(fiber-reinforced plastic)재료로 선박을 건조해 왔다. 그러나 해양환경 규제 강화로 FRP 선박의 건조가 감소하고 있으며, 친환경 선박에 대한 필요성이 대두되고 있다. 따라서 FRP재료를 대체하는 선박용 재료로 친환경적이고 가벼운 소재인 알루미늄 합금 재료가 선박건조 분야에서 각광을 받고 있다. 특히 5000계열 Al-Mg 합금은 가공성과 용접성이 우수하여 주로 구조용으로 많이 사용되고 있으나 경량화에 따른 빠른 선속이 유체충격을 증가시켜 선체에 캐비테이션 손상을 일으킬 수 있다. Al-Mg 합금의 경우에 부식성이 대단히 큰 해양환경에서 부식과 캐비테이션 침식이 복합적으로 일어나면 손상이 빠르게 증가되는 경향을 나타내어 선박의 수명을 현저히 단축시켜 경제적인 손실을 초래한다. 따라서 본 연구에서는 해수 내에서 Al-Mg 합금의 캐비테이션 저항성을 향상시키기 위해 알루미늄 합금 표면에 내식성 뿐만 아니라 경도 및 내마모성 등의 기계적 특성이 우수한 산화피막을 형성시키는 양극산화 기술을 적용하고, 다양한 봉공처리(sealing)방법에 따른 캐비테이션 특성을 평가하였다. 캐비테이션 실험은 압전(piezoelectric) 효과를 이용한 진동발생 장치를 사용하여 $30{\mu}m$ 진폭으로 일정하게 유지하였으며, 시편과 혼 팁 사이의 간격은 1mm로 하였다. 캐비테이션 실험 후에는 시편을 초음파 세척하여 진공 건조기에서 24시간 이상 건조한 후 정밀저울로 무게를 측정하였으며, 표면 손상 형상을 분석하기 위해 주사전자현미경(SEM)과 3D현미경을 이용하여 관찰하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권1호
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• pp.47-52
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• 2013

최근 고유가 시대를 경험한 이후 에너지 수급에 대한 불안감이 증대됨과 동시에 지구온난화, 대기오염문제 등과 관련하여 대체에너지의 개발과 고효율 친환경 기술개발에 대한 요구가 강화되고 있다. 특히, IMO(국제해사기구)의 MEPC에서는 부속서 6을 $CO_2$의 규제법으로 하고자 하는 논의가 진행 중이다. 한편, 선박의 에너지효율을 향상시키고자 하는 다양한 기술들은 대부분 주로 새로운 기술의 개발과 신조선에의 적용에만 관심이 집중되고 있다. 그러나 선박기관은 일반적으로 장시간의 운항으로 그 성능은 점점 저하되고 운전조건 또한 변화되기 때문에 운항중인 기존선의 운항조건에 최적화된 기관의 운전관리야말로 친환경 및 고효율화 대책에 실질적이면서 매우 유익한 대책이 될 수 있다. 본 논문은 선박엔진의 성능저하정도를 정량적으로 예측하고자 하는 내용으로 엔진의 성능을 저하시키는 주요 인자들과 급기효율저하, 블로바이 가스증가 및 연료분사상태의 악화로 인한 연소악화 등이 엔진성능에 미치는 영향을 예측, 검토하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권8호
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• pp.849-854
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• 2013

선박 운항의 경제성, 효율성 및 편리성을 높이면서 친환경 선박에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 이 중 하나가 전자제어식 디젤 엔진의 개발이다. 자동차용 소형에서는 이미 전자제어식 디젤기관이 주류를 이루고 있으나 선박에서는 안정성 및 신뢰성의 문제로 보급에 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 전자제어식과 캠식 엔진이 동시에 탑재되어 있는 한국해양대학교의 실습선 한바다호의 주기관을 이용하여 두 엔진의 성능을 비교 분석하였다. 그 결과 전자제어식 디젤엔진의 연료소비율이 저감되었으며 특히 저부하에서의 성능이 보다 우수하였다. 또한 연료소비율에 있어서 해상 시운전에서 훨씬 효과적이었다.