• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.100-100
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• 2017

하천에 유입된 오염물질의 2차원 혼합거동은 하천 주흐름에 의한 이송현상과 유속 성분의 수심평균 값에 대한 공간적 편차로부터 야기되는 분산현상으로 설명 할 수 있다. 이는 3차원 이송확산 방정식으로부터 수심 적분된 2차원 이송-분산 방정식으로 수학적 유도가 가능하며, 수심방향으로 적분하는 과정에서 발생되는 농도의 분산항은 Taylor Dispersion 개념에 기초하여 종방향 및 횡방향의 2차원 분산계수로 표현된다. Fischer(1978)는 연직방향 유속분포로부터 2차원 분산계수를 추정하는 해석해를 수학적으로 유도하였으나, 실제 하천에서 정밀한 연직방향 유속분포를 계측하는 것은 많은 비용 및 노동력을 초래한다. 따라서 선행 연구자들은 2차원 혼합모형의 분산계수를 산정하고자 실험적 방법으로써 추적자실험을 수행하였다. 추적자실험은 추적자 물질을 수체에 주입한 후 농도의 변화를 관측함으로써 추적자물질이 하천에서 이송 및 분산되는 과정을 이해하는데 유용하다. 기존의 추적자실험은 고정된 위치에서 농도를 계측하여 시계열적인 농도의 변화를 관측한 후, 오염운 동결가정을 통해 종,횡방향 분산계수의 산정이 가능하지만, 오염물질 농도의 공간적 분포를 얻기에는 한계가 있다. 본 연구에서는 기존의 추적자실험법의 한계를 극복하고자 형광물질을 이용한 추적자실험을 수행함과 동시에 드론에 장착된 디지털카메라를 이용하여 항공영상을 취득 및 분석하여, 하천에 주입된 형광물질의 농도분포를 시공간적으로 추출하는 기법을 개발하고, 이를 바탕으로 오염물질의 2차원 혼합거동을 분석하였다. 본 실험은 한국건설기술연구원의 안동하천실험센터의 A3실험수로에서 수행되었으며, 실험수로는 평균 하폭 5 m, 평균 수심 0.44 m, 유량 $0.96m^3/s$의 실제 소규모 하천과 유사한 축척을 가지고 있다. 추적자물질은 Rhodamine WT 용액이 사용되었으며, 실험수로 내 설치된 15개의 형광광도계(YSI-600OMS)를 이용하여 농도를 측정하였다. 항공영상의 취득을 위해 이용된 드론은 DJI-Phantom 3 Professional 이며, 3840x2160의 해상도로 초당 30 frame의 동영상으로 취득되었다. 영상의 정합 및 좌표화를 위해 RTK-GPS를 이용하여 12개의 지상 기준점의 좌표를 취득한 후, 사영변환을 통해 영상좌표를 지상좌표로 변환하였다. 영상의 픽셀값을 농도장으로 변환하기 위해 각 RGB 밴드의 픽셀값을 통계적으로 분석하여 농도장으로 변환하였으며, 영상으로부터 얻은 농도장은 형광광도계에 의해 실측된 농도와 결정계수 0.9이상의 수준으로 정확도를 나타냈다.

• 한국항해항만학회지
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• 제29권3호
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• pp.203-213
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• 2005

국제해사기구(IMO)는 해상안전과 해상보안 및 해양오염방지를 달성하기 위해 조직된 유엔산하 전문기구로서 책임과 보상 및 국제 해상교통의 간소화를 포함한 법적문제도 다루고 있다. 그러나 우리나라는 IMO 관련 분야를 전문적으로 연구하는 조직이나 연구기관이 없어서 급변하는 해운환경에 능동적으로 대처하지 못하였고, 이에 대처할 수 있는 전문가의 부재로 막대한 경제적 손실을 입고 있었던 것이 사실이다. 하지만 2001년 제22차 IMO 총회에서 처음으로 주요해운국가그룹인 A그룹 이사국으로 선출되고 2003년 11월 제23차 IMO 총회에서 A그룹 이사국으로 재진출하는 쾌거를 이루면서, IMO 내에서의 역할 부담 빛 국제적 위상강화를 확고히 하고 있다. 이를 계기로 삼아 A그룹 이사국으로서의 위상을 확고히 지키기 위하여, 해운선진국이라 할 수 있는 미국, 영국 및 일본의 해사행정체계를 IMO 연구 및 대응체계와 더불어 살펴본다면, 향후 우리나라의 시스템을 정비하는데 도움이 되리라 생각된다. 이에 이 연구에서는 IMO가 주도하고 있는 해운$\cdot$조선산업에 대한 우리나라의 대응 방안 수립에 도움을 주고자 주요 해운선진국의 해사행정체계, 특히 IMO 연구 및 대응체계에 관한 각국의 자료를 수집하여 비교$\cdot$분석한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권4호
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• pp.308-315
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• 2012

2007년 태안에서 발생한 허베이 스피리트호 사건은 연안 해역 안전관리에 대한 중요성을 다시 한 번 일깨워 주었고, 이에 대한 대응방안으로 연안VTS를 우리나라 전 해역에 걸쳐 구축 운영할 계획이다. 이제까지 VTS 기능에 관한 이론적인 고찰은 있었으나, 연안VTS의 기능에 관한 실증적인 연구는 없었다. 이에 본 연구는 현재 운영되고 있는 진도 연안VTS 운영성과를 분석하고, 사고예방 사례를 조사하여 연안VTS의 기능에 관하여 조사하였다. 연안VTS는 관제구역이 넓어 해상교통 특색이 장소마다 상이하며, 집중 관제를 필요로 하는 곳이 많았고, 통항선박 중 어선과 같은 비관제 대상 선박이 다수를 차지하여 이들의 관제가 중요한 것으로 조사되었다. 그리고 선박 운항자의 집중도가 항내보다는 떨어지므로 인적과실에 의한 사고 개연성이 높은 것으로 분석되었다. 연안VTS는 항만VTS와 같이 정보제공, 항행지원, 교통관리의 역할을 주로 하고 있지만, 수색구조 지원, 해상 보안, 해상치안 업무, 해양오염 대응, 비관제 대상 선박 업무 및 수상레저 안전관리 등의 기능이 강화되는 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.109-117
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• 2022

기존 화석 연료의 고갈 및 환경오염의 문제와 대용량 발전을 위하여 해양환경 및 자원을 이용한 친환경에너지 발전에 대한 연구 및 개발이 증가하고 있으며, 이 중 높은 발전 효율을 가진 해상태양광 발전에 대한 연구가 크게 증가하고 있다. 환경하중이 비교적 약한 내수조건과 달리, 환경하중이 강한 해양에서의 태양광 발전을 위해서는 더 강한 강성의 구조재를 사용해야 한다. 하지만, 구조재의 생산 가능성, 무게를 포함한 구조물 특성 및 경제적 효율성 등의 제약조건이 발생할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 부유식 방파제를 설치함으로써 태양광구조물에 작용하는 파랑하중을 감소시켜 구조재의 강성 강화를 최소화하고자 하였다. 부유식 방파제의 크기 및 구조물로부터의 거리를 변화하여 이에 따른 파랑하중 및 구조재 응력의 감소 정도를 확인하였다. 다수 부력체의 상호간섭을 고려한 파랑하중의 경우, 고차경계요소법(Higher-Order Boundary Element Emthod)을 이용해 산정하였으며, 구조재에 작용하는 응력은 유한요소법(Finite Element Method)을 통해 평가하였다. 각 조건에서의 최대응력을 분석 및 비교함으로써 해상태양광 발전 시스템에 대한 부유식 방파제의 영향을 확인하였으며, 부유식 방파제의 크기가 파랑하중 및 구조재 응력 감소에 큰 영향을 미침을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권spc호
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• pp.1-10
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• 2022

국내외 해상 위험·유해물질(Hazardous and Noxious Substances, HNS) 물동량이 증가함에 따라 HNS 유출 사고의 위험성이 점차 높아지고 있다. 해상에 유출된 HNS는 해양생태계 파괴를 비롯한 해양환경 오염 및 인명피해를 유발하며, 화재 및 폭발 등을 동반한 2차 사고 발생 가능성도 존재한다. 따라서 해상 HNS의 신속한 탐지와 각 물질 특성에 적합한 방제전략을 수립해야 한다. 본 연구에서는 초분광 원격탐사에 기반한 지상 HNS 유출 실험 과정 및 탐지 알고리즘 적용 결과를 제시하고자 한다. 이를 위해 프랑스 브레스트 지역의 야외 풀장에서 스티렌을 유출한 후 초분광 센서를 활용한 동시 관측을 수행하였다. 순수 스티렌 및 해수 스펙트럼은 주성분 분석(principal component analysis, PCA) 및 N-Findr 기법을 적용하여 추출하였으며, 또한 spectral distance similarity (SDS), spectral correlation similarity (SCS), spectral similarity value (SSV), spectral angle mapper (SAM)을 포함한 분광정합 기법을 적용하여 초분광 영상 내 화소들을 스티렌 및 해수로 분류하였다. 그 결과 SDS 및 SSV 기법이 우수한 스티렌 탐지 결과를 보여주었으며, 스티렌 총 면적은 약 1.03 m²로 추정되었다. 본 연구는 해상 HNS 모니터링에 주요 역할을 할 것으로 기대된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권2호
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• pp.127-138
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• 2023

국제사회는 글로벌 기후위기 극복을 위해 2050년까지 탄소중립(Net Zero)을 목표로 다양한 탈탄소 에너지원 개발을 지속하고 있다. 우리 정부에서도 '재생에너지 3020' 정책을 수립하고 태양광이나 풍력을 이용한 에너지 개발계획을 추진함에 따라 해상 풍력발전단지와 같이 연안해역에서 기존에는 볼 수 없었던 대규모 해양개발사업이 추진되고 있다. 해양시설물은 선박의 입장에서 볼 때는 항행 장애물의 일종이며, 해양시설물 설치에 따라 좁아진 수역에서 선박 간 충돌사고 발생 또는 선박과 해양시설물의 접촉사고 발생시 환경오염 및 인명피해 등의 발생이 우려된다. 이에 국내외의 해상풍력발전단지 개발계획을 살펴보고 풍력단지에서 선박의 안전한 통항을 보장하기 위한 제도적 장치가 완비되어 있는지 분석하였으며, 해외의 입법 사례와 국내 법규를 비교하여 법적 사각지대를 해소하기 위한 새로운 법령안을 제안함으로써 대한민국의 관할해역에서 해양시설물의 안전한 운영과 선박의 안전한 통항을 기대하였다.

• 시큐리티연구
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• 제44호
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• pp.85-116
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• 2015

1953년 12월 23일 불법 외국어선 단속 및 영해경비를 목적으로 창설된 해양경찰은 2014년 4월 16일 발생한 세월호 사건을 계기로 국민안전처 해양경비안전본부로 개편되었다. 이 과정에 정보 수사업무는 '해상에서 발생한 사건에 관한 수사 정보'를 제외하고 경찰청으로 이관되었다. 그러나 정보활동에 대한 정의가 명시되지 않았으며 활동범위와 관할이 불분명하여 논란이 지속되고 있다. 이러한 인식하에 본 연구에서는 정부조직법 개정으로 개편된 해양경비안전본부의 정보기능에 대해 법적, 제도적 측면을 분석하고 경찰청, 일본 해상보안청, 미국 해양경비대 등 국내 외 치안기관과의 비교분석을 통해 그 한계를 도출하고 개선방안 제시를 목적으로 하였다. 연구 결과를 요약하면, 첫째 법적인 측면에서 "정부조직법" 본문에 정보활동에 대한 수권 근거가 없었으며, 임무를 규정한 조직법이 없었고, 작용법 역시 근거가 미약하였다. 둘째, 제도적 측면에서 "정부조직법" 부칙에 규율된 '해상에서 발생한 사건에 관한 정보'의 개념이 불분명하며, 경비 안전 오염방제 업무는 '해양에서'로, 정보업무는 '해상에서 발생한 사건'으로 각각 이원화 되어 직무와 정보활동의 범위가 일치하지 않았다. 또한, 직제 및 인력이 대폭 감축되어 유기적이고 조직적인 정보활동이 곤란하였다. 경찰청은 "정부조직법"에 '치안에 관한 사무'가 명시되어 있으며, 조직법과 작용법을 통하여 수권직무를 지원하는 정보활동범위를 '치안정보 수집, 작성 및 배포'로 규정하여 담당직무와 정보활동의 범위가 일치하고 있었다. 일본이나 미국 해상치안기관 역시 정보기능이 설치되어 있으며 조직의 임무에 부합하는 정보활동을 하고 있었다. 중국, 일본 등 인접국가들은 해양에서의 우위를 확보하기 위하여, 중국은 해경국을 신설하였으며, 일본은 해상보안관에게 도서지역에서 경찰권을 행사할 수 있도록 관련법령을 개정하는 등 해양집행력을 강화하고 있으며 이를 뒷받침하기 위해 분야별로 전문화된 정보기능을 유지, 발전시키고 있었다. 해양주권수호 및 해양안전의 안정적인 집행력을 확보하기 위해 해양경비안전본부의 정보기능에 대해 법적근거를 명확히 갖추고 직제와 기능을 강화함과 동시에 인력을 보강하고 전문적인 교육 및 관리 체제를 갖추기를 제안한다.

• 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.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권6호
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• pp.686-693
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• 2018

2014년 세월호 침몰사고 이후 해상에서의 안전에 대한 국민적 관심이 높아져 왔다. 해상에서 인명구조에 필요한 초기 대응시간을 확보하기 위해 구조기관의 골든타임뿐만 아니라 조난자도 구조대원이 현장에 도착하기까지 필요한 시간을 확보할 필요가 있다. 본 연구는 유류오염방제정(이하 방제정)에 비치된 오일펜스를 활용하여 다수의 인명들을 구조할 때 조난자의 심리적 안정을 유지하고 안전하게 인명을 구조하는 방안에 대한 연구를 진행하였다. 실 해역 실험을 통해 오일펜스의 측면에 구명줄 설치 시 1 m 당 70 kg 성인 2명의 부력을 유지할 수 있고 양측면에는 4명을 유지할 수 있음을 확인하였다. 또한 오일펜스 상부에 탑승 시 8 m 당 성인 3명에 대한 부력이 유지되고 있음을 확인하였다. 구조 방법으로는 방제정에서 설치한 오일펜스 후단을 잡고 고속단정이 조난자에게 접근시키는 것이 가장 신속하고 정확하게 구조하는 방법임을 확인하였다. 이 결과로 오일펜스를 활용하여 구조기관이 구조에 필요한 시간을 확보하고 아울러 조난자가 구조 시까지 심리적 안정을 가질 수 있어 다수의 인명들을 구조할 때 구조 방안으로 활용할 수 있음을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권2호
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• pp.282-287
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• 2018

긴급하거나 광역으로 발생한 해상유류오염사고에는 방제정만으로 대응하기에는 한계가 있어서, 해양경찰청 경비함정도 방제작업에 동원된다. 본 연구에서는 소형 경비함정에 적합한 유흡착장비를 개발하였다. 장비는 고정지지대, 폴대, 슬라이드고정부 3개 부속품으로 구성되어 용접 또는 추가 구조물 설치 없이 소형 경비함정 현측 추락방지봉에 간단하게 토글핀으로 결속하는 방식으로 장착 및 분리가 가능하다. 각 부속품의 무게는 고정지지대 약 9.2 kg, 폴대(2개) 약 6.5 kg, 슬라이드 고정부(4개) 약 3.5 kg이며, 좌 우 $180^{\circ}$로 원활하게 움직이는 길이 3 m의 폴대는 갑판 방향으로 접어서 유흡착재 교체작업을 할 수 있다. 본 장비의 개발로 소형 경비함정에서 유흡착재의 투입 및 수거가 용이한 방법으로 개선되어 보다 효율적인 방제작업이 가능할 것으로 판단된다.