• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제41권4호
• /
• pp.323-329
• /
• 2017

최근 전 세계 기온상승, 해양에서 오염물질 배출 규제 강화 등을 고려할 때 운항선도 연료 절감을 의무적으로 이행해야 한다. 항내에서 오염물질 배출에 대한 IMO 국제기준 및 EU 각국의 제한기준이 강화되고 있다. 따라서 선사와 조선업계에서는 $CO_2$, SOx, 및 NOx 배출을 저감하는 방안에 대하여 모색하고 있다. 지속적인 무역 증가와는 반비례하여 해상운송에 사용되는 연료량은 줄어드는 경향이 있다. 하지만 국제해운 회의소는 2050년까지 해운으로부터 배출되는 이산화탄소를 50% 감축한다는 목표를 설정하였다. 또한 2015년 신기후변화협약이라 불리는 파리 기후협약과 관련하여 IMO는 운항 선박으로부터 온실가스 배출 감축 목표를 설정하기로 제안하였다. 국제 해운수송에서 배출되는 온실가스 배출 감축 목표를 설정하기 위해 연료 데이터수집시스템이 도입될 예정이다. 운항선 연료절감 강제화 추세에 따라 선박으로부터 효과적인 연료 사용 감축을 유도하기 위해, 이 논문에서는 연간 운항 결과를 EEOI로 검증한 후 탄소배출권 거래제 및 탄소세에 기반 한 격려금과 벌과금 부여 제도의 운영과 이에 적용할 기초 식을 제안하였다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.168-176
• /
• 2017

HNS사고는 대규모 화재와 폭발을 수반하며, 다수의 인명사고와 주변지역에 극심한 환경오염을 야기함으로 신속한 의사결정을 통하여 광범위한 확산을 막아야 한다. 본 연구는 국내 HNS사고사례를 해상이라는 특수성이 반영된 표준코드를 바탕으로 고품질, 표준화, 디지털화된 HNS사고 데이터베이스를 구축하여 사고발생 시 신속하고 합리적인 의사결정을 지원하고, 체계적인 통합관리 및 공유가 가능한 HNS사고이력관리시스템(HATS)을 설계하고 구현하였다. 또한 개발된 시스템을 활용하여 23년간 수집된 국내 HNS사고데이터 76건에 대해 각 항목별로 통계분석을 수행하여, 국내에서는 매년 평균 3.3건의 사고가 일어나며, 주요 HNS사고요인은 춘계기간 (41%), 계류장 (51 %), 케미컬운반선 (49 %), 승무원에 의한 과실 (45 %), 자일렌류 (12 %)인 것으로 확인되었다. (괄호안 : 사고분류기준별 해당 사고요인의 퍼센트 비율임)

• 한국항해항만학회지
• /
• 제38권5호
• /
• pp.549-559
• /
• 2014

국제무역지수의 증가로 인한 해상운송 및 항만개발수요의 증가는 국제해사기구(IMO)를 중심으로 선박기인 대기오염, 특히 온실가스 배출규제의 강화를 초래하였다. 이러한 국제환경규제에 대응하고 선박 및 항만기인 환경오염 저감을 통한 자국민의 후생증진을 위하여 미국과 유럽을 중심으로 Green Port 정책의 시행이 점점 확대되고 있는 추세이다. 이에 따라 우리나라도 2010년 녹색성장기본법을 재정하고 국가 Green Port 구축 종합계획을 수립하여 각 항만별 그린포트 구축계획의 수립 및 이행을 촉구하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구의 목적은 동북아시아 오일허브 항만을 지향하는 울산항의 지속가능한 친환경 항만운영을 위한 울산항의 Green Port 정책방안의 수립에 있다. 이를 위해 울산항의 친환경 항만정책의 현황 및 문제점을 살펴보고, 해외 해양선진국의 그린포트구축 사례분석과 선행연구 조사, 전문가 자문을 통하여 울산항 그린포트 구축을 위한 정책대안을 도출하였다. 그리고 도출된 정책대안에 대하여 전문가 AHP 설문조사 및 분석을 통해 울산항에 도입 가능한 그린포트 구축 정책대안에 대한 우선순위를 도출하였다. 본 연구의 결과, 울산항의 특성에 맞는 지속적인 그린포트 정책의 시행을 위하여 하드웨어 정책으로 LED 교체와 AMP의 구축, 그리고 소프트웨어 정책으로 항만환경관리부서의 신설이 최우선 정책대안으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
• /
• pp.495-495
• /
• 2017

도시화는 불투수면의 증가를 야기 시켜 물순환 왜곡, 다양한 오염 물질의 유입으로 인한 비점오염물질 유출, 인공 배출열의 증가로 인한 도시열섬효과 등 다양한 문제를 유발한다. 이러한 수리수문학적 및 환경생태학적 문제를 저감하기 위하여 도시지역과 같은 개발 사업에서는 수환경을 가능한 자연 상태로 복원하는 저영향개발(Low Impact Development, LID)기법이 중요한 대안으로 제시되고 있다. LID기법 중 하나인 옥상녹화는 에너지 이용을 최소한으로 한 자연 녹음의 효과적인 이용을 도모하여 환경공생도시 조성과 식물을 매개로한 자연 순환 과정을 도시구조에 도입하여 순환 시스템 재생이 가능 하도록한다. 노지녹화는 두꺼운 자연 토양을 이용하는 반면 옥상녹화는 적재하중의 제약(옥상의 적재하중 조건은 $150{\sim}180kgf/m^2$이다. 비중이 1.6~1.8인 토양을 20cm 객토한 경우, 약 $320kgf/m^2 $이상의 적재하중이 되기에 식재기반의 경량화는 중요한 사안이다.)으로 인해 용적밀도가 작은 인공경량토양 또는 개량토양을 이용하며, 토양 두께도 얇게 설정된다. 또한 토양의 두께는 식물의 크기와 종류 및 토양의 조성에 따라 다르기에 적재하중 조건을 고려한 적절한 토양과 식재 식물의 크기와 종류 결정은 중요하다. 이에 본 연구에서는 옥상녹화식생에 대한 평가와 이에 대한 시험 프로세스가 가능한 실험 장치를 개발하였다. 옥상녹화 효율성 검증실험장비는 1m*1m*0.6m 아크릴 재질의 녹화셀로 경사조절이 가능하도록 설계하여 경사변화에 따른 유출, 침투, 증발산량의 탄성도 모의 평가를 할 수 있다. 또한 4점식 형태의 로드셀을 이용하여 녹화셀에서 발생하는 증발산량을 측정하고 관측된 증발산량은 RS-232c 이상의 통신프로토콜을 사용하여 주기적인 관측치의 송수신이 가능하며 주기적 자료송수신 외에도 옥상 녹화셀의 측면에 하중 표시기를 설치하여 관측이 가능하다. 또한 저면에 바퀴설치를 통하여 이동 실험이 용이하며 현재 부산대학교 양산캠퍼스 한국 GI&LID 실증단지 연구센터 내 옥상녹화 실험장에 옥상녹화 효율성 검증 실험 장비를 설치하여 자연 혹은 인공강우를 통한 유출, 침투, 증발산량의 시험계측을 실시중이다. 이러한 옥상녹화 효율성 검증실험장비는 최대 하중 2,000kg, 측정해상도 0.02kg 이상을 허용하는 로드셀과 녹화셀을 이용하여 하중을 고려한 식생의 종류에 따른 평가가 가능하므로 최적 식재기반 단면구조 개발에 이용될 수 있을 것이다. 또한 토양 함수량 변화 측정으로 옥상녹화에 이용되는 다양한 종류의 식물의 염분에 대한 저항성과 식물의 성장능력을 평가하여 녹화공간에 따른 옥상녹화에 사용할 식생을 결정할 수 있다.

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

• 해양환경안전학회지
• /
• 제27권6호
• /
• pp.731-736
• /
• 2021

오일펜스는 사고 초동조치로 기름 확산을 효과적으로 방지하는 아주 큰 역할을 한다. 그러나 사고 현장의 기름이나 구조물 등의 의해 파손되어 폐기되는 경우가 많이 발생되며, 회수된 폐 오일펜스는 소각처리과정에서 미세먼지 발생과 발암성분의 대기 배출 가능성이 높은 상황이다. 또한, 본체 일부가 손상되어 해상으로 유출되면서 해양 미세플라스틱과 같은 2차 환경오염의 원인이 될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 현재 우리나라에서 가장 많이 사용하는 고형식 오일펜스 원단을 이용하여 내구성을 평가하였다. 본체부 샘플을 해수와 기름에 노출시킨 후, 기간과 온도에 따른 인장강도를 측정하였다. 그 결과 5일 노출후 해수에서는 13 %가 기름에서는 3 %가 감소하였으며, 온도변화에도 영향을 받는 것으로 나타났다. 오일펜스는 해수와 기름에 노출 뿐만 아니라 바람과 파도 등 다양한 영향을 받게 되므로 오일펜스의 내구성은 강화되어야 한다. 또한, 해양환경보호 측면에서 지속적인 사용을 위해서는 내구성 강화는 필수적이다. 이에 오일 펜스의 본체부 재질검사가 강화되어야 한다고 판단하여, 검정 시 본체부 원단 인장강도 품질을 확인할 수 있는 검정 개선방안을 제안하였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제56권11호
• /
• pp.815-822
• /
• 2023

수질오염 중 유기물 오염은 가장 흔히 발생한다. 물환경보전법에 의해 유기물질을 측정하는 지표에는 BOD, COD, TOC가 있다. 그 중 BOD, COD의 분석은 노동집약적이다. 그리고 생물분해가 불가능하거나 유독물질이 존재하는 유기물질일 경우에는 낮은 정확도를 나타내 환경부에서는 TOC 중심의 관리로 전환되고 있다. 오늘날 센서기술의 발전으로 다양한 항목을 센서를 통해 모니터링 가능하다. 본 연구에서는 분광측정기인 Spectro::lyser V3를 이용한 하천 TOC 디지털 모니터링을 진행했다. 우선 측정 장비에 대한 적용성 평가를 위해 안동하천실험센터에서 실험을 진행했다. 그리고 낙동강 합류부에서 측정한 데이터를 Kriging 기법을 활용하여 하천의 TOC 공간분포를 분석했다. 본 연구에서는 센서를 활용한 하천 TOC 모니터링 및 공간분포에 대한 연구를 제안했다. 실시간으로 하천 TOC 농도 변화를 모니터링 할 수 있으며, 이는 오염원 감시 및 대응에 있어 기초자료로 활용할 수 있다. 이러한 센서 기반 하천 모니터링은 시간적 해상도 및 실시간 데이터 취득에 있어 장점이 있는데, 다양한 공간 정보 해석 방법을 적용한다면 추후 수생태 건강성, 하천 취수원 선정, 성층 분석 등 다양한 연구에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제40권3호
• /
• pp.210-216
• /
• 2016

조선해양플랜트 기자재 중 텔레콤 장비들의 고장, 오동작 등은 선박이나 해양플랜트의 안전항해 및 운영에 부정적인 영향을 미친다. 특히 해양플랜트는 작업 환경과 설비가 복잡하기 때문에 사고 위험이 높고 안전 사고가 발생하면 심각한 금전적 피해와 환경오염이 발생한다. 따라서 선박 및 해양플랜트의 안전 항해 및 운영 등을 위해 선박이나 해양플랜트 내 텔레콤 장비를 네트워크로 연결한 후 데이터를 취합하여 육해상에서 모니터링할 수 있도록 하는 자동화된 시스템이 필요하다. 이에 본 논문에서는 텔레콤 장비 관리 관련 표준인 NORSOK T-100을 기반으로 요구사항 및 기능 목록을 작성하고, 사용자 편의 측면의 요구사항을 더하여 TMS을 새롭게 설계하고 개발하였다. 또한 실험 환경을 구축하여 TMS가 정상적으로 동작함을 확인하기 위해 실험 환경을 구축하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제36권5호
• /
• pp.603-608
• /
• 2012

요즈음 환경오염 문제와 대체에너지 문제에 관심이 증대되고 있다. 디젤기관은 일반적으로 육상과 해상에서 동력을 생산하는데 사용되고 있는데, 디젤기관의 연소특성과 배기배출물 특성은 기관의 운전시간이 증가함에 따라 연료계통의 마모와 연소실 주위상태의 변화로 달라진다. 본 논문은 약 20여년 사용한 디젤기관에 바이오디젤혼합유를 사용할 경우, 연소특성과 배기배출물 특성에 미치는 연료분사시기의 영향을 고찰하기 위하여 실험적으로 연구하였다. 실험기관의 원래 연료분사시기는 BTDC $22^{\circ}$ CA이었는데, 20여년 운전한 후에 연료소비율과 배기배출물 특성에 대하여 실험적으로 최적의 연료분사시기를 분석한 결과, BTDC $26^{\circ}$ CA로 변경되었음을 알았다.

• 선박안전
• /
• 제17권
• /
• pp.24-43
• /
• 2005

최근 우리나라 어선어업은 한중일 어업협정, 연안 어업자원 감소 및 연안오염 등 사회적, 환경적 변화가 급변하고 있어 이들을 고려한 어선 선형개발이 필요로 한다. 현재 우리나라의 어선 중 연안지역에서 조업하는 5톤 미만의 소형어선은 전체 어선 중 $65\%$ 이상으로 구성되어 있으나 선박의 크기가 작고 부가가치가 낮은 관계로 지금까지 전문적인 연구는 거의 없었던 것이 현실이다. 한편, 서$\cdot$남해 연안에서 작업 및 항해하는 연안어선들의 해양사고 발생율은 전체사고의 $69.6\%$로 매년 증가하고 있는 추세이다. 전체 어선 안전사고 중 부유폐어망, 로프 등이 추진기에 감긴 사고는 전체 사고의 $10.4\%$로 매년 증가하고 있다. 이에, 추진기 손상에 의한 어선 사고와 연관하여 추진기를 보호하기 위한 장치로서 물분사 추진기(Water-Jet), 펌프제트(Pump-Jet)장치들이 있으나 이들은 고가 수입품으로서 영세한 어민들의 소형어선에 장착하기에는 한계가 있어, 본 연구에서는 폐그물, 로프 등 해상 부유물에 의한 추진기 손상이 발생되지 않는 프로펠러 보호터널 부착 추진장치를 개발을 목적으로 한다. 프로펠러 부착 추진장치는 기존 선미를 수정하여 추진기를 선체 안쪽으로 배치하며 돌출되는 부분은 덕트로 보호하고 있으며 이러한 추진기는 워터제트 추진기와는 달리 가격이 싸고 그물이나 부유물에 걸리지 않고 고장 시 신속한 대응이 쉬워 소형 연안어선에 적합할 뿐만 아니라 그물, 부유물, 갯벌이 많은 국내의 서$\cdot$남해 연안에서 작업 및 항해 시 매우 유용할 것으로 판단된다. 본 연구는 `프로펠러 보호터널 부착 연안어선의 선형개발`을 최종목표로 수행하였으며, 연구개발 내용은 기존 소형 연안어선의 분류 및 특성 조사 연구, 프로펠러 보호터널형 선미 선형 개발, 기존 선형 및 보호터널형 선형의 모형시험, 개발선의 구조강도 특성, 프로펠러 설계 및 단독시험, 보호터널 부착 추진기의 효율 검증 및 개발 대상 어선의 조선공학적 제 계산, 설계도작성 등을 실시하였다. 주요 요소 기술로서는 프로펠러 보호터널 부착 선형의 모형시험을 통하여 선미선형을 개발하며 FRP판부재의 구조강도 특성을 분석하고 그 결과를 활용하여 4톤급 연안어선의 시제선을 건조하고 시운전을 통하여 주요성능을 확인하였다.