• 한국지구과학회지
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• 제42권6호
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• pp.623-631
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• 2021

국내외 해상 위험·유해물질(HNS, Hazardous and Noxious Substances) 물동량 증가와 함께 HNS 유출 사고가 빈번히 발생하고 있다. HNS는 전 세계적으로 약 6,000여 종으로 대부분 유독한 성질을 가지므로 이러한 유출 사고 발생은 해양 생태계 파괴를 비롯하여 폭발 및 화재 등으로 인한 인명 및 재산피해를 유발한다. 따라서 해상 HNS 유출 사고를 대비하여 파장에 따른 HNS 분광 라이브러리 구축 및 탐지 알고리즘을 개발해야 한다. 본 연구에서는 프랑스 현지에서 지상 HNS 유출 실험을 진행하였다. 초분광센서 관측을 통해 파장에 따른 톨루엔 라이브러리 스펙트럼을 구축하였으며, 분광혼합 알고리즘을 활용하여 초분광 HNS를 탐지하였다. 전처리 과정으로 주성분 분석을 적용하여 노이즈 제거 및 차원 압축을 수행하였으며, N-FINDR 기법을 통해 영상을 대표하는 톨루엔과 해수의 엔드멤버 스펙트럼을 추출하였다. 스펙트럼 기반의 톨루엔 및 해수의 점유비율을 계산함으로써 모든 픽셀의 HNS 탐지 정확도를 확률로 제시하였다. 최대 탐지 정확도를 가지는 점유비율 선정을 위해 418.15 nm 파장의 복사도 영상과 비교하였으며, 그 결과 약 42%의 비율에서 99% 이상의 정확도를 나타내었다. 해상 HNS 유출은 높은 위험성으로 인해 사람이 쉽게 접근할 수 없는 한계를 지닌다. 본 HNS 실험과정 및 탐지 결과는 초분광 원격탐사에 기반한 HNS 오염 해역 추정에 도움이 될 것이다.

• 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.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권1호
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• pp.61-65
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• 2012

바다에 기름오염 사고가 발생하면 여러 가지 방제 방법 중 물리적 회수 방법을 우선적으로 사용하고 유처리제는 최후 수단으로 고려하는 경향이 있다. 유처리제는 수중으로 기름이 신속히 분산되도록 하여 해수면으로부터 제거하는 방법이다. 해수면으로부터 신속히 기름을 제거하는데 대한 유처리제의 효용성은 널리 증명되어 왔으나 아직도 대부분의 국가들은 해양환경에 미치는 독성을 우려하여 적극적인 사용을 하지 않고 있는 실정이다. 보고된 자료에 의하면 유처리제와 혼합된 기름이 기름 그 자체보다 독성이 더 크게 나타나지 않았다. 멕시코만 기름유출 사고시 미국 정부와 BP사는 최대한 해안에 기름이 도달하지 않는데 중점을 두고 해수면뿐만 아니라 수중의 기름에 대해서도 유처리제를 사용하였다. 유처리제에 대한 순환경편익을 분석하면 유처리제를 사용함으로써 기름이 생태계에 머무는 시간이 줄어들며 장기간 노출을 예방하고 야생동물에 심각한 오염을 방지하는 효과가 있는 등 다양한 연구가 진행되고 있다. 미국 멕시코만 유류오염 사고와 같은 대규모 해양오염사고의 위험이 상존하는 우리 실정에서도 과학적 결과를 바탕으로 한 유처리제 사용의 효용성과 안전성에 대한 검토가 이루어져야 할 시점이라 사료된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권1호
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• pp.52-58
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• 2016

본 연구에서는 국내의 공시된 545종의 위험유해물질의 국제 해상운송위험물 코드를 포함한 다양한 물질 고유번호들을 수집하고 물질정보와 위험성에 대해 조사한 후, 이미 개발된 미국, 일본, 유럽형 데이터베이스를 참고하여, 해상 운송되는 국내 HNS의 물질정보와 폭발성과 부식성을 포함한 거동특성에 대한 자료를 취합한 한국형 위험유해물질 데이터베이스를 구축하였다. 또한 기존 육상 환경위주의 위험유해물질의 데이터베이스의 문제점과 혼합물 위험유해물질의 물질정보의 부재를 포함한 해결해야할 문제점을 보고하였다. 해양유출사고에 대비한 데이터베이스의 구조를 국내 해양환경에 맞는 기본모델을 구축하고 추후 확장 데이터베이스 구성에 대한 개선안을 제시하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.53-59
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• 2020

허베이 스피리트호 기름유출사고와 같은 해양 유류유출사고에서 잘못된 초기대응은 경제 손실뿐만 아니라 생태계에 큰 피해를 입힌다. 하지만 다양한 변수가 존재하는 해양에서 유출유의 움직임을 예측하는 것은 매우 힘든일이다. 이를 해결하기 위해서 뜰개 데이터를 활용해서 바다위의 부유물의 이동을 연구하는 기존 연구인 입자예측을 확장하여 면단위로 예측을 하는 유출유 예측 가시화를 진행하였다. 해양 데이터 포맷인 HDF5에서 특정 위치의 해류, 풍속 데이터를 양선형 보간법을 이용해 추출한 뒤, 수많은 점들의 이동을 입자예측하여 그 결과를 폴리곤 및 히트맵을 이용해 가시화 하였다. 또한 뜰개데이터의 문제점인 데이터 부족과 유출유와 움직임이 다른 점을 해결 하기 위해 유출유로부터 입자 데이터를 얻어낼 수 있는 유출유 입자 매칭 알고리즘을 제안한다. 유출유 입자 매칭 알고리즘은 면단위 유출유의 모습을 입자화 하여 입자의 움직임을 추적하는 알고리즘이다. 주성분 분석을 이용하여 문제를 분할하고, 유출유의 이동 거리의 분산이 최소화 되는 지점으로 유전알고리즘을 이용해 매칭하였다. 유출유 가시화 결과 데이터로 검증한 결과 주성분 분석과 유전알고리즘을 이용한 입자매칭 알고리즘이 가장 성능이 뛰어난 것을 확인할 수 있었으며, 평균 데이터 오차는 3.2%로 의미있는 연구임을 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권10호
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• pp.857-864
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• 2012

국내 해상 위험 위해물질(HNS)에 대한 해상물동량과 해양사고의 통계적 분석을 통하여 해역 및 위험분야 별 위험도를 조사한 결과 울산항, 여수항, 대산항 순으로 위험 유해물질에 의한 화재위험, 건강위험, 환경위험이 높게 평가되었다. 국내 HNS 사고 대응태세에 대한 조사, 분석을 통해서 폭발위험, 화재위험, 생리적 위험에 취약한 실정을 파악하고 전문 방제자원의 확충 필요성을 제시하였다. 또한 일본의 방제자원 및 배치 현황을 비교 분석하여 해상 위험 위해물질 유출사고 특성에 선순환적으로 대응하고 평가된 위험도를 저감하기 위한 방제자원의 규모와 종류를 설정하였다. 평가된 위험도를 기반으로 국내 해역에서 HNS 사고 대비 대응을 위한 남해, 서해, 동해 3곳의 거점기지와 인천을 비롯한 9곳의 일반기지를 제안하고 거점기지와 일반지지의 HNS 방제자원 모델을 설계하였다.

• 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.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.299-303
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• 2005

본 연구는 MHD(Magnetohydrodynamics)방식의 전자기력을 이용하여 선박사고 등으로 인하여 해상에 유출된 기름을 분리하는 새로운 방법에 대한 설계 및 정식화를 이끌어 내었다. MHD분리방식은 최근에 연구되고 있는 자기파우더를 이용한 분리방식보다도 더욱 친환경적이고 분리가 용이하다는 강점을 가지고 있다. 여기서는 기름을 대신하여 고분자 입자를 넣은 해수를 가정하여 유체내의 전류, 자기장, 유속에 대한 분리율(분리측 입장의 질량/전 입자의 질량)을 수치시뮬레이션을 이용하여 그 특성을 검토하였다.

• 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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• 제5권4호
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• pp.3-18
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• 2002

본 연구는 미국의 방제능력 확보기준과의 상세 비교를 통해서 우리나라 해상 방제능력 확보기준의 타당성을 검토하고자 수행되었다. 한국의 경우, 최대 300,000톤급 유조선 사고 발생시 60,000톤의 기금이 유출되고 이중 20,000톤을 해상에서 회수한다라는 가정하에 유회수기 기준으로 19,425 kl/hr의 방제능력을 확보하는 정책목표를 가지고 있다. 반면에 미국의 경우 300,000톤 유조선 사고시에 유회수기 기준으로 16,667 kl/hr의 방제능력을 현장에 동원토록 요구하고 있다. 결과적으로 30만톤급 유조선에 대한 최악유출사고를 대상으로 하여 한국은 미국보다 16% 많은 방제장비(유회수기)를 갖춰야 하는데, 이는 우리나라의 국가 방제능력 2만톤 확보 기준이 어느 정도 합리적인 수치임을 나타낸다.