• 해양환경안전학회지
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• 제18권1호
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• pp.41-47
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• 2012

최근 국제 원유가의 폭등으로 선박의 연료비 부담이 상대적으로 가중되고 있으며, 또한 연료의 연소과정에서 발생하는 온실가스에 대한 국제적 규제 움직임도 가속되고 있다. 이와 같은 상황에서, 온실가스의 배출을 최소화하면서 연료소모량을 줄이기 위해 많은 선사들이 감속운항을 취하고 있으며, 선박용 엔진 개발 분야에서는 엔진의 연료 효율성 개선 문제와 대체에너지 사용 분야에 주력하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 실제 해상에서의 선속대비 연료소모량을 계측하고, 건조과정에서 실시된 육상 엔진실험 자료와 2007~2009년까지의 AB-LOG를 분석하여, 특정 외력조건에서의 대상선박에 대한 연료소모량을 고려한 최적의 속력을 14~15노트, 주기관의 RPM을 140~150 RPM으로 제안하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.454-454
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• 2016

하천의 치수안정성 확보 및 수심유지, 생태복원 등과 같은 다양한 요구를 충족하기 위한 보의 성능 개선에 대한 연구가 필요하며, 계단형 보는 재료에 의한 폭기효과 및 서식처 효과 등의 환경적요소를 내포하고 있다. 기존 연구는 표면류 흐름특성을 검증하고 유량변화에 따른 하류단 도수발생위치 변화를 분석하는 등 계단형 보에 대해 수리특성을 정량화한 연구가 대부분이며 흐름변화에 따른 유속장에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구는 기능성 친환경 횡단 구조물 유형 중 하나인 계단형 보의 안정성 검토를 위한 수리적 특성을 분석하고자 함으로써 구조물 안정성에 영향을 줄 수 있는 자체 및 하류 보호공 주변의 유속 분석을 통한 흐름 특성을 검토하고 설계시 외력 고려를 위한 자료를 제공하기 위한 목적이 있다. 이를 위해 계단형 보모형에 대해 수리모형실험을 수행하였다. 폭 0.24 m, 총 길이 3.70 m, 높이 0.30 m인 순환실험수로를 이용하였으며, 계단형 보 모형은 5단으로 단 높이 2 cm와 단 길이 5 cm이며, 보 높이는 10 cm, 보 길이는 25 cm 모형으로 실험하였다. 하류에 전도식 게이트를 설치하여 하류 수위를 증가시키면서 보 하류부에서 발생하는 완전도수부터 하류수심이 보 높이를 초과하는 잠김흐름 조건에 대해 실험하였다. 측정기법은 입자영상측정계(Particle Image Velocimetry; PIV)를 이용하였으며, 상류영역부터 하류영역에 대해 보 주변 흐름의 순간적 유속분포를 확인하였다. 또한 측정된 전반적 흐름 양상에 대해 통계적 수리분석을 수행하였다. 흐름특성에 대한 연구는 향후 계단형 보의 물받이 길이 및 보의 적정 규모 설계시 중요한 자료가 될 것으로 기대한다.

• Composites Research
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• 제37권2호
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• pp.108-114
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• 2024

지속적으로 증가하는 세계적인 전력수요로 인해 고전압 해저케이블 수요도 증가하고 있다. 해저케이블은 고가의 제작 비용과 높은 단가의 포설 비용 등이 해결되어야 할 부분 중 하나이다. 해양 환경에 노출된 해저케이블은 파랑 및 해류 등의 외력들에 의해 케이블 손상이나 사고 시에는 높은 유지 보수 비용 등의 문제가 발생할 수 있다. 따라서 해저케이블은 다양한 종류의 보호 기자재를 통해 해저 환경의 불확실성에 대비하고 있다. 본 연구에서는 대표적인 보호 기자재인 피기백 클램프(PBC)와 클램프에 사용되는 스트랩(strap)을 대상으로 해석적 방법을 통해 휨 성능을 살펴보았다. 피기백 클램프의 구조적 성능 검토를 위해 유연 보호 튜브의 최대 굽힘 모멘트 기준치인 15 kN·m 값을 토대로 휨 성능을 분석하였다, 그 결과, 피기백 클램프 및 strap의 굽힘 모멘트에 대한 휨 성능이 확보되었음을 확인할 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권2호
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• pp.111-118
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• 2013

동해안 항만 및 어항 개발 사업에 따른 해양환경영향평가 개선방안을 제시하기 위해 2009년부터 2011년까지 3년간 동해안의 항만 및 어항 개발 사업에 따른 일반해역이용협의서 33건을 분석하였다. 분석결과 동해안에서 중점적으로 검토해야 하는 해류, 파랑, 수심측량 자료의 경우 각각 3건, 12건, 16건 만이 조사가 이루어졌다. 하지만 동해안에서 시행되는 항만 및 어항 개발사업의 경우 서해, 남해와는 다른 동해안의 해역특성이 고려된 해양환경영향평가가 이루어져야 한다. 동해안은 조석의 영향이 약하고 해류, 취송류, 파랑의 영향이 우세한 해역으로 동해안의 해수유동을 파악하기 위해서는 해류의 영향을 고려해야하고 항내 정온도 및 방파제 기능성 및 안정성 등 협의대상사업의 타당성을 확보하기 위해서는 파랑을 평가항목으로 고려할 필요가 있다. 또한 동해안에 발생되는 항내매몰 및 해안침식의 문제점을 비교적 정확히 예측 및 예방하기 위해서는 해빈류를 표사이동의 기본외력으로 설정해야 하고 인근 하천에서의 토사유입과 해당 해역의 정확한 수심자료를 수치모델링의 검증자료로 활용해야 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권4C호
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• pp.163-174
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• 2009

온도 변화에 의하여 로드셀이나 스트레인 게이지의 결과값이 변하기 때문에 로드셀이나 전기저항식 변형율계를 이용하는 기계적 장치는 주변 온도의 변화에 의하여 영향을 받는다. 본 연구에서는 기존의 전기저항식 변형율계 타입의 콘이 가지는 문제점과 한계를 극복하고 관입과 동시에 연속적으로 온도보상이 가능한 직경 1~7mm의 초소형 광섬유 마이크로콘을 개발하였다. 광섬유는 머리카락 굵기의 작은 직경을 가지고 있어 원하는 크기의 센서를 구성할 수 있고 전기적 신호인 전압을 측정하는 것이 아니라 빛의 파장변화를 감지하여 변형율로 변환하게 되므로 주변 조건에 의한 간섭 영향이 거의 없다. 개발된 콘의 온도보상 효과를 검증하기 위해 외력이 없는 상태에서 콘 주변의 온도를 변화시키는 온도시험을 실시하였다. 주변 온도에 따라 측정전압이 변화되는 전기저항식 변형률계 콘과는 달리 광섬유 센서를 적용한 콘은 일정한 값을 유지하는 것으로 나타났으며 관입과 동시에 지중의 온도변화를 연속적으로 확인할 수 있었다. 또한, 다층지반 콘관입시험에서는 관입되는 동안 교란영역이 적고 분해능이 뛰어나 선단지지력의 변화만으로도 다층지반의 경계를 명확하게 탐지할 수 있는 것으로 분석되었다. 본 연구에서는 광섬유 센서를 이용한 초소형 마이크로콘으로 다층지반을 효과적으로 탐지할 수 있으며 지중의 온도 영향이 고려된 순수한 선단저항력을 획득할 수 있음을 보여준다.

• 한국해양공학회지
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• 제30권2호
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• pp.91-99
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• 2016

The global demand for oil and natural gas has increased, and resource development is moving to the deep sea. Floating and flexible offshore structures such as semi-submersible, spar, and FPSO structures have been widely used. The major equipment of floating structures is always exposed to waves, currents, and other marine environmental factors, which cause structural damage. Moreover, flexible risers are susceptible to an exciting force due to the motion of the floating body. The inline and transverse responses from the three-dimensional behavior of a floating structure occur because of various forces. Typical risers are made of steel pipe and applied in the oil and gas development field, but flexible materials such as polyethylene are suitable for OTEC risers. Consequently, the optimal design of a flexible offshore plant requires a dynamic behavior analysis of slender bodies made of the different materials commonly used for offshore flexible risers. In this study, a three-dimensional motion measurement device was used to analyze the displacements of riser models induced by external force factors, and forced oscillation of a riser was linked to forced oscillation under a steady flow and regular wave condition.

• 대한조선학회지
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• 제26권2호
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• pp.32-40
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• 1989

자동위치 확보시스템은 선박이 불규칙 해상에서 작업을 수행할 때 선체의 위치 및 선수를 일정한 작업반경 내에서 유지할 수 있도록 추진기를 자동제어하는 방법이다. 위치확보시스템의 구성은 계측시스템, 제어기시스템, 추진기시스템 및 동력시스템으로 구성된다. 본 논문은 최적제어 기법과 필터링 기법을 이용한 제어기시스템 구성에 관하여 논하였고, 제어시스템 구성을 위한 상태방정식의 정립과정을 서술하였다. 선체의 평면운동은 저주파수 운동과 고주파수 운동의 성분으로 구성되었다고 가정하였다. 저주파수 운동은 추진기에 의한 외력, 조류력 및 2차차수 파랑강제력에 기인하며 고주파수 운동은 1차 차수 파랑강제력에 의해 유기된다. 해상에서 계측되는 신호에는 선체의 운동성분 이외에도 계측오차 성분이 포함된다. 자기동조필터 및 칼만필터를 이용하여 계측신호로부터 저주파수 운동성분과 고주파수 운동성분을 각각 독립적으로 추정하고, 추정된 저주파수 운동성분을 궤환하여 제어를 수행하였다. 제어기는 교란환경 속의 최적제어기인 LQG제어기를 이용하였다. 시뮬레이션을 수행하기 위하여 Wimpey Sealab의 데이타를 이용하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권1호
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• pp.105-110
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• 2017

이 논문에서는 해상에서의 환경 하중과 외력을 고려한 해상 크레인의 상하 동요 보상 시스템에 대해 연구한 내용을 소개한다. 이를 위해 강체라 가정된 해상 크레인과 유압 구동식 윈치, 탄성력을 갖는 로프, 그리고 로프 끝단의 중량물로 구성된 동역학 모델을 먼저 살펴본다. 중량물의 상하 동요 움직임을 보상하기 위해, 선형화를 통한 PD 제어를 적용했다. 또한, 비선형 시스템에 맞춘 슬라이딩 모드 제어기 및 시간 지연을 고려한 비선형 일반 예측 제어 알고리즘을 사용한 제어를 적용했으며, 그 결과 진동폭이 줄어듬을 확인할 수 있다. 결과적으로, 1초의 시간 지연을 고려하여 설계한 강인 제어기를 활용하게 되면, 상하동요 보상시스템에서 오차를 가장 많이 줄여서 본 시스템에 적합한 제어 알고리즘으로써 활용할 수 있음을 볼 수 있다.

• 수산해양기술연구
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• 제38권1호
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• pp.79-88
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• 2002

SUS420J2강은 내식성이 우수하고 강도가 커서 어류가공용 기계의 재료로써 사용되어지고 있다. 그러나 이 역시 환경의 영향에 의하여 열화되고 있으며, 특히 후처리의 조건에 따라 그 정도가 심해질 수도 있다는 것을 알 수 있었다. 열처리 후 전해연마한 경우에 있어서는 부식의 정도가 미약하였으나 단일 후처리방법을 사용하였을 때에는 입계부식 및 공식의 영향이 커지고 부식생성물의 생성이 용이해졌다. 실험의 결과로부터 열처리후 전해연마한 SUS420J2강의 부식정도가 가장 덜 민감하게 나타났으므로, 어류 전처리 가공기계용 재료로서 SUS420J2강의 사용에 있어서는 열처리 후 전해연마의 방법으로 후처리를 하는 것이 바람직하다고 생각된다. 금후, 경도 및 표면상태의 파라미터(parameter)를 고려한 부식시험과 현장에서의 외력의 작용을 고려한 응력부식 실험이 결과도 병행되어져야만 한다고 생각한다

• 한국수자원학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.211-223
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• 1997

하천환경의 개선을 위하여 필수적인 요소인 하천 내 수목의 분포현황을 조사하고, 이들 수목의 외력에 저항하는 내력에 대한 현장실험을 통해 연구하였다. 하천 내 수목의 분포 현황은 전국의 11개 하천 수계의 직할하천 구간을 중심으로 조사되었다. 수목분포 조사결과 국내의 하천에 전국적으로 자생하는 수목은 버드나무과에 속하는 갯버들, 버드나무, 왕버들 등의 수목임을 확인하였다. 현장시험은 홍수시 하천 내의 수목이 물의 흐름에 의해 인발되어 하류에 있는 하천구조물에 피해를 줄 가능성을 평가하기 위해서 실시되었는데 시험 지역과 대상 수목은 하상재료와 실제 하천에서 분포하는 정도 등을 고려하여 3개 지역에서 8개 수종 78주를 선정하였다. 시험은 백호우로 수목에 인장력을 가하여 수목이 전도될 때와 인발될 때의 하중을 측정하는 방법을 수행되었다. 시험결과의 분석으로부터 수목의 인발에 대한 저항력은 주로 수목의 흉고직경과 선형적인 상관관계가 있음을 확인하였다.