• 대한조선학회논문집
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• 제53권4호
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• pp.290-299
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• 2016

The most powerful energy resource in nature is solar energy which becomes directly converted to electric power in worldwide. Most of the photovoltaic power plants are commonly installed on sunny side of the ground. Thus the installation of photovoltaic power plant could produce an unexpected adverse effect by sacrificing the productivity from green field or forest. To avoid these adverse effect floating photovoltaic plant has been devised and installed on inland reservoir. The photovoltaic plant could utilize ignored water surface without sacrificing the productivity of the ground. Additionally the photovoltaic efficiency has been reenforced by the cooling effect induced by the circulating air flow from water surface. The floating photovoltaic plant could be furnished solar tracking ability by tilting the system operated with the aid of the ballast system. This report is provided to introduce the design of the floating structure with solar panel which furnished solar tracking ability with the aid of ballast system.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권1호
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• pp.19-27
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• 2015

최근에 국제해사기구(IMO)에서 선박 평형수 처리장치(Ballast water treatment system, BWTS)와 관련된 국제 규정을 강화함에 따라 이에 대응할 수 있는 BWTS 기술개발의 중요성이 대두되고 있다. 지금까지는 세계 각국에서 선박 평형수 처리기술을 처리방식에 따라 크게 물리적 방식(막분리, 원심분리, 자외선 등)과 화학적 처리방식(염소처리, 오존처리, 화확약품 등)으로 개발하여 왔으나, 기존의 기술 방식들은 추가적인 구동전력, 낮은 생산성, 잔류처리 문제 등으로 기술적인 보완이나 대안이 요구되고 있다. 본 연구에서는 기존과는 다른 새로운 방식의 기계식 방식 평형수 처리장치의 설계를 위한 유동해석 연구이다. 고속 회전하는 몇 가지 디스크 형상에 따라 유동에서 발생하는 여러 가지 유동특성을 전산유체해석(CFD)를 통하여 분석하였다. 평판형 및 계단형 형상에서는 반경을 따라서 국부적으로 공동현상이 발생가능하며, 원주형에서는 전단응력 강도를 높일 수 있었다.

• Ocean and Polar Research
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• 제31권4호
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• pp.349-357
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• 2009

Ballast water is widely recognized as a serious environmental problem due to the risk of introducing non-indigenous aquatic species. In this study we aimed to investigate measures which can minimize the transfer of aquatic organisms from ballast water. Securing more reliable technologies to determine the viability of aquatic organisms is an important initiative in ballast water management systems. To evaluate the viability of marine phytoplankton, we designed the staining methods of fluorescein diacetate (FDA) and Calcein-AM assay on each target species belonging to different groups, such as bacillariphyceae, dinophyceae, raphidophyceae, chrysophyceae, haptophyceae and chlorophyceae. The FDA method, which is based on measurements of cell esterase activity using a fluorimetric stain, was the best dye for determining live cells of almost all phytoplankton species, except several diatoms tested in this study. On the other hand, although fluorescence of Calcein-AM was very clear for a comparatively longer time, green fluorescence per cell volume was lacking in most of the tested species. According to the Flow CAM method, which is a continuous imaging technique designed to characterize particles, green fluorescence values of stained cells by FDA were significantly higher than those of Calcein-AM treatments and control, implying that the Flow CAM using FDA assay could be adapted as an important tool for distinguishing living cells from dead cells. Our results suggest that the FDA and Calcein-AM methods can be adapted for use on phytoplankton, though species-specific characters are greatly different from one organism to another.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권3호
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• pp.276-280
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• 2017

본 연구에서는 선박 평형수 처리를 위하여 전기분해 방법을 이용한 살균 효과 및 전해 환원법에 의한 용액 중화에 대해 규명하고자 한다. 전기분해 장치에는 양이온만 선택적으로 통과시키기 위하여 분리막을 설치하였으며, 양극과 음극에는 티타늄 불용성 전극을 사용하였다. 전기분해후 살균처리 효과에 대한 분석은 인큐베이터 안에서 24시간 배양 후 관찰하였다. 전기분해 양극반응의 경우, 각 용액에서 수산기의 발생으로 강한 산성을 나타내었으며, 산화환원전위는 800 ~ 1200 mV까지 증가하였다. 음극반응에서는 pH 9 ~ 12로 알칼리 분위기를 나타내었으며, 산화환원전위는 -900 ~ -750 mV까지 감소하였다. 이를 통하여 양 음극반응을 통하여 선박평형수의 pH 조절이 가능한 것을 확인 할 수 있었다. 또한, 전기분해에 의해 생성된 차아염소산에 의한 살균 작용과 높은 산화환원전위 환경에서 우수한 살균효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제12권3호
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• pp.209-216
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• 2009

선박평형수를 통한 수중생물의 이동을 막기 위해, IMO에서는 2004년 2월 선박 평형수와 침전물 관리 국제협약을 제정하였다. 이 협약을 위해, 각국은 협약 비준과 법제화를 준비하고 협약의 성능기준을 만족시킬 수 있는 처리장치 개발을 촉진시키고 있다. Electro-$Cleen^{TM}$ 처리장치는 2006년 3월 IMO 기본승인을 받았고, 2008년 10월 최종승인을 받았다. 형식승인은 한국 정부로부터 2008년 12월에 발급되었다. 본 논문은 Electro-$Cleen^{TM}$ 처리장치의 기본 원리, 구성 요소, 실선 설치 및 선상 시험 내용을 검토하였다. 선상 시험은 8300 GT M/V Yokohama와 27,000 DWT M/V Greenwing으로 수행하였다. 이들 선상 시험을 통해 Electro-$Cleen^{TM}$ 처리장치가 IMO 기준을 만족시키며 신조선 및 현존선에 설치하기가 적합함을 확인하였다.

• 수산해양교육연구
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• 제29권2호
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• pp.503-512
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• 2017

Over the past few years, as maritime trade and traffic were highly expanding, problem of invasive species via ballast water have been raised. In 1988, Canada and Australia had firstly experience that unexpected and hazardous species were observed on their own sea, they have issued the problem to MEPC under the IMO. At the end of many years of discussion, on the diplomatic conference in 13 Feb. 2004, "International Convention for the Control and Management of Ballast Water and Sediments of the Ship" was adopted. Requirements for entering into force of this Convention is that 30 countries ratify and world merchant marine fleet is more than 35% and BWM Convention will be effected after 12months from date satisfying conditions. With Finland ratifying the BWM Convention on 8 Sep. 2016, the fleet amounted to 35.1441% and ratification country became 52 countries. Therefore, after 12month, BWM Convention will be formally effected on 8 Sep. 2017. Ballast Water Treatment System is to be fitted in new ships as well as existing ships. Thus, there are concerns of ship owners to be suitably installed a variety typed BWTS in many kinds of vessels. As approaching for resolving these problems, engineering analysis was carried out research studies and detailed design to analyze to optimal installation space for retrofitting a BWTS using 3D Scanning method, targeting representative DWT 180K Bulk carrier of dry cargo vessels charged more 40% on worldwide vessel and mainly two type BWTS as electrolysis treatment type and ultra violet treatment type. Optimal design of 3D Scanning technology was applied to analyze four step process and the overall conclusion was described in this paper.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권7호
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• pp.1563-1568
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• 2003

국제환경기구(GEF)의 해양환경 위해 지정 대상의 하나인 선박안정수 처리기술로써, 선박 안정수에 포함되어 타 지역으로부터 이동되는 유해성외래침입생물 처리방안을 제안하였다 alpha-AL$_2$O$_3$ 유전장벽층 전극에 의한 강 전리방전 기술을 적용하여 주위 산소와 물분자로부터 고농도 수산자유기(OH : hydroxyl radical) 및 활성입자( OH, $O_2$＋, O (1D), HO$_2$)를 전리, 발생시켜서 이들을 해수에 신속히 용해 확산시켜 비교적 낮은 ∼20mg/L 정도의 수산기농도 하에서 유해성외래침입생물을 소멸 처리하는 환경 친화적 녹색 청정 처리기술이다. 제안된 기술은 대상물의 처리 후 부수적으로 발생할 수 있는 처리잔류물이 전혀 발생하지 않으며, 인공적 화학성분의 약제를 사용하지 않는 저렴한 처리방법으로 대ㆍ소형 원양선박의 안정수에 포함되어 있는 유해성외래침입생물의 타 지역 해양확산을 방지하고 안전하게 처리할 수 있는 자연치유적 신기술이다.

• 대한조선학회논문집
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• 제59권6호
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• pp.400-412
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• 2022

This paper provides the results of numerical and theoretical predictions of oil outflows from damaged single-hull and double-hull ships.Theoretical equations derived from the unsteady Bernoulli equation and a CFD method for multi-phase flow analysis were used to estimate the oil outflow rate from cargo tank. The predicted oil outflow rate from a single-hull cargo tank damaged due to grounding and collision accidents showed a good agreement with the available experimental results in both numerical and theoretical analyses. However, in the case of the double-hull conditions, the time variation of the amount of water and oil mixture inside the ballast tank predicted by the theoretical equation showed some different behavior from the numerical results. The reason was that the interaction of the oil flow with the water inflow in the ballast tank was not reflected in the theoretical equations. In the problems of the initial pressure condition in the cargo and ballast tanks, the oil outflow and water inflow were delayed at the pressure condition that the tanks were sealed. When the flow interaction between the oil and water in the ballast tank was less complicated, the theoretical and the numerical results showed a good agreement with each other.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권5호
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• pp.483-489
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• 2016

본 연구는 USCG phase-II의 형식승인 기준인 자연상태 생물군집의 75 % 이상 유지하여야 하는 평가체계에 대비하여 자연생물군집 농축 및 선박평형수관리시스템(Ballast Water Management System, BWMS) 처리 전 후 생물사멸시험을 실시하였다. 자연 식물플랑크톤군집의 농축 조사는 중영양수계인 장목만과 부영양화수계의 마산만에서 동계에 수행하였다. 장목만과 마산만에서 1톤 기준으로 생물을 농축하였을 경우, $10-50{\mu}m$ 크기 생물 현존량은 $4.7{\times}10^4cells\;mL^{-1}$과 $0.8{\times}10^4cells\;mL^{-1}$ 이었고, 농축생물의 생존율은 90.4 %와 88.0 %로 각각 나타났다. 특히 장목만에서는 Skeletonema costatum-like species 같은 체인을 형성하는 소형 규조류가 극우점한 반면, 마산만에서는 $<10{\mu}m$보다 작은 편모조류 및 체인을 형성하지 않는 대형 와편모조류(Akashiwo sanguinea, Heterocapsa triquetra)가 우점하였다. 이와 같은 우점종 세포크기의 차이로 장목만 농축효율이 마산만보다 높게 나타났다. BWMS 장비를 통과한 처리 당일 생물 사멸률은 장목만이 90.4 %로, 마산만의 93 %보다 약간 낮았고, 장목만에서 BWMS 처리 5일 경과 후, 대조군의 대상생물의 사멸률은 6.7 %로 나타났다. 처리군에서는 >99 %로 대부분 사멸되어, 시험생물로서의 적용 가능성을 확인할 수 있었다. 결과적으로 동계와 같이 해역내 생물량이 낮을 경우, 주간 8시간 수행한 네트의 생물농축만으로 는 USCG Phase II의 형식승인 기준인 500톤 탱크에 $1.0{\times}10^3cells\;mL^{-1}$ 이상으로 자연생물 개체수 밀도를 충족하기는 쉽지 않다는 것을 파악하였고, 이를 보완하기 위해서는 일정기간 자연생물을 대량 배양 및 채집할 수 있는 시스템 도입이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권6호
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• pp.499-503
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• 2008

국제해사기구(IMO) 해양환경보호위원회(MEPC)의 회의 결과 새로이 제정된 선박의 밸러스트 수 처리 기준(D2규정)에 부합하는 밸러스트 수 처리 공정의 개발이 전 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 밸러스트 수 처리 시스템에서 여과공정의 경우 $10{\mu}m$ 이상의 미세물질을 시간당 500톤 이상의 대용량으로 처리해야하며, 선내의 좁은 공간에 최소의 부피로 설계되어야 하는 제한요소가 전제되므로 실용적인 처리장치의 개발이 매우 어렵다. 본 연구에서는 이러한 제한요소를 극복하기 위한 방안으로 차세대 자기 역세형 메디아 필터에 관한 연구를 추진하게 되었으며 여재층의 두께에 따른 압력과 유량의 측정변화와 어느 크기의 입자까지 여과할 수 있는지 확인하기 위하여 진공여과 후 여과수 중의 입자의 입도 분석실험을 수행한 결과 원하는 성능옳 얼기 위한 각 메디아별 입자크기와 여재층의 두께를 구할 수 있었다.