• 한국해양공학회지
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• 제30권4호
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• pp.235-242
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• 2016

In general, ship hull form design is carried out in two stages. In the first stage, the longitudinal variation of the sectional area curves is adapted from a similar mother ship to determine the volume distribution in ships. At this design stage, the initial design conditions of displacement, longitudinal center of buoyancy, etc. are satisfied and the global hydrodynamic properties of the structure are optimized. The second stage includes the local designing of the sectional forms. Sectional forms are related to the local pressure resistance in the fore- and aft-body shapes, cargo boundaries, interaction between the hull and propeller, etc. These relationships indicate that the hull sections need to be optimized in order to minimize the local resistance. The volumetric balanced (VOB) variation of ship hull forms has been suggested by Kim (2013) as a generalized, systematic variation method for determining the sectional area curves in hull form design. This method is characterized by form parameters and is based on an optimization technique. This paper emphasizes on an extensional function of the VOB considering a geometrical wave profile. We select a container ship and an LNG carrier to demonstrate the applicability of the proposed technique. Through analysis, we confirm that the VOB method, considering the geometrical wave profile, can be used as an efficient tool in the hull form design for ships.

• Ocean Systems Engineering
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• 제10권4호
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• pp.373-397
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• 2020

Heave compensation is a vital part of various marine and offshore operations. It is used in various applications, including the transfer of cargo between two vessels in the open ocean, installation of topsides of an offshore structure, offshore drilling and for surveillance, reconnaissance and monitoring. These applications typically involve a load suspended from a hydraulically powered winch that is connected to a vessel that is undergoing dynamic motion in the ocean environment. The goal in these applications is to design a winch controller to keep the load at a regulated height by rejecting the net heave motion of the winch arising from ship motions at sea. In this study, we analyze and compare the performance of various control algorithms in stabilizing a suspended load while the vessel is subjected to changing sea conditions. The KCS container ship is chosen as the vessel undergoing dynamic motion in the ocean. The negative of the net heave motion at the winch is provided as a reference signal to track. Various control strategies like Proportional-Derivative (PD) Control, Model Predictive Control (MPC), Linear Quadratic Integral Control (LQI), and Sliding Mode Control (SMC) are implemented and tuned for effective heave compensation. The performance of the controllers is compared with respect to heave compensation, disturbance rejection and noise attenuation.

• 한국조사연구학회:학술대회논문집
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• 한국조사연구학회 2003년도 춘계학술발표대회
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• pp.140-160
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• 2003

본 연구는 21세기 급변하는 국제물류환경의 대책으로서 국제물류 중심화를 위한 로지스틱스 전략의 근간이 되는 ASEAN의 주요 컨테이너항만의 경쟁력 파악과 평가에 목적이 있으며 나아가 한국항만과의 경쟁력 비교를 통하여 전략적 대책을 위한 비교연구에 긍극적 목적이 있다. 연구방법론은 항만경쟁력이라는 정성적인 속성을 정량화하여 평가하는 계층퍼지분석(HFP)기법을 도입하여 실증분석을 하였다. 연구의 범위는 최근 치열한 항만간 경쟁이 전개되고 있고 국제물류전략상 연구의 관심이 고조되고 있는 ASEAN을 연구대상으로 하였다 연구의 결과 제 1 차 분석에서는 싱가포르항만이 연구대상지역에서 가장 경쟁력이 높게 나타났으며, 동일한 자료와 구조를 한국항만에 적용하여 비교 연구한 결과 싱가포르가 1위, 부산항이 2위로 평가되었다. 본 논문의 기여도는 한국과 ASEAN의 항만경쟁력 비교연구를 통해 사회과학분야의 첨단연구기법이라 할 수 있는 HFP방법론을 도입하여 정책적 관점에 응용한 최초의 실증적인 연구접근에 있다 현재까지 당 연구에서 발표된 바와 같이 정교한 모델로 한국과 ASEAN의 주요 항만개발과 세계 주요선사의 터미널 이전에 따른 역동적인 해운항만 및 로지스틱스 활동을 분석한 논문은 전무한 상태이다. 향후 연구과제로 HFP의 모델링에 ASEAN에 있어서 주요항만간 일관성 있는 항만비용자료의 미비로 적용하지 못한 비용적인 요소를 포함시켜 보다 더 심층적인 보완적 연구로 본 논문의 질을 제고 시킬 수 있을 것이다.

• 한국항만경제학회지
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• 제22권4호
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• pp.81-98
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• 2006

본 논문에서는 항만요율의 실거래 데이터를 수집, 분석하여 항만간 요율비교 및 요율변화의 추이를 분석하고, 회귀분석을 이용하여 항만요율과 항만별 처리 물동량, GDP 및 무역량과의 관계를 분석하여 거시적인 항만요율의 동향을 제시함을 연구의 목적으로 한다. 구체적인 연구방법으로는, 최근 5년(2001-2205)간 글로벌 서비스선사가 컨테이너선 선형별로 실제 지불한 세계 주요항만의 항만요율 자료를 수집하였으며, 2005년 기준 세계 20대 항만에 속하는 14개 주요항만과 일본의 도쿄항과 고베항의 항만요율 자료를 TEU당 요금으로 환산하여 항만간 요율수준을 비교 분석하였다. 또한, 이 TEU당 항만요율과 항만서비스 수요대리변수인 처리물동량, GDP 및 무역량과의 관계를 회귀분석을 통하여 분석 및 고찰하였다. 연구결과, "입항료 및 항만시설 사용료"와 "하역관련요금"을 합한 세계 주요 컨테이너항만의 최근 5년간의 항만요율의 추이는 홍콩을 제외하고 요율이 대체로 완만한 증가세를 보이며, 싱가포르와 대만의 카오슝은 요율이 감소하고 있다. 또한, 2005년 항만요율을 보면, 롱비치와 홍콩이 선두를 달리고 있으며, 한국은 동북아 경쟁항만에 비해 낮은 요율을 보이고 있음을 확인하였다. 또한, 항만요율을 종속변수로, 물동량 및 GDP, 무역량을 설명변수로 하여 회귀분석 실시한 결과, 물동량이 1% 더 많은 항구에서 항만요율이 0.088-0.204% 높아지며, GDP 1% 높은 국가에서는 항만요율이 0.276% 높아지고, 무역량이 1% 많은 국가에서 항만요율이 0.503% 높아짐을 확인하였다. 더불어, 물동량, GDP, 무역량의 변수의 계수가 양(+)으로 나타나 항만수요가 많을수록 항만요율이 높아짐을 확인하였다.

• 한국항만경제학회지
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• 제24권1호
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• pp.41-60
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• 2008

우리나라는 투포트시스템(two-port system)을 정책기조로 삼아 부산과 광양항을 동북아 지역의 컨테이너 환적중심항만으로 발전시키는 노력을 경주해왔다. 그러나 2007년 들어 특히 광양항의 환적화물이 전년대비 31.4%나 급감하였다. 이는 북중국 화물에 대한 환적중심항전략이 북중국의 항만개발 및 선사직기항 증가로 환적물동량 증가율이 저하된 때문이다. 이에 우리나라가 추구하던 환적중심항전략이 일대 전기를 맞고 있다. 본 연구는 Lirn 외(2004)를 기반으로 계층분석기법(AHP)을 활용하여 컨테이너항만들이 동북아의 환적항으로 발전하기 위한 요인들을 환적항의 주요 고객인 국내외 선사입장에서 규명하고자 했다. 본 연구에 따르면 환적항결정을 위한 주요인으로 선사비용과 항만입지, 하위요인으로 컨테이너처리비용, 주항로근접성, 선사전략, 그리고 피더항근접성이 확인되었다. 한편, 운영사들은 환적항으로 발전하기 위해 비용 등 특정요인들에 집중하는 데 비해, 선사들은 운영사들 보다 더 많은 요인들을 중시하는 것으로 분석되어, 향후 연구결과를 참고하여 환적항 전략이 수정되어야만 할 것이다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.23-31
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• 2009

미국에서 발생한 9.11 테러 이후 물류보안(Supply Chain Security)에 대한 패러다임이 발생하였으며, 국외의 관련 기업과 기관들은 물류보안을 위하여 다양한 연구들을 진행하였다. 하지만 국내의 경우 물류보안이라는 용어 자체가 생소할 뿐만 아니라 보안에 관한 패러다임이 물류부분까지 확산되지가 않아서 관련 연구가 부족한 실정이었으나, 최근에 물류보안 기술 중의 하나로서 RFID 기반 컨테이너 화물 안전수송 장비인 ConTracer(Container Tracer)를 개발하는 등 관련 연구가 활성화되기 시작하였다. 현재 개발되고 있는 컨테이너 화물 안전수송 장비들의 주요 이슈는 높은 인식률과 충분한 인식거리가 확보되는 것이며, 본 연구에서는 이러한 목적을 달성하기 위하여 다구찌 방법론을 활용하여 ConTracer(433MHz 타입, 2.4GHz 타입)의 인식률 향상을 위한 다양한 실험을 하였다. 실험결과 433MHz 주파수에서는 리더기의 방향을 전방우측으로 향하는 것이 다소 유리하고, 2.4GHz 주파수에서는 크게 영향을 미치지는 못하는 것으로 나타났으며, 안테나의 위치는 예상했던 대로 두 주파수 모두 외부에 설치하는 것이 인식률 향상에 유리한 것으로 분석되었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_4호
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• pp.1173-1183
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• 2023

한국의 전체 수출입 물동량은 지난 20여년 동안 연평균 약 5.3%씩 증가하였고, 약 99%가량의 화물이 여전히 해상을 통해 운송되고 있는 것으로 나타났다. 최근 해상 물동량 증가, 코로나 및 전쟁 등의 이유로 해상 물류가 혼잡해지고 예측이 어려워지고 있어 지속적인 항만의 모니터링이 중요하다. 다양한 지상 관측 시스템과 automatic identification system (AIS) 정보를 이용하여 항만을 모니터링하고 항만 내 컨테이너 터미널의 효율적 운영과 물동량 예측을 위한 많은 선행 연구가 진행되었다. 하지만, 소형 무역항이나 개발도상국의 무역항의 경우 대형 항만에 비해 환경 문제와 노후화된 인프라 등의 이유로 항만을 모니터링하기에 어려움이 있다. 최근 인공위성의 활용성이 높아짐에 따라 광범위하고 접근하기 어려운 지역에 대해 위성 영상을 이용하여 지속적인 해상 물동량 데이터 수집 및 해양 감시체계 구축을 위한 선행 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 고해상도 위성영상을 이용하여 부산 신항을 대상으로 항만 내 컨테이너 터미널에 존재하는 선석에 정박한 선박을 육안으로 탐지하고 선석 활용률을 정량적으로 평가하고자 한다. 국토위성, 아리랑위성 3호, PlanetScope, Sentinel-2A를 이용해 항만 내 선석에 정박하고 있는 선박을 육안으로 탐지하였고 선석에 정박 가능한 전체 선박의 수를 이용하여 선석 활용률을 산출하였다. 산출 결과 2022년 6월 2일의 경우 0.67, 0.7, 0.59로 변화하는 것을 보였으며, 영상 촬영 시각에 따라 선박의 수가 변화한 것으로 확인되었다. 2022년 6월 3일의 경우 0.7로 동일한 것으로 나타났고 이는 선박의 종류는 변화하였으나 촬영 시각에 선박의 수는 동일한 것으로 확인이 되었다. 선석 활용률은 값이 클수록 해당 선석에서의 작업이 활발하게 이루어지고 있는 것을 의미하고 있으며, 이는 선석이 혼잡하여 정박지에서 대기하고 있는 다른 선박의 대기시간이 길어지고 운임료가 증가할 수 있기 때문에 선석 활용률을 이용하여 기초적인 새로운 선박 운항 계획 수립에 도움이 될 것으로 판단된다. 선석에서의 작업시간은 수시간에서 수일이 소요되는데 영상의 촬영 시간 차이에 따른 선석에서의 선박의 변화율을 산출한 결과 4분 49초의 시간차이에도 선박의 변화가 있는 것을 확인할 수 있었다. 이는 관측 주기가 짧고 고해상도 위성영상을 모두 이용한다면 항만내 지속적인 모니터링이 가능할 것으로 사료된다. 그리고 항만 내 선박의 변화를 최소 시간 단위로 확인할 수 있는 위성 영상을 활용하면 항만 관리가 이루어지지 않는 소형 무역항이나 개발도상국의 무역항 등에서도 유용하게 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항만경제학회지
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• 제26권3호
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• pp.18-41
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• 2010

본 논문에서는 Liu(2009)의 슬랙변수모형과 윌콕슨 부호순위 검정방법을 도입하고 새롭게 수퍼효율성모형을 도입한 Tone(2002)의 수퍼SBM모형에 대해서 이론적으로 설명하였다. 또한 1997년부터 2007년까지 국내 20개 항만의 5개의 산출물(항만서비스만족도, 수출입물량, 선박입출항척수, 항만재정수입, 컨테이너화물처리량)과 3개의 투입물(항만투자금액, 접안능력, 하역능력)을 이용하여 국내항만들의 효율성을 측정한 후에, 효율성 순위를 이용하여 윌콕슨의 부호순위검정을 통해서 수퍼SBM모형이 갖고 있는 항만효율성측면의 예측력을 측정하는 방법을 보여 주었다. 또한 개별항만별, 연도별로 적정한 항만투자의 금액을 예측하여 보여 주었다. 실증분석의 주요한 결과는 다음과 같다. 첫째, Wilcoxon의 부호순위 검정통계량에 의거하여 효율성 예측에 대한 가설검정을 해 보면, 제1모형에서는 p값이 평균 97.68% 수준에서 성과예측력을 가지는 것으로 나타났으며, 제2모형에서는 약 76.1%로 나타났다. 둘째, 수퍼SBM모형에 의한 항만별 항만투자의 적정투자규모를 정확하게 제시하였다. 셋, 제2모형에 대한 수퍼SBM모형에 의한 항만별 항만투자의 적정투자규모예측 결과는 다음과 같다. (ㄱ) 항만투자규모가 적정했던 항만들은 인천, 완도, 여수, 서귀포, 부산, 울산, 속초로 나타났다. (ㄴ) 거의 모든 항만들에서 투자금액이 과다한 것으로 나타났으며, 과소한 항만들은 삼천포, 마산, 울산, 삼척, 동해항으로 나타났다. (ㄷ) 차기년도의 항만의 적정투자규모를 예측하여 제시할 수는 있었다. 본 연구의 정책적인 함의는 국내항만관리자들은 항만의 환경이 변하고 있으므로 본 연구에서 제시하고 있는 수퍼SBM모형을 이용하여 항만들의 항만투자의 효율성 측정이나, 경영성과를 예측하는데 도입을 해야만 한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제44권4호
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• pp.298-304
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• 2020

본 연구는 부산항에서 증가하는 타부두 환적 물량에 적합한 운송수단을 선택하기 위하여 중요한 평가요인들을 발굴하고 요인들 간 상대적 중요도를 분석하였다. 이를 위해 문헌조사 및 타부두 환적 종사자들로 구성된 전문가 그룹의 브레인스토밍(Brainstorming)을 통해 평가요인을 선정하여, 5개의 대분류 요인과 15개의 중분류 요인으로 분류하였다. 계층적으로 분류된 평가요인을 선사, 항만공사, 컨테이너 터미널, 관계 부처 등에 근무하는 종사자를 대상으로 설문 조사를 실시하였으며, 계층분석법(AHP)을 이용하여 요인별 중요도를 산출하였다. 중요도 분석결과, 안전성, 생산성, 투자 효율성, 운영 효율성, 정책 부합성 순으로 검토되었다. 이를 통해 화물 및 터미널 보안 및 사고 예방 방지에 초점을 두며 타부두 환적화물에 적합한 운송수단을 선택시 우선적으로 반영되어야 할 필요성이 밝혔다. 아울러, 기존 문헌 연구 및 전문가 자문을 통하여 도출된 타부두 환적 화물 운송수단의 후보군을 6개로 선정하고, 앞서 분석된 운송수단 평가요인의 중요도를 바탕으로 후보군들의 우선 순위를 도출하였으며, 모노레일, Autocon 등의 순으로 ITT 운송수단에 적합함을 보였다.

• 수산해양교육연구
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• 제28권2호
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• pp.539-549
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• 2016

This study analyzed ship's passing characteristics in relation with incoming and outgoing routes in Yeosu Gwangyang Port, and examined the risk factors and measures for safety management of marine traffic. The number of passing ships in Yeosu Gwangyang Port was about 60,000 ships annually based on 2014, and the tonnage rose 73% from 447,000 thousand tons in 2005 to 770,000 thousand tons in 2014. Actually, the number of large passing ships was revealed to enormously increase. As a result of marine traffic survey in Yeosu Gwangyang Port for three days in August 2015, daily average passing ships were 408 ships, and 77% of the total passing ships passed between 04:00 and 20:00. The chemical ships and general cargo ships took up the most at 58% of the total incoming and outgoing ships, followed by other work ships at 21%, tankers at 8%, fishing vessels at 7.5% and container ships at 5.5%. Concerning the size of passing ships, ships less than 1,000 tons accounted for 58.6% of the total passing ships. Ships of 1,000-5,000 tons were 20.1%, and those of 5,000-10,000 tons were 6.8%, and more than 10,000 tons were 14.4%. Especially, ships of 500 tons and less using mainly coastal passing routes took up 49% of the total passing ships. As for ship's passage ratio by route, Nakpo sea area where many routes meet accounted for 27.2%, specified area 49%, costal route 8%, specified area's incoming and outgoing sea area around Daedo 4.5%, and Dolsan coastal ara and Kumhodo sea area 8.5%. The number of ships standing by for anchoring in the six designated anchorages was 230 for three days. The standby rate for anchoring was 25% based on the specified area passing ships. In Nakpo sea area, where many routes meet, parallel passing and cross passing between ships occurred the most frequently. In the specified area, many cases, in which incoming and outgoing cargo ships at the starting and ending parts and incoming and outgoing work ships and fishing vessels at the coastal routes cross, took place. Consequently, the following measures are urgently needed: active passing management in the Nakpo sea area, where passing routes are complex, specified areas and costal traffic routes, the elimination of rocks in the route close to Myodo, an effort to improve routes including shallow depth area dredging, and rational safety management for small work ships frequently incoming and outgoing the passing routes of large ships, and fishing vessels operated in the sea areas around those passing routes.