• 해양환경안전학회지
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• 제24권2호
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• pp.146-156
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• 2018

선박 해도시스템은 기존의 종이해도 사용에서 ECDIS을 이용한 전자해도의 사용으로 변화하였다. 선박 항해장비의 자동화, 통합화, 디지털화를 위해서 전자해도의 등장은 필수적이지만 새로운 시스템이 해상에 도입되는 과도기적인 상황에서 예상치 못한 다양한 문제가 발생하면서 항해 안전에 큰 위협이 되고 있다. 이 논문에서는 ECDIS가 새로운 항해 장비로서 본래의 목적에 따라 선박의 안전 항해에 기여하고 있는지를 분석하기 위해서 선박에서 ECDIS를 사용했던 항해사들을 대상으로 ECDIS 사용전과 후에 대한 사용성 평가를 실시하고 대응표본 t 검증하였다. 그 결과, 업무 간소화와 비용 감소에 대한 효율성이 ECDIS 사용 후 더욱 저하된 것으로 유의미하게 분석되었다. 사용자 지침인 IMO 'MSC.1/Circ.1503 ECDIS - Guidance for good practice'를 분석하여 S/W 유지보수, ECDIS 이상현상, RCDS와 ECDIS의 차이, ECDIS 상의 다양한 정보 중첩으로 인한 식별성 저하 등이 선박 안전에 미치는 영향을 고찰하였다. 또한 식별된 이상현상을 특성 별로 분류하고 그에 맞는 개선 방안에 대해 제안하였다. 사용성 평가에서 효율성 저하의 원인은 ECDIS의 문제를 시스템적으로 해결하지 않고 사용자에게 주의를 환기시키는 것으로만 해결하려고 했기 때문으로 분석되며, 우선적으로 ECDIS의 최신 S/W 유지, 전 세계 해역을 포함하는 신뢰성 있는 ENC 발행, S-mode 개발과 같은 정보 식별성 향상이 문제 해결에 필요하다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제13권2호
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• pp.43-63
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• 1989

Various kinds of corrosion prevention methods have been developed. It is known that the method of electrochemical protection is more effective and economical than any other method on the large scale metal structures in corrosive solutions. Strong acid solutions such as nitric and sulfuric acid solutions are often used in industries, and the expensive stainless steel is almost exclusively used for the equipment that comes in contact with such acid solutions. However, it is more reasonable that carbon steel is used rather than stainless steel depending upon concentration of those acid solutions from the economical viewpoint. In this study, the typical strong acid solution such as nitric and sulfuric acid solutions are chosen for the experiment and the selected materials of specimen are the stainless steels of SUS 304L and SUS 316L, the carbon steels of SS 41, SM 50 and RA 32, and highly pure lead. Electrochemical protection diagrams can be drawn with data from the external cathodic and anodic polarization curves of SUS 304L, SUS 316L and SM 50 steels in 5-60% nitric acid solutions and from those polarization curves of SS 41, RA 32, SM 50 and SUS 316L steels, and highly pure lead in 2.5-98% sulfuric acid solutions at the slow scanning rate. The data obtained with using the determination method of the optimum cathodic protection potential, the Tafel extrapolation method and the characteristics of anodic polarization curves. The main results obtained from the diagrams are as follows: 1) In nitric acid solution : (1) Corrosion potentials exist in each of those corrosion zones on the stainless steels in the lower concentration than about 12% solutions and on the high tensile strength steels in the lower concentration than about 30% solutions, but the corrosion current (density) in each zone is small on the above mentioned former steels and large on the latter ones. (2) The stainless steels can be self-passivated in the higher concentration than 15% solutions, and the high tensile strength steels gives rise to the same phenomenon in the higher concentration than 35% solutions. (3) The stainless steels in the lower concentration than 60% solutions and the high tensile strength steels in the higher concentration than 35% solutions can be used without protection, but the latter steels must ve protected anodically in the lower conccentration than about 30% solutions. 2) In sufuric acid solution : (1) The carbon steels can be self-passivated in the higher concentration than 45% solutions, and the SUS 316L steel in higher concentration than 75% solutions and the lead in all concentration solutions also gives rise to the same phenomenon. (2) The lead in the lower concentration than 80% solutions and the SUS 316L steel in the higher concentration than 80% solutions can be used without protection. (3) The carbon steels in the higher concentration than 50% solutions also can be used without protecting economically, but the SUS 316L steel in the 20-70% solutions are considerably corrosive without protecting anodically.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권9호
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• pp.749-755
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• 2016

본 연구에서는 고가의 3-D 로드셀을 대체하기 위해 1축 압축 로드셀 배열을 사용한 새로운 픽 커터 3축 절삭력 측정방법을 제안하였다. 제안한 절삭력 측정방법은 4개의 1축 압축 로드셀과 숄더 볼트를 통해 기계적 구속을 만들어 3축 절삭력을 측정할 수 있다. 유한요소해석을 통해 제안한 새로운 절삭력 측정방법을 타당성을 확인하였으며, 최종적으로 실제 선형 암반절삭 시험을 통해 제안한 새로운 측정방법의 3축 힘 측정 정확도를 확인하였다. 시험 결과 새로운 절삭력 측정방법은 상대오차가 약 6% 이내이므로, 기존의 3-D 로드셀을 대체할 수 있음을 확인하였다. 더불어, 기존 고가의 3-D 로드셀 대비 약 20-30%의 비용만으로 구축 가능하므로 절삭력 측정에 사용되는 비용을 크게 줄일 수 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권6호
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• pp.822-831
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• 2021

선박의 주묘 위험성을 평가할 수 있는 프로그램이 개발되어 있지만 선박의 제원에 해당되는 다양한 입력요소들을 직접 찾아서 입력해야 하므로 VTS 관제사가 정박지에 정박 중인 선박들로부터 이러한 입력요소들을 모두 확인하여 프로그램을 활용하는 것은 현실적으로 어려운 상황이다. 이에 본 연구에서는 VTS 관제사 입장에서 선박으로부터 쉽게 획득할 수 있는 총톤수(GT)를 독립변수로 설정하고 프로그램 입력요소들을 종속변수로 하여 선형 및 비선형 회귀분석을 실시하였다. 다항식 모델(선형)과 멱급수 모델(비선형)의 적합도를 비교한 결과, 컨테이너선과 벌크선의 경우에는 모든 입력요소에서 멱수급 모델이 적합한 것으로 평가되었다. 하지만 탱커선의 경우에는 수선간장, 선폭, 흘수는 멱수급 모델이 적합하고, 정면풍압면적, 앵커의 무게, 의장수, 묘쇄공으로부터 선저까지의 높이는 다항식 모델이 더 적합한 것으로 평가되었다. 또한 탱커선의 정면풍압면적 요소를 제외한 다른 나머지 종속변수들은 모두 결정계수가 0.7 이상으로 높은 적합도를 보였다. 따라서 주묘 위험성 평가 프로그램의 입력요소 중 외력 요소, 해저 저질, 수심 및 앵커 체인의 신출량을 제외한 나머지 입력요소들은 선박의 총톤수만 입력하면 회귀분석 모델식에 의해 자동으로 입력됨으로써 주묘 위험성 평가가 가능할 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권7호
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• pp.820-828
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• 2017

익수자의 부력을 지원할 수 있는 도구나 장비는 익수자의 생명 연장에 중요하다. 본 연구의 목적은, 최소 1분의 시간 동안 사람의 머리가 수면위로 부상하여 호흡할 수 있는 것으로 가정한 최소 부력의 형성에 필요한 가스의 양과 뉴턴(newton) 단위의 부력을 추정함에 있다. 부력 실험 장치는 이산화탄소 가스를 주입한 긴 고무풍선을 이용하였고, 6명의 대학생을 대상으로 부력측정 실험을 하였다. 부력의 정도는 5점 척도를 이용하여 측정하였고, 측정한 데이터의 통계 값을 분석하여 최소 부력에 필요한 이산화탄소의 양을 추정하였다. 실험 결과, 이산화탄소 8 그램은 72 %의 신뢰수준에서 최소부력 조건을 만족하고, 부력은 44.66 뉴턴으로 계산되었다. 이산화탄소 12 그램은 100 %의 신뢰수준에서 최소부력 조건을 만족하고, 부력은 66.99 뉴턴으로 계산되었다. 본 연구를 통해서 저가이면서 휴대가 간편한 최소부력지원 장치의 개발이 가능할 것으로 기대된다.

• 수산해양기술연구
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• 제57권2호
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• pp.162-172
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• 2021

This study was conducted to determine whether the layout of wheelhouse and work environment of coastal improved stow net fishing boats affect the physical abnormalities of wheelhouse workers through a survey and to use it as basic data to improve the wheelhouse work environment. The analysis results are as follows. The result of factor analysis on the wheelhouse work environment was classified into three factors: suitability of work environment, suitability of work space arrangement, and layout of navigational and fishing equipment. The result of factor analysis on physical abnormalities was divided into two factors: physical pain and fatigue. The results of regression model analysis showing factors affecting physical pain showed that the t-value in the regression model was 3.625 (p < 0.05), indicating that the work environment suitability had an effect on the physical pain. Work environment suitability had a significantly positive effect on the physical pain. As work environment suitability increased by 1, the physical pain increased by 0.371 (p < 0.05). The results of regression model analysis showing the influencing factors on fatigue were found to have a t-value of 3.009 (p < 0.05) in the regression model, indicating that the work environment suitability had a significantly positive effect on the feeling of fatigue. It was found that fatigue increased by 0.324 (p < 0.05) as the work environment suitability increased by 1. In addition, the manageability of task suitability was found to be t = -2.521 (p > 0.05). As the manageability of task suitability increased, the skipper's fatigue level decreased. From these results, it is inferred that the wheelhouse of the current coastal improved stow net fishing boats causes physical pain and fatigue for the skippers. In order to reduce such physical pain and fatigue, and to improve safe fishing operation and job satisfaction, it is necessary to provide a wheelhouse to fishermen on coastal improved stow net fishing boats in consideration of the characteristics of the wheelhouse work of fishing boats and in consideration of users.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권4호
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• pp.529-537
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• 2021

LNG 운반선은 선체와 화물창이 일체형인 멤브레인 타입을 적용한 대형선을 중심으로 건조되어 왔으나, 최근 친환경 연료인 LNG의 수요 증가 및 LNG 벙커링 인프라 확대로, 중소형 운반선에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구에서는 중소형 LNG 운반선에 IMO B 형식 탱크를 적용하고 설계의 안정성 및 적합성을 검증하는 것을 목표로 하였고, B 형식 탱크를 적용하는 경우 필수적으로 수반되는 파괴역학 기반의 균열 진전 해석 및 가스 누출을 대비하여 설치되는 부분 2차 방벽의 크기의 결정을 위한 내용을 소개하였다. LNG 운반선 적용에 적용되는 국제 규정인 IGC 코드를 이용하여 설계 수명동안 균열 진전 해석에 적용될 응력 분포를 산정하는 방법을 제시하였고, Paris 법칙과 British Standard 7910 (BS 79110) 기반의 균열 진전 해석 프로그램을 개발하여 표면 균열 진전 해석을 수행하였다. 다음으로 2차 방벽의 크기를 결정하기 위하여, 초기 관통 균열의 크기를 가정할 수 있는 방법론을 제시하고, 균열 감지 후 회항 가능 기간인 15일 동안의 관통 균열 진전 해석을 수행하여 국제 규정에서 요구하는 B 형식 화물 탱크의 안정성 및 적합성을 검증하였다. 더 정확한 피로 균열 진전 해석을 위하여 코드 기반에 더하여 직접 해석을 통한 해석 절차 개발 및 검증이 필요할 것으로 사료된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권1호
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• pp.153-160
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• 2022

본 연구는 선박 육상건조를 위한 로드-아웃 시스템(Load-out System)의 보기(Bogie;대차) 배치 방법과 그 적용사례에 대한 표준을 제시하였다. 로드-아웃 시스템은 도크 설비 없이 육상에서 선박을 건조하는 가장 중요한 시스템 중 하나로, 본 시스템은 보기, 모터부착 보기, 트레슬, 파워팩의 4가지 장비로 구성되어 있다. 또한, 선박의 구조적 안전을 위해 트레슬의 반력을 계산하고 적절한 보기의 대수를 결정하였다. 이러한 맥락에서 본 연구의 목적은 최소한의 비용으로 구조적 안전요건을 만족하는 보기 배치를 수행할 수 있는 최적의 시스템 설계방법을 제안하고 과도한 보기 배치에 따른 기업의 손실을 줄이는 데 그 목적이 있다. 제안된 방법은 육상건조 단계에서 조선사들의 생산 경쟁력 향상은 물론 실효성 있는 작업절차 구현에도 기여할 것으로 기대된다. 또한, 로드-아웃 과정에서 선체 바닥에서 발생할 수 있는 선체변형에 대한 위험을 최소화하기 위하여 114K 원유 탱커(최소 보기 수 54대)와 174K CBM LNG 운반선(최소 보기 수 88대)에 보기 배치 방법을 적용하여 육상건조 선박의 보기의 수와 임계 위험(안전율 1.61)을 최소화할 수 있도록 하였으며, 본 연구를 통해 독자는 향후 성공적인 육상건조와 이에 따른 경제적인 선박건조를 수행할 수 있을 것으로 판단한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제46권3호
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• pp.203-208
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• 2022

최근 해사 분야에서는 제4차 산업혁명을 기반으로 e-Navigation, 자율운항선박, 스마트선박 등 다양한 디지털 기술 이슈가 끊임없이 등장하고 있다. 국제해사기구(IMO)는 해양안전 및 해양환경보호를 위한 규제를 점차 강화하고 있으며, 이러한 강화된 규제 이행은 해양안전 및 해양환경보호 분야의 신산업 창출로 이어지고 있다. 이에 본 연구에서는 해사 분야의 대표적 신산업인 자율운항기술 분야에 대한 산업경쟁력 분석을 위해 포터(Porter)의 다이아몬드 모델을 기반으로 산업경쟁력 분석 모델을 설계하고, 총 5개 평가요소 및 13개 세부요소를 기반으로 국내 자율운항기술 산업에 대한 산업경쟁력을 정성적·정량적으로 평가하였다. 산업발전 초기 단계인 자율운항기술 산업은 산업경쟁력 지수화 결과 16.9점으로 평가되었으며, 현재 산업의 범위 정립부터 관련 규제 및 핵심기술 개발 등이 동시에 진행되고 있는 것이 특징이었다. 이러한 산업특성을 고려한 산업경쟁력 분석·평가는 신산업에 대한 전략적 지원 및 정책 추진을 위한 근거를 마련하고, 신산업 경쟁력 강화를 통해 해운·물류, 항만, 조선·기자재 산업 등 광범위한 연관 산업까지 영향을 미칠 것으로 기대된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권2호
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• pp.307-313
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• 2022

지구 온난화와 기후변화에 대응하기 위해 국제적으로 재생 에너지의 개발이 확대됨에 따라 풍력발전의 비중도 점차 늘어가고 있다. 태양광발전에 비해 24시간 생산이 가능하지만 대형 풍력발전기를 대규모로 설치하기 때문에 주변의 레이더나 통신 장비들의 동작에 간섭을 일으키는 지에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 해상풍력 발전단지 외해를 항해하는 선박이 VHF 대역으로 조난 통신을 송신할 경우, 육지의 기지국에서 신호를 수신할 수 있는지를 분석하였다. 대상지역 주변의 수치지형도, 풍력발전기 캐드 모델, 풍력발전단지 배치도를 바탕으로 주변 해역 및 발전단지를 수치해석이 가능하도록 모델링하였다. 광범위한 지역에 대한 전파 분석에 적절한 고주파 해석기법 중 PO, SBR 기법을 적용한 전용 프로그램으로 전자파 간섭 여부를 분석하였다. 해상풍력 발전단지 외곽에서 송신한 VHF 대역 전자파에 대해 육상 기지국에서는 약간의 수신전력 저하는 있지만 기준치 이상의 전력을 수신하였다. 선박과 육상 기지국 사이의 가시선을 완전히 가리는 경우에 수신 전력의 저하가 발생하였으나, VHF대역이 파장이 길어 회절이나 반사 등의 효과로 육상 기지국까지 충분한 전파가 도달하는 것으로 판단된다.