• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.58-65
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• 2012

본 연구에서는 장주기파에 의한 부진동 및 공진에 의한 선박의 이상동요를 저감시키기 위하여 공진장치를 실해역의 기설 항에 부착하여 그의 제어능을 수치적으로 검토하였다. 수치해석에 2차원타원형완경사방정식에 기초한 유한요소모델인 상용소프트웨어 SMS (Surface water Modeling System)의 CGWAVE MODULE을 적용하였고, 직사각형모델항만에 대한 기존의 실험 및 해석결과와의 비교 검토로부터 부진동해석에 대한 SMS의 타당성과 유효성 및 적용한 마찰계수값의 타당성을 검증하였다. 이로부터 직사각형항만에 공진장치의 부착유무에 따른 부진동의 비교검토로부터 그의 제어능을 확인하였다. 그리고, 포항신항에서 발생될 수 있는 부진동 및 계류선박의 장주기동요를 감쇠시키기 위하여 여러 크기의 공진장치를 적용하여 선박의 이상동요를 발생시키는 공진주기를 보다 장주기측으로 이동시키는 방안을 검토하였고, 이로부터 그의 유용성을 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.1788-1795
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• 2017

본 논문에서는 육/해상에서 제공 가능한 다양한 서비스를 통해 항해사의 의사결정을 지원함으로써 해양 안전을 확보하기 위한 연구의 일환으로 ARPA 혹은 ATA 장비가 탑재되어 있지 않는 선박에 CPA/TCPA 정보를 제공하기 위한 서비스를 제안한다. 제안 서비스를 검증하기 위하여 실제 선박을 대상으로 실험을 수행하기에는 많은 어려움이 있기 때문에 본 논문에서는 시나리오 기반의 시뮬레이터인 SiNAS 및 CPA/TCPA 정보 제공 소프트웨어를 활용하여 유용성을 평가한다. 이를 위해 검증 목적에 적합하도록 시뮬레이션 시나리오를 명세한 후, 다양한 경력을 가진 12명의 항해사를 선정하여 시뮬레이션을 수행한다. 또한, 임무 성공 여부, 충돌 위험 선박과의 최근접 거리, 충돌 위험 선박을 인지하는데 까지 걸린 시간, 인지한 후 회피 조치를 취한 시간 등을 기반으로 시뮬레이션 결과를 분석하며, 유효성, 효율성, 만족성의 세 가지 요소를 기준으로 제안 서비스의 유용성을 평가한다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.253-262
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• 2018

진동수주형(OWC) 파력발전구조물(WEC)은 진동수주실 내의 수위진동에 의해 발생된 공기흐름을 Power-Take-Off (PTO) 시스템을 통해 전기에너지로 회수하는 시스템이다. 일반적으로 PTO 시스템에서 높은 공기유속을 획득하기 위해서는 해수에 비해 상대적으로 적은 단면적을 갖는 공기실이 요구되므로 정확한 공기유속을 모의하기 위해서는 3차원적인 해석이 요구된다. 본 연구에서는 불규칙파동장을 대상으로 해수소통구를 구비한 진동수주형 파력발전구조물의 동적응답을 수치해석적으로 검토하였다. 수치해석에는 오픈소스 기반의 OpenFOAM 및 FOAM 확장 커뮤니티를 위한 파동장 해석을 위해 개발된 OLAFLOW를 적용하였다. 선행연구와 동일한 형상의 해수소통구와 OWC-WEC에 불규칙파랑이 입사한 경우 공기실 내에서 3차원공기흐름과 구조물 주변에서 파랑변형 및 해수소통구 내에서 3차원해수흐름 등에 관한 변동특성을 논의하였다. 이로부터 유의파에 대한 Ursell 수가 클수록 공기실 내 최대 공기흐름속도가 증가하며, 공기실 내부에서 외부로 유출되는 공기속도가 외부에서 공기실 내부로 유입되는 공기속도보다 더 크다는 사실을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권10호
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• pp.1331-1340
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• 2020

해상 객체 검출은 선장이 육안으로 해상 주변의 충돌 위험성이 있는 부유물을 컴퓨터를 통해 자동으로 검출하여 사람이 확인하는 방법과 유사한 정확도로 인지하는 방법을 말한다. 기존 선박에서는 레이더의 전파를 통해 해상 부유물의 유무와 거리를 판단하였지만 형체를 알아내어 장애물이 무엇인지는 판단할 수 없는 약점이 있다. 반면, 카메라는 인공지능 기술이 발달하면서 물체를 검출하거나 인식하는데 성능이 우수하여 항로에 있는 장애물을 정확하게 판단할 수 있다. 하지만, 디지털 영상을 분석하기 위해서는 컴퓨터가 대용량의 화소를 연산해야 하는데 CPU는 순차적 처리 방식에 특화된 구조이기에 처리속도가 매우 느려 원활한 서비스 지원은 물론 안전성도 보장할 수 없게 된다. 따라서 본 논문에서는 해상 객체 인식 소프트웨어를 개발하였고 연산량이 많은 부분을 가속화하기 위해 FPGA로 구현하였다. 또한, 임베디드 보드와 FPGA 인터페이스를 통해 시스템 구현 완성도를 높였으며 소프트웨어 기반의 기존 구현 방법보다 약 30배의 빠른 성능을 얻었고 전체 시스템의 속도는 약 3배 이상이 개선되었음을 확인할 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제31권6호
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• pp.400-414
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• 2021

고준위방사성폐기물 처분장에서 벤토나이트는 공학적방벽재로서 주로 사용되어지는 재료로서 열-수리-역학-화학적 복합적 거동을 겪게 된다. 본 보고에서는 이러한 벤토나이트에 대한 X선 단층촬영 기반의 분석 및 특성화와 관련된 최근 연구 및 기술동향을 고찰하였다. X선 단층촬영 기반 벤토나이트의 평가는 분말형태와 펠렛형태에 대해 적용된 내용을 다루었다. X선 이미징을 통해 마이크로스케일에서 입자의 정보를 추출할 수 있으며 벤토나이트의 불균질성을 야기할 수 있는 펠렛 내부의 균열을 검출할 수 있다. 수화조건하에서 분말과 펠렛이 혼합된 벤토나이트에 대한 X선 분석을 통해 실험과정에서 발생하는 불균질 영역을 특정하고 모니터링이 가능하다. 펠렛으로만 구성된 벤토나이트가 펠렛과 파우더의 혼합으로 이루어진 벤토나이트보다 더 빨리 팽윤되는 특성이 보고되기도 하였다. 벤토나이트의 입자와 블록에 존재하는 작은 균열들이 건조-수화 조건하에서 각각 균열의 닫힘과 열림이 발생하는 것도 확인되었다. 전문 소프트웨어를 이용하여 시공간 단층 이미지로부터 변형률분포를 추출한 경우도 있었다. 최근의 연구들에서는 X선 단층촬영 기술을 이용하여 시간경과에 따른 벤토나이트의 건조밀도, 함수비, 입자의 이동 등을 평가하기도 하였다. 또한, 수화과정에 온도 조건을 고려하여 시간에 따른 재료의 전체 밀도 및 국부적 밀도 변화를 관찰하는 연구도 진행되고 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권7호
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• pp.1124-1128
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• 2021

선박으로부터 발생하는 배출가스에 대한 규제가 강화되고 이를 해결하기위한 대안으로 전기추진시스템의적용이 대형상선에서부터 중·소형선박에 이르기까지 그 사용이 증가되고있다. 전기추진시스템의 효율 향상을 위한 방법으로 발전원의 개선, 배터리·연료전지·태양광 등의 친환경 발전원의 시스템 연계 및 정류기, 전력변환장치, 추진전동기의 개발과 제어방식의 연구를 들 수 있다. 그 중 정류방식에 있어 상천이변압기과 다이오드를 이용하는 방식이 널리 사용되었으나, 직류배전을 이용한 친환경발전원의 계통 연계, 가변속 발전원의 사용, 중·소형 전기추진시스템의 적용을 통해 전력용 반도체 소자를 이용한 AFE정류기에 대한 수요가 증대되고 있다. 이러한 AFE 정류기를 제어하는 방식에 있어 기존의 비례적분제어기가 아닌 신경회로망을 이용한 방식을 본 연구에서는 제안하였다. 기존의 제어기 데이터를 활용하여 Matlab/Simulink를 통해 학습한 신경회로망제어기를 설계하고 PSIM을 통해 설계된 정류시스템에 신경회로망 제어기를 적용하여 부하변동에 따른 직류출력단의 파형과 역률 개선의 유효성을 확인하였다. 이는 공간이 협소한 중소형 친환경 선박의 정류시스템으로써 적용이 가능하다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권4호
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• pp.332-337
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• 2023

우리나라는 3면이 바다로 둘러싸여 있을 뿐만 아니라 국가하천과 지방하천의 연장이 26,843km에 달하고 있어 풍부한 해수면과 내수면이 함께 공존하는 지리적 특징이 있다. 국민소득의 향상 등으로 내수면에서 운항하는 선박이 지속적으로 증가하고 있어 내수면에서 선박사고 및 인명사고의 위험성도 증가하고 있다. 본 연구에서는 내수면관련 법령조사 및 운영현황 분석을 통하여 거시적인 내수면 선박의 안전관리 대책 방안을 제시하였다. 그 개선방안으로 하드웨어적 인프라로서 사고 초기대응 및 인명구조의 골든타임 확보를 위한 충분한 내수면 소방정의 확보와 내수면 선박 사고예방 전문기관의 운영을 제언하며, 소프트웨어적 인프라로서 내수면 선박의 출항통제기준 마련과 현행 해수면 선박에만 적용하고 있는 안전진단제도를 기반으로 내수면 선박의 특성에 맞는 맞춤형 제도도입을 제언하였다. 이러한 내수면 안전관리 정책은 내수면 선박 사고발생 시 신속하고 체계적인 대처 방안 마련에 기여할 것으로 기대되며, 세월호 사건 이후 잠시 활성화 되었던 내수면 선박에 대한 안전관련 연구에 지속적인 관심을 갖는 기회가 되었으면 한다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제20권2호
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• pp.1-6
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• 2015

In this study, a numerical prediction on propulsive performance of a ducted propeller in open water condition was carried out by solving Reynolds averaged Navier-Stokes(RANS) equation using computational fluid dynamics(CFD). A configuration of propeller Ka-470 inside duct 19A was considered. Hexahedral grid system was generated by dividing whole computational domain into three separate regions; propeller, duct and outer flow region. A commercial CFD software, ANSYS-CFX was used for numerical simulations. Results were compared with experimental data and showed considerable improvement in accuracy, in comparison to those from surface panel method which is based on potential flow assumption. The results also exhibited the importance of grid system within the gap between the inner surface of duct and blade tip for accurate prediction of propulsive performance of ducted propeller.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.560-563
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• 2012

향후 대용량 정보 제공 서비스를 위한 크루즈 선박 등의 특수 선박용 광 네트워크 모니터링 시스템의 하드웨어와 소프트웨어를 설계 제작하였고, 개발된 광 네트워크 감시 시스템이 선박이라는 특수 상황과 관련있는 이물질이 부착된 광 커넥터, 오접속된 커넥터에 의한 손실 등 2가지의 이벤트를 정확히 모니터링하는지를 실험을 통해 확인해 보았다. 모니터링 시스템의 하드웨어는 선박의 네트워크 구조에 맞는 chained branch와 dark fiber 병합 방식으로 설계 제작하였고, 2가지 이벤트에 대한 감시 시험 결과 3가지 모두 5 m 이내의 범위로 모니터링하는 것을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권3호
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• pp.367-372
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• 2018

The objective of this paper is to optimize the cross-section of aluminum decking units used in the bass boats under operating conditions, and to verify the optimized model from the results via by ANSYS software. Aluminum decking unit is needed to endure specific loading while leisure activity and sailing. For a stiffer and more cost-neutral aluminum decking unit, optimization is often considered in the naval and marine industries. This optimization of the aluminum decking unit is performed using the ANSYS program, which is based on the topology optimization method. The generation of finite element models and stress evaluations are conducted using the ANSYS Multiphysics module, which is based on the Finite Element Method (FEM). Through such a series of studies, it was possible to determine the most suitable case for satisfying the structural strength found among the phase-optimized aluminum deck units in bass boats. From these optimization results, CASE 1 shows the best solution in comparison with the other cases for this optimization. By linking the topology optimization with the structural strength analysis, the optimal solution can be found in a relatively short amount of time, and these procedures are expected to be applicable to many fields of engineering.