• 해양환경안전학회지
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• 제28권1호
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• pp.184-192
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• 2022

밸브의 내부 누설 현상은 밸브의 내부 부품의 손상에 의해 발생하며 배관 시스템의 사고와 운전정지를 일으키는 주요 요인이다. 본 연구는 버터플라이형 밸브의 내부 누설에 따라 배관계에서 발생하는 음향방출 신호를 이용하여 배관 가동 중 실시간 누설 진단의 가능성을 검토하였다. 이를 위해 밸브의 작동 모드별로 측정한 시간영역의 AE 원시신호를 취득하였으며 이로부터 구축한 데이터셋은 데이터 기반의 인공지능 알고리즘에 적용하여 밸브의 내부 누설 유무를 진단하는 모델을 생성하였다. 누설 유무진단을 분류의 문제로 정의하여 SVM 기반의 머신러닝과 CNN 기반의 딥러닝 분류 알고리즘을 적용하였다. 데이터의 특징 추출에 기반한 SVM 분류 모델의 경우, 이진분류 모델에서 구축된 모델에 따라 83~90%의 정확도를 나타냈으며, 다중 클래스인 경우 분류 정확도가 66%로 감소하였다. 반면, CNN 기반의 다중 클래스 분류 모델의 경우 99.85%의 분류 정확도를 얻을 수 있었다. 결론적으로 밸브 내부 누설 진단을 위한 SVM 분류모델은 다중 클래스의 정확도 향상을 위해 적절한 특징 추출이 필요하며, CNN 기반의 분류모델은 프로세서의 성능 저하만 없다면 누설진단과 밸브 개도 분류에 효율적인 접근방법임을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권1호
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• pp.107-116
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• 2022

지방관리 무역항은 비교적 중소형 무역항으로 지방도시의 경제력 강화 및 지역 산업 부가가치 제고를 위해 활발한 운영이 필요하다. 또한, 선박대형화가 이루어지고 있는 국제적 흐름에서 지방관리 무역항의 효율성 증대를 위해 항만기본계획상 기존 선석규모 대비 대형선박의 접안이 필요하며, 부두 및 선박의 안전성 확보를 위해 대형선박 접안시 계류시설 확충 및 안전운용기준 마련이 필요하다. 본 연구에서는 지방관리 무역항 중 옥계항을 선정하여, 현행 2만 DWT급 부두에 5만 DWT급 선박이 계류시 시나리오에 따른 계류안전성 평가를 수행하였다. 평가 결과, 대상 부두에 100톤급 계선주를 신설하였을 경우, 긴급이안기준은 기존 파주기 3.2초에서 풍속 27노트, 파주기 5.0초에서 풍속 22노트의 계류 한계 조건이 파주기 3.2초에서 풍속 41노트, 파주기 5.0초에서 풍속 36노트로 약 50 % 정도 증가하는 것으로 분석되었다. 본 연구 결과는 지방관리 무역항에 기존 선석규모 대비 대형선박 접안시 부두 계류시설의 안전성 강화와 안전운용기준 설정을 위한 기초 자료로 활용될 수 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.77-84
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• 2022

해저 전력케이블은 수면 아래로 전력을 운송하는 송전케이블이다. 최근 해저케이블은 해상의 재생에너지인 풍력, 파력 및 조류시스템 등의 전력을 육지로 전송하며, 이 케이블이 위치하는 장소에 따라 해저에 매설하거나 해저면에 놓여진다. 전력케이블은 극한 환경에서 이용되어 왔기 때문에 가혹한 조건들과 온도 및 강한 조류를 견디도록 제작되나, 해저조건은 해상케이블에 대해 수 많은 종류의 심각한 손상을 만들기에 충분한 조건을 갖는다. 이러한 원인은 전력전송을 중단시키는 케이블 손상을 가져온다. 본 논문에서는 케이블에 대한 설계기준과 시공절차와 난제 그리고 케이블 전환 접속시스템에 대하여 연구한다. 설계된 해저케이블의 규격은 154kV 기존 케이블 1회선과 신규 케이블 2회선 등 3회선으로 구성되고, 선로당 100MVA 전력용량을 갖는다. 해저케이블 매설깊이를 결정하고 기존 및 신규 케이블을 함께 배치하는 방법을 연구하였다. 지중선로에 대한 해저케이블의 전력용량 허용값을 계산하였고 그 결과 케이블 선로당 100MW 이상의 전력용량을 갖는다는 것을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권2호
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• pp.370-376
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• 2022

기술의 발전으로 스마트 선박과 관련된 다양한 연구가 진행되고 있으며, 기관실을 무인으로 순찰할 수 있는 기관실 순찰 로봇도 이러한 연구 중의 하나이다. 순찰로봇은 인공지능을 통해 학습된 정보를 기반으로 기관실을 이동하며 기기 정상 유무 및 누수, 누유, 화재 등의 이상 유무를 파악한다. 기관실 순찰로봇에 관한 연구는 인공지능을 이용한 객체 검출에 관한 연구가 주로 진행되고 있으나, 순찰로봇의 이동 및 제어에 관한 연구는 부족한 상황이다. 이는 순찰로봇이 객체를 검출하더라도 검출한 객체까지 이동할 방법이 없다는 문제를 야기한다. 이에 본 논문에서는 기관실 이상상황 발생 시 빠르게 이상 유무를 파악할 수 있는 기동성을 확보하기 위해, A* 알고리즘을 적용하여 순찰로봇이 최단경로를 탐색할 수 있는지를 확인하였다. 라이다를 장착한 소형차를 이용하여 선박 기관실을 주행하며 데이터를 얻어, SLAM으로 매핑하여 지도를 만들었다. 매핑한 지도에서 순찰로봇의 출발 지점과 목표 지점을 설정하고, A* 알고리즘을 적용하여 출발 지점부터 목표 지점까지 최단 경로를 탐색하는지를 확인하였다. 시뮬레이션 결과 매핑된 지도에서 출발 지점부터 목표 지점까지의 장애물을 회피하며 최단 경로를 잘 탐색함을 확인 할 수 있었으며, 기관실 순찰로봇에 적용하면 선박안전에 도움이 될 것으로 사료된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.99-110
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• 2022

본 연구는 일반적인 체형의 여성과 구분되는 특징을 가지고 있는 플러스 사이즈 여성을 대상으로 상반신 의류 제작의 기초가 되는 보디스 원형을 개발하고자 한다. 이를 통하여 비만 인구의 증가로 시장이 활성화되고 있는 플러스 사이즈 여성 의류 개발의 기초가 되는 자료를 제공하고자 한다. 1차 외관 및 의복압 평가를 통해 옆목점 이동, 뒤진동다트 분량 추가, 앞처짐분 추가 등의 패턴을 수정하였다. 2차 평가를 통해 옆선 수직, 뒤중심선 목부분 들뜸, 뒤진동다트 분량 추가 등을 수정하였다. 3차 평가를 통해서는 옆선의 수직 분량 추가, 뒤진동다트 분량 추가를 통해 최종 패턴 제도법을 개발하였다. 20대 플러스 사이즈 여성 체형의 경우 복부의 돌출로 옆선의 설정 및 밑단의 설정 방법에 일반 체형과 구별되는 제도법이 요구되었다. 본 연구는 20대 플러스 사이즈 여성의 체형에 적합한 보디스 원형 제도법을 제시하였다는 점에 그 의의가 있다. 후속 연구에서는 실제 의복 제작을 통한 착용감 평가가 이루어져야 할 것으로 생각된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.79-88
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• 2022

본 연구는 20대 비만 여성에게 적합한 보디스 원형 개발을 위해 프랑스, 일본 패션교육기관의 원형과 우리나라 교육용 원형 1개, 우리나라 산업체용 원형 2개 등 총 5개 패턴 제도법을 비교·분석하였다. 이를 통해 플러스 사이즈 여성 의복 개발에 적합한 보디스 원형 패턴 제도법을 알아보고자 하였다. 패턴제도를 위해 패턴1은 앞품, 뒤품, 젖가슴둘레, 목둘레, 등길이 등 가장 많은 신체치수를 적용하였고, 패턴2, 패턴4, 패턴5는 젖가슴둘레, 등길이를 기준으로 모든 패턴을 제작하였다. 외관평가 결과, 패턴3이 앞중심길이의 적합성, 옆허리둘레선 위치의 적합성 항목을 제외하고 모든 항목에서 가장 우수한 패턴으로 평가되었다. 그러나 옆선의 수직, 옆허리둘레선 위치의 적합성, 뒤진동둘레 위치 및 형태의 적합성, 뒤어깨다트 위치의 적합성 등의 항목에서는 부적합한 것으로 평가되었다. 보디스 원형은 젖가슴둘레 치수를 기준으로 대부분의 패턴 제도가 이루어지나 비만 여성의 경우 목둘레 설정, 어깨길이 설정에 있어서는 다른 제도법이 필요할 것으로 생각된다. 또, 복부 돌출로 앞중심길이 설정 방법에 대한 개발도 요구되었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.1-7
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• 2022

타이밍벨트는 동력전달 요소로서 V벨트와 기어의 장점을 살린 톱니붙이 전동 벨트로서 미끄러지지 않고 소음도 적어 기구에서 회전축이나 직선 운동에서 동력을 전달할 때 동력 전달 장치로 사용되고 있다. 기어처럼 등간격의 홈을 가진 벨트 풀리와 홈에 정확히 맞물리도록 동일한 간격의 홈을 가진 타이밍 벨트를 통해 회전을 정확하게 전달할 수가 있다. 특히 출력축에 타이밍벨트가 사용된 메커니즘에서 타이밍벨트의 강성을 포함한 동적 특성이 시스템 전달 특성을 결정하게 되므로 그 중요성이 커진다. 본 논문에서는 제한된 범위의 움직임을 갖는 타이밍 벨트에 적용하여 강성을 증가시킬 수 있는 강성 강화 벨트를 제안하였다. 강성 강화 벨트의 동특성을 연구하기 위하여 강성 강화 벨트에 대한 운동방정식을 수립하고, 강성 강화 벨트에 대한 시뮬레이션 모델을 만들어 분석을 수행하였다. 운동 방정식과 시뮬레이션 모델의 분석 결과를 확인하기 위하여 강성 강화 벨트를 사용한 1축 회전 실험 장치를 제작하고 실험을 수행하였다. 운동 방정식, 시뮬레이션 모델, 실험을 통하여 제안한 강성 강화 벨트를 적용하면 타이밍벨트의 강성과 동특성을 개선할 수 있음을 확인하였다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.327-348
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• 2021

본 연구는 수학학습 멘토링 활동이 예비수학교사들의 수학교수지식에 미치는 영향에 대해 알아보기 위하여 M대학교 수학교육과 학생 6명을 연구 대상자로 선정하였다. 예비수학교사들은 농촌지역 중학생과 주 2회 2시간씩 15주 동안 1:1로 수학학습 멘토링을 진행하였으며, 매주 학습사항 및 정서관찰을 기록한 멘토일지를 과제로 제출하였다. 예비수학교사들의 멘토일지, 성찰일지와 면담 내용을 바탕으로 수학학습 멘토링 활동이 예비수학교사들의 수학교수지식과 학생에 대한 이해 및 자아성찰에 미치는 영향을 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 수학학습 멘토링은 예비수학교사들에게 이론적인 수학교육학의 내용을 학교현장에서 적용할 수 있는 기회를 제공함으로써 이론적인 지식을 실천적 지식으로 발현하게 하였다. 둘째, 수학학습 멘토링은 예비수학교사들에게 학생을 이해하는 방법과 이해하는 능력을 갖추는데 도움을 주었고, 학습자로서의 자신의 태도 및 자세에 대해 반성하게 하는 기회를 제공하였다. 셋째, 수학학습 멘토링은 예비수학교사들에게 수업에 대한 반성의 기회를 제공함으로써 교수 활동을 신장하는데 도움을 주었다. 넷째, 수학학습 멘토링은 예비수학교사들의 교직에 대한 신념과 교직관의 변화에 긍정적인 영향을 주었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권4호
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• pp.610-619
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• 2022

수소는 산소와 반응하여 전기에너지를 만들고 부산물로 물을 생성하므로 친환경 선박의 대체 연료로 대두되고 있다. 그러나 수소는 일반 화석연료와는 달리 낮은 점화 에너지와 높은 가연성 범위로 인하여 폭발의 위험성이 높은 물질이다. 그래서 선박에서 사용되는 수소의 안전성을 확보하기 위해서 수소의 누출·확산에 관한 유동 특성을 연구하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 선박 내부와 같은 밀폐공간에서 수소가 누출되었을 때 누출량, 통풍량, 환기 방식 등이 환기 성능에 어떤 영향을 미치는지에 대하여 수치적 해석을 수행하였다. 수치해석에는 CFD 상용 소프트웨어인 ANSYS CFX ver 18.1을 이용하였다. 누출량은 1 q = 1 g/s로 하여 1 q, 2 q, 3 q로 변경하였고, 통풍량은 1 Q = 0.91 m/s로 하여 1 Q, 2 Q, 3 Q로 변경하였으며 환기 방식은 typeI, typeII, typeIII로 변경하면서 환기 성능을 분석하였다. 누출량이 1 q에서 3 q로 증가할수록 저장실 내의 수소 몰분율(HMF)는 약 2.4 ~ 3.0배 높게 나타났으며 통풍량 증가는 누출량에 대비하여 약 62.0 ~ 64.8 % 정도 환기 성능이 개선에 효과가 있었다. 그리고 폭발의 위험성을 낮추기 위한 통풍량은 최소 2 Q 이상 되어야 하며, 수소탱크 저장실 내부의 부압 형성을 위해서는 type III가 가장 적합한 방식이라고 판단하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권4호
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• pp.567-576
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• 2022

선원은 해상이라는 노동환경의 공간적 특수성으로 말미암아 예측할 수 없는 다양한 해상위험에 노출되어 있어 이를 고려해 재해선원에 대한 충분한 보상이 필요하다. 그러나 우리나라의 선원법은 육상근로자와 비교했을 경우 재해선원에 대한 보상이 미흡한 상태이다. 이에 본 연구에서는 유럽의 사회보험 선진국인 독일의 해양노동법, 산재보험법을 살펴보고 우리나라와 비교하여 시사점을 도출하고자 하였다. 먼저 선원재해 발생 시의 보상 주체에 대해서 독일은 공적 성격의 기관에서 관리하는 반면 우리나라는 선박소유자가 전적으로 보상하고 있는 것으로 조사되었다. 두 번째로 재해보상의 내용에 대해서 독일은 다양한 지원제도를 통해 연속적인 치료와 요양을 제공할 뿐 아니라 선박 업무 복귀를 위한 다양한 프로그램을 운영하고 있다. 그러나 우리나라는 선박소유자가 재해보상의 책임을 면할 수 있도록 하는 일시보상제도를 두고 있어 재해선원에게 불리한 상황인 것으로 분석되었다. 마지막으로 선원재해의 원인을 판단하는 주체는 독일의 경우 공적 성격의 산재보험조합이 업무 기인성에 대해 판단하고 있으나, 우리나라는 선박소유자나 보험회사에 의해서 결정되고 있는 것으로 나타났다. 따라서 우리나라의 재해선원에 대한 적절한 보상을 위해서 선원재해보상을 주관하는 공공기관을 설립하여 역할을 부여할 필요가 있으며, 재요양, 장해연금, 재활급여 등을 보상받을 수 있도록 선원법 정비 또는 관련 제도의 개선이 필요하다.