• Composites Research
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• 제35권5호
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• pp.347-358
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• 2022

탄소섬유 복합소재의 우수성은 이미 여러 산업분야에서 입증되었으며, 조선산업 또한 예외는 아니다. 특히, 해양선진국에서는 탄소섬유 복합소재 선체의 해군과 해경의 특수선박이 이미 실전 배치된 바 있다. 국내에서도 10톤 급 레저선박 혹은 30톤 급 고속정 등에 탄소섬유 복합소재가 적용된 바 있으나, 아직까지 수 백 톤 이상의 경비함급에 대한 연구는 이루어진 바 없다. 본 연구에서는 해외 유사사례 분석을 통해 탄소섬유 복합소재 선체의 500톤 급 경비함에 대한 건조가능성 검토를 수행하였다. 연구결과, 기존 알루미늄 혹은 FRP 선체 대비 약 21%~25%의 경량화가 가능함을 확인할 수 있었으며, 이러한 경량화 효과는 동급 선박보다 최대 운항 속력의 향상과 함께 작전 반경의 향상효과 또한 기대할 수 있는 것으로 시뮬레이션되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권4호
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• pp.515-524
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• 2022

해상교통정보의 수집, 관리 및 공유를 개선하기 위해서는 해상교통정보 관련 기술 동향 파악 및 해상교통정보의 현황·문제점 분석이 우선되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 먼저 해상교통정보의 국내외 기술 동향을 조사하였으며 국내 해상교통정보의 수집·관리·공유에 대한 현황·문제점을 분석하여 정리하였다. 자료를 토대로 문제점을 분석한 결과 우선 수집단계의 문제점은 주로 LTE 통신권을 벗어나는 원거리 RADAR·CCTV·카메라 영상정보 수집의 어려움으로 나타났으며 이로 인해 EEZ를 거쳐 영해로 진입하는 밀입국 선박 등의 조기 탐지가 어려운 것으로 나타났다. 그리고 관리단계의 문제점은 대부분 해상교통시스템이 자체 구축한 물리 저장 공간을 사용함으로써 저장 공간의 유연성 부족으로 인해 편리한 축소·확대가 어렵고 시스템 장애 발생 시 대비책으로 시스템 이중화·백업 등이 힘든 상황이다. 또한 공유단계의 문제점은 대부분 해상교통정보 공유시 주로 내부망을 사용하고 있는 현황상 운영기관 외부로의 정보 공유가 어려운 것으로 나타났으며 LRIT·SASS와 같이 정부 클라우드를 통해 정보 공유가 되고 있다고 하여도 정부 클라우드의 특성상 해양 빅데이터 등을 효과적으로 활용할 수 있는 다양한 애플리케이션의 제공이 원활히 되고 있지 않은 상황이다. 이러한 문제점들을 개선하기 위해 우선 수집단계의 경우 무인기·위성 등 수집장비의 추가 구축을 제시함으로써 수집구역을 확장하였고 관리·공유단계는 각 해상교통시스템의 운영 주체·정보 공개성을 고려한 민간 클라우드 도입 및 구축형태를 제시함으로써 클라우드 도입 시 전문성·보안성 향상을 기대하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.121-131
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• 2023

중국의 동북3성(헤이룽장성, 요녕성, 지린성)은 우리나라 신북방정책의 유라시아 복합 물류망 구축을 위한 횡단열차 건설 및 북한과의 무역이 가능한 지역으로, 지리적, 지정학적 및 지경학적 중요성이 크다. 운송학적 관점에서 동북3성은 황해권 국가인 한국-중국-북한 간 해상운송이 가능한 지역이며, 복합운송의 형태로 동북3성을 거쳐 유라시아 및 유럽까지 물품 운송이 가능하다. 본 연구는 신북방정책 연계 중국 동북3성과의 협력 및 우호관계 증진을 통한 물류 거점 지역 확보 필요성을 언급하고자 한다. 특히, 본 연구는 중국 동북3성과의 교역 현황 및 해상물동량을 분석하고, 해상운송 활성화 및 물류거점 확보를 위한 정책적 제언을 하고자 한다. 정책적 제언으로 물류 허브 구축을 위한 항만 공동운영, 항만 인프라 공동건설, 해운사 공동운영을 제안하고자 하며, 문화적 협력 및 콘텐츠 개발을 통한 인적교류 확대로 한국-중국 간의 해상운송여객사업 활성화 방안을 제시하고자 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.21-27
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• 2023

선박이 안전한 항해를 하기 위해 도움을 주는 수단으로서 해상환경에서 운용 중인 항로표지는 주기적인 관리가 필요하며 환경 특성상 정확한 상태를 육안으로 확인하기는 어려움이 존재한다. 이에 따라 항로 안전 및 운항 효율성을 향상시키는 스마트 항로표지 시스템은 일반적인 항로표지와 다르게 센서, 통신 및 정보 기술을 포함한 전문적인 기술을 활용한다. 선박 안전과 선박을 운항하는 항해자들의 안전을 지키는 것이 목적인 스마트 항로표지 시스템의 통신 환경은 해상환경에 맞게 무선 통신 네트워크를 사용하게 된다. 선박은 육상에서 해상환경에 필요한 정보들을 수집하며 운항을 하게 되는데 이 과정에서 무선 통신 보안 지침에 대한 부분도 고려해야할 필요가 존재한다. 기본적으로 데이터 교환을 용이하게 하기 위한 표준 IHO S-100과 안전한 통신을 할 수 있는 인터페이스를 제공하는 SECOM을 기반으로 본 논문에서는 해상환경에서 안전한 통신을 위한 보안체계를 연구하였다. 문서에 기반한 기본적인 보안 체계를 제시하였으며 해상환경의 무선 통신 특성상 데이터 교환에 대한 취약점도 다소 존재하였으며 비인가된 사용자가 서비스에 접근할 수 있는 취약점을 고려하여 사용자 인증에 대한 부분을 추가하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제30권2호
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• pp.239-251
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• 2024

본 연구에서는 온실가스 배출을 감축하기 위해 메탄올을 추진 연료로 사용하는 선박에 수소 연료전지 시스템이 추가된 하이브리드 시스템 공정을 설계하였다. Case1에서는 메탄올 연료 엔진 시스템을 설계하여, 엔진에 가솔린 대신 메탄올을 연료로 공급했을 때의 배기가스 배출량을 알아보았다. Case2에서는 Case1에 메탄올 개질 시스템을 추가해, 수소연료전지 시스템을 설계하였다. 이 하이브리드 시스템에서는 그레이 수소를 생산하며, 엔진과 연료전지의 출력을 조합하여 선박을 구동한다. 하지만 그레이 수소는 수소를 생산하는 과정에서 탄소를 배출한다는 단점이 있다. 이 점을 보안하기 위해 Case3에서는 CCU시스템을 추가하였다. Case2에서 배출한 Flue gas의 이산화탄소를 포집한 후, 그레이 수소와 합성해 블루 메탄올을 생산하였다. 본 연구에서는 Case study를 통해 개질 온도220℃, 개질 압력500kPa, SCR은 1.0, flow ratio가 0.7일 때 최적의 운전조건임을 알 수 있었다. Case3의 시스템은 Case1에 비해 탄소 배출량을 42% 감소시켰다. 결과적으로, Case3의 하이브리드 시스템을 통해 선박의 이산화탄소 배출을 유의미하게 저감할 수 있을 것으로 예상한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권2호
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• pp.188-193
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• 2015

일반적으로 선박용 디젤엔진의 아산화질소($N_2O$)배출률은 이산화황($SO_2$)배출률과 밀접한 상관성을 갖고 있고, 선박에서 사용되는 연료의 다양성은 $N_2O$배출특성에 영향을 미친다고 받아들여져 왔다. 최근의 연구보고에 의하면 연료 연소에서 발생한 충분한 일산화질소(NO)가 존재할 경우, 배기의 $SO_2$배출률이 $N_2O$생성에 미치는 영향은 NO의 영향보다 막대하게 크다. 그러므로 $SO_2$성분으로부터 기인하는 $N_2O$생성은 NOx저감을 위한 배기가스 재순환(EGR) 시스템에서 중요한 인자로 작용한다. 본 실험적인 연구의 목적은 $SO_2$유량 증가를 갖는 디젤엔진의 흡기가 배기의 $N_2O$배출률에 미치는 영향에 대하여 조사하는 것이다. 실험에 사용된 테스트 엔진은 2600rpm에서 12kW의 출력을 갖는 4행정 직접분사식 디젤엔진이고, 운전조건은 75% 부하에서 실시되었다. 0.499%($m^3/m^3$)의 $SO_2$표준가스는 흡기의 $SO_2$농도를 변화시키기 위해 사용되었다. 결과적으로 황 성분을 포함하지 않는 연료는 $SO_2$를 배출시키지 않았고, 흡기 중에 $SO_2$표준가스의 증가에 따른 배기의 $SO_2$배출률은 $SO_2$흡입률과 비교하여 거의 같은 비율이었다. 또한, 흡기의 $SO_2$유량 상승은 $N_2O$배출률을 상승시켜 배기 중의 $N_2O$는 흡기의 $SO_2$혼합기에 의해 생성되었다. 결국 황 성분을 함유한 연료는 연소 중에 $SO_2$를 형성하고 배기 중의 $N_2O$는 연소실에 존재하는 NO와 $SO_2$의 반응에 의해 발생된다고 할 수 있다.

• 한국항해학회지
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• 제13권1호
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• pp.21-53
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• 1989

In the past twenty years, there has been a rapid increase in the volume of traffic in Korea due to the Korean great growth of the Korean economy. Since transformation provides an infrastructure vital to economic growth, it becomes more and more an integral part of the Korea economy. The importance of coastal shipping stands out in particular, not only because of the expansion limit on the road network, but also because of saturation in the capacity of rail transportation. In spite of this increase and its importance, coastal shipping is falling behind partly because it is givenless emphasis than ocean-going shipping and other inland transportation systems and partly because of overcompetition due to excessive ship tonnage. Therefore, estimating and planning optimum ship tonnage is the first take to develop Korean coastal shipping. This paper aims to estimate the optimum coastal ship tonnage by computer simulation and finally to draw up plans for the ship tonnage balance according to supply and demand. The estimation of the optimum ship tonnage is peformed by the method of Origin -Destimation and time series analysis. The result are as follows : (1) The optimum ship tonnage in 1987 was 358, 680 DWT, which is 54% of the current ship tonnage (481 ships, 662, 664DWT) that is equal to the optimum ship tonnage in 1998. this overcapacity result is in excessive competition and financial difficulties in Korea coastal shipping. (2) The excessive ship tonnage can be broken down into ship types as follows : oil carrier 250, 926 DWT(350%), cement carrier 9, 977 DWT(119%), iron material/machinery carrier 25, 665 DWT(117%), general cargo carrier 17, 416DWT(112%). (3) the current total ship crew of 5, 079 is more than the verified optimally efficient figure of 3, 808 by 1271. (4) From the viewpoint of management strategy, it is necessary that excessive ship tonnage be reduced and uneconomic outdated vessels be broken up. And its found that the diversion into economically efficient fleets is urgently required in order to meet increasing annual rate in the amounts of cargo(23, 877DWT). (5) The plans for the ship tonnage balance according to supply and demand are as follows 1) The establishment of a legislative system for the arrangement of ship tonnage. This would involve; (a) The announcement of an optimum tonnage which guides the licensing of cargo vessels and ship tonnage supply. (b) The establishment of an organization that substantially arrangement tonnage in Korea coastal shipping. 2) The announcement of an optimum ship tonnage both per year and short-term that guides current tonnage supply plans. 3) The settlement of elastic tariffs resulting in the protect6ion of coastal shipping's share from other tonnage supply plans. 4) The settlement of elastic tariffs resulting in the protection of coastal shipping's share from other transportation systems. 4) Restriction of ocean-going vessels from participating in coastal shipping routes. 5) Business rationalization of coastal shipping company which reduces uneconomic outdated vessels and boosts the national economy. If we are to achieve these ends, the followings are prerequisites; I) Because many non-licensed vessels are actually operating and threatening the safe voyage of the others in Korea coastal routes, it is necessary that those ind of vessels be controlled and punished by the authorities. II) The supply of ship tonnage in Korean coastal routes should be predently monitored because most of the coastal vessels are to small to be diverted into ocean-going routes in case of excessive supply. III) Every ship type which is engaged in coastal shipping should be specialized according to the characteristics of its routes as soon possible.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권1호
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• pp.172-178
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• 2021

선박 수리시장은 선박에 의한 환경오염 방지 강화, 선박구조에 대한 안전기준 강화 등의 영향으로 유지 및 보수에 관한 관심이 꾸준히 증대되고 있다. 이러한 영향을 반영하여 서남해에 있는 수리 조선사들에 외국 선사들의 수리 요청 접수 건수가 증가하고 있다. 그러나, 서남해권 수리 조선사들은 영세한 중소업체가 대부분이라서 수리조선 업체의 통합적 시너지 효과로 이어지기가 쉽지 않고, 집적화가 되어있지 않아서 인프라 공동활용이 어려워서 수리조선업 활성화에 걸림돌로 작용하고 있다. 수리조선업을 운영하기 위해서는 플로팅 도크가 필수적으로 필요로 하며, 대부분 노후화된 케이슨 도크를 해외로부터 수입한 후, 개/보수를 통하여 운용하고 있다. 그러나, 사용 수명이 30년 이상이고, 구조물 검사 기준이 없어서 안전분야에 취약성을 갖고 있다. 본 연구에서는 개조된 케이슨 도크의 구조 안전성을 평가하고, 도출된 문제점을 해결하기 위하여 추가적인 구조 보강안을 찾기 위하여 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 활용하였다. 플로팅 도크의 경우, 선급 규정이 있지만 구조강도 관련해서는 규정이 미흡하여 적용성이 떨어지고 있는 실정이다. 이러한 부족한 평가 영역에 대해서는 상세 구조해석을 통하여 보완하였다. 보강안은 수리조선소 작업의 특성을 고려하여 폰툰 갑판 상부 보강과 선측 탱크 보강으로 결정하였다. 결정안에 대한 구조해석을 통하여 선측 보강안을 최종안을 선정하였고, 실제 구조물을 제작하여 보강안을 반영하였다. 도출된 주요 결과들은 유사 설비의 구조 강도 개선을 위한 참고 자료로 활용 가능하며, 개/보수 시 이러한 방법을 활용하면 빨리 최적 해를 찾을 수 있을 것으로 기대된다.