• Structural Engineering and Mechanics
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• 제77권3호
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• pp.305-314
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• 2021

In order to reduce enormous cost of real-scale underwater explosion experiments on ships, the mechanical response of the ships have been analyzed by combining scaled-down experiments and Hopkinson's scaling law. However, the Hopkinson's scaling law is applicable only if all variables vary in an identical ratio; for example, thickness of ship, size of explosive, and distance between the explosive and the ship should vary with same ratio. Unfortunately, it is infeasible to meet such uniform scaling requirement because of environmental conditions and limitations in manufacturing scaled model systems. For the facile application of the scaling analysis, we propose a generalized scaling law that is applicable for non-uniform scaling cases in which different parts of the experiments are scaled in different ratios compared to the real-scale experiments. In order to establish such a generalized scaling law, we conducted a parametric study based on numerical simulations, and validated it with experiments and simulations. This study confirms that the initial peak value of response variables in a real-scale experiment can be predicted even when we perform a scaled experiment composed of different scaling ratios for each experimental variable.

• 한국해양공학회지
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• 제35권4호
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• pp.247-256
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• 2021

In order to minimize carbon emissions and greenhouse gas, the Energy Efficiency Design Index (EEDI) has become a major factor to be considered in recent years in a ship's design and operation phases. Energy-Saving Devices (ESDs) improve the EEDI of a vessel and make them environmentally friendly. In this research, the performance of an equalizing duct-type ESD installed upstream of a Korea Research Institute of Ships & Ocean Engineering (KRISO) Container Ship (KCS) model's propeller was investigated by computational fluid dynamics (CFD). Open-source CFD libraries, OpenFOAM, were used for computational analysis of the KCS with and without the ESD to verify the performance improvement. The flow field near the stern region and propulsive coefficients were considered for comparison. The results showed a considerable improvement when an ESD was used on the model. Using different sizes of the duct, the performance of the ESD was also compared. It was observed that with an increased duct size, the propulsive performance was improved.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권1호
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• pp.36-42
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• 2018

이 연구는 운항자가 항해 중 위험을 느끼는 고정 및 이동 물표에 대한 해상교통위험성평가에 대한 것이다. 이를 위해 선박 길이와 속력, 선박조종성능이 고려된 동적선박영역을 기초로 한 충돌위험평가식을 구하였다. 특히, 동적선박영역과 충돌위험평가식을 하이브리드 결합하여 자선의 크기, 속력 등의 영향을 정량적으로 지표화한 항해위험성평가모델을 검토 및 개선하고자 한 것이다. 기존 항해위험성평가 모델에 적용이 부족한 속장비(speed length ratio) 즉, 선박의 길이와 속력에 대한 비가 고려된 새로운 형태의 해상교통위험성평가 모델을 제안하고자 한다. 그 결과 무차원 속력 즉, 속장비가 클수록 CJ 값이 크며, CJ 값은 속장비에 의해 잘 표현되고 있다. 또한, 속장비가 크면 속장비가 작은 경우보다, 보다 먼 거리에서부터 [주의], [경계], [위험] 또는 [매우위험]상태에 도달한다. 이 연구의 결과는 위험항로 회피 또는 최적항로 구축, 방파제폭이나 교량경간 등을 포함한 항로나 항만개발, 연안항해용 안전해도 개발 및 향후 자율운항선박과 같은 스마트선박의 운항 중 충돌방지와 최적항로 선정에 자료로 사용될 수 있을 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권2_2호
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• pp.365-377
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• 2020

국가해양영토에서 불법어업활동을 하는 어선으로부터 해상자원과 영토를 보호하기 위해 지속적인 모니터링과 즉각적인 대응은 필수적인 요소이다. Synthetic Aperture Radar (SAR) 영상은 넓은 촬영 범위를 가지고 있으며, 기상과 주야 조건에 영향을 받지 않아 광역적인 해상 모니터링에 효과적이다. 그러나 SAR 영상의 데이터 크기와 스펙클 노이즈 등 다양한 특성으로 인해 처리속도와 탐지율이 높은 선박탐지 알고리즘 개발은 쉽지 않다. 본 논문에서는 국내 최초의 X-band SAR 위성인 KOMPSAT-5에 적합한 선박탐지 알고리즘을 개발 적용하였다. 효율적인 선박탐지를 위해 선박탐지 알고리즘은 Human Visual Attention System (HVAS), SAR-Split, Constant False Alarm Rate (CFAR) 알고리즘의 특성을 융합하여 적용했다. 또한, SAR 영상의 관측모드 별 특성을 고려한 SAR-Split 알고리즘 적용을 통해 탐지율을 향상시켰다. SAR 영상으로부터 탐지된 선박은 Automatic Identification System (AIS) 데이터와의 매칭을 통해 탐지율 분석이 수행되었다. 탐지된 선박은 AIS 자료와 전반적으로 잘 매칭되었으며, SAR 영상의 모드 별 특성을 고려하여 적용했을 때 보다 향상된 탐지율을 보였다. 탐지율은 Enhanced Standard (ES) 모드에서 약 80%, Standard (ST) 모드에서 약 64%의 결과를 보였다. 선박 탐지결과에서 발생한 대부분의 오탐지는 선박의 이동으로 발생하는 기포항적, AIS의 위치오차 등으로 발생하였다. 개발된 선박탐지 알고리즘은 대한민국 국가해양영토 광역 감시망 구축에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제26권3호
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• pp.261-268
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• 2002

최근 국내 ·외에서 발생한 대형 유조선의 기름유출사고는 해양환경에 막대한 피해를 입혀 엄청난 경제적 손실을 불러일으키고 있다. 또한 오염사고의 확산 범위가 항만 및 인접 수역에 이르고 있다. 따라서 선박교통관리제도는 그 관할 구역이 점차 확대되는 개념으로 변해가고 있다. 우리나라는 VTS를 전국 14개 항만에서 운영하고 있으나, 관제범위가 항만중심이다. 하지만 선진 외국에서는 주요 수로 및 연안 해역을 관제범위로 하는 연안VTS를 운영되고 있다. 따라서 우리나라에도 선박의 교통밀도가 높은 연안해역 및 수로의 선박교통을 관리할 필요성이 대두되고 있다. 이 연구는 선박의 교통밀도가 높고 해양사고가 빈발하고 있는 목포해역에 대해 해상교통조사를 실시하고, 해양사고를 조사·분석하여 연안VTS 센터 및 레이더사이트의 위치를 제안하고자 한다.

• 한국해양공학회지
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• 제35권1호
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• pp.1-12
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• 2021

As increasing the international community's awareness of greenhouse gas reduction, the demand for eco-friendly ship fuel has accelerated recently. The fundamental aim of this study is to develop a new type of fully electrified ferry for passengers and cars considering Korean domestic coastal environmental conditions. Several technical difficulties are encountered in applying a fully electric propulsion system based on removable battery systems into a ship due to limitations imposed by the batteries' size and capacity. This paper reviews and analyzes marine environment regulations strengthened recently, technology trends related to fully electric propulsion vessels in each country, and Korean domestic coastal environments. We propose a new fully electrified car ferry design with a displacement of 400 t applied in Korea. It is powered by removable battery systems pre-charged in a safe inland charging station. The mobile battery system is developed to enable roll-on and roll-off using wheels. The characteristics of the ship motion are analyzed based on the weight and location of the battery systems. We expect our battery systems to be applicable to larger ships in the future.

• 한국항해항만학회지
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• 제28권1호
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• pp.43-49
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• 2004

결함검사는 생산공정에 있어서 상품의 디자인과 함께 매우 중요한 부분으로서, 상품의 경쟁력을 높이는데 필수 불가결한 것이다. 만약, 실시간 결함검출이 상품에 대한 어떤 손상도 없이 할 수 있다면, 품질 및 공정의 효율적 관리와 고비용 인력의 절감을 통하여 생산원가를 줄일 수 있다. 본 논문에서는 철판과 같은 표면에 결함이 있는 경우 필요한 정보만을 추출할 수 있는 3가지 공간필터법에 대하여 제안하였고, 공간필터의 특성을 통하여 결함검출 시스템을 구성하였다. 그리고, 최적의 표면결함 계측용 공간필터법을 개발하기 위하여 결함의 크기와 형태, 광도의 크기 및 외부 광간섭 그리고 슬리트의 개수와 같은 파라메타의 변화에 따른 측정 성능을 비교 및 분석하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권10호
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• pp.743-750
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• 2008

최근 세계 각지에서는 선박 통항 수역에 해상교량의 건설 운영, 건설 계획 중에 있어 이 해역을 통항하는 선박에게는 위험요소로 작용하여 해양사고를 유발하고 있다. 이 연구는 미국 및 유럽, 일본을 대상으로 해상교량과 관련한 해양사고 인자 분석을 통하여 해상교량 건설 및 기 설치된 해상교량의 안전한 선박통항을 위하여 필요한 환경 요소가 무엇이며 이 환경 요소가 어떻게 설정되어야 하는지에 대하여 분석하였다. 해상교량과 관련한 해양사고 관련 인자는 선박운항자의 실수 이외에 주경간폭, 통항하는 선박크기, 직선거리, 선박교통량 등이 관련하고 있는 것으로 조사되었다. 해양사고 분석을 통한 최소 해상교량 주경간폭은 300m 이상이며, 선박크기가 150m 이상의 선박이 통항하는 해역에서는 주경간폭이 500m 이상이 필요한 것으로 분석되었다. 또한 해상교량 진입 직전 직선거리는 최소한 5L이상이 필요하며 8L(L:선박의 길이) 이상의 확보를 통하여 해양사고를 최소화하여야 할 것이다.

• 수산해양기술연구
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• 제19권2호
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• pp.99-105
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• 1983

현행 국제해상충돌방지규칙 제14조의 마주치는 상태의 항법에서 피항선들이 피항동작을 취할 시기의 기준이 되는 피항개시거리를 선체운동학적으로 해석산출하기 위하여, 수척의 대소형 선작의 실선시험에서 구한 조종성지수를 이용하여 피항개시거리를 산출하고 이를 검토고찰하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 2척의 동력선이 충돌의 위험이 내포되도록 정면 또는 거의 정면으로 마주치는 경우 변계만으로 피항동작을 취할 때 최소피항개시거리는 자선 길이의 약 5배이다. 2. 2척의 동력선이 충돌의 위험이 내포되도록 정면 또는 거의 정면으로 마주치는 경우 피항동작을 취할 안전피항개시거리는 자선 길이의 약 10배이다. 3. 특정한 선형에 대하여는 본 연구에서의 계산법에 의한 최소피항개시거리와 안전피항개시거리를 산출하여 두면 감각에 의한 조선방법으로 야기되는 충돌해난사고를 지양할 수 있으리라 생각된다.

• 대한조선학회지
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• 제17권1호
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• pp.25-29
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• 1980

For the preliminary estimation of the vertical hull natural frequency, the Schlick's or Schlick-type formulae have been traditional ones and are still in common use today. Some investigators have made their efforts, based on statistical data of ships' system parameters, to extend the applicability of Schlick-type formulae to higher modes, or to utilize the Rayleigh method. For instance, the work done by Dinsenbacher et al.[5] belongs to the former and that of Nagamoto et al.[6] to the latter. In a part of his previous paper[7], the author, investigating the case of a cargo ship of medium size, suggested that provided statistically simplified curves such as trapezoid of system parameter distributions are available in hands, direct utlization of an ordinary computer program can be also an another convenient method by which we can obtain both natural frequencies and normal mode shapes. In this paper, to confirm the feasibility of the above suggestion, four high speed boats are investigated. The system parameters of them are originally given in [5]. The computer program used here is one confiled based on a calculation method derived from Myklestal-Prohl modeling of hull, transfer matrix formulation and an extended Gumbel's initial value method for solving frequency equation. The results of the investigation show that the direct calculation based on statistically oriented and reasonably assumed trapezoidal mean curves of system parameter distributions can give us natural frequencies within about 5% deviation up to several-noded modes and normal mode shapes serviceable at least up to 4- or 5-noded modes in comparision with those based on actual distributions of system parameters. For this simplified method the actual data required for input are only of ship length, displacement, total added mass, bending and shear rigidity at amidship. They are available at the early stage of design. By this method we can also easily trace variations of vibration characteristics in the course of ship design cycles.