• 해양환경안전학회지
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• 제24권4호
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• pp.389-397
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• 2018

오늘날 현대적 국가는 UN 장애인의 권리에 관한 협약을 비준하여 장애인이 차별받지 않는 환경을 조성하고 있다. 세계해사기구에서 1996년에 노인 및 장애인의 요구에 부응하기 위한 여객선의 설계 및 운영에 관한 권고안을 제시하였다. 우리나라에서는 교통약자의 이동편의 증진법이 시행되어 선박, 차량, 항공기, 철도 및 여객시설에 장애인편의시설이 신속하게 설치되고 있다. 하지만 해상교통환경은 안전에 관한 관심에 비하여 장애인에 대한 배려가 부족한 편이다. 본 연구에서는 현장 조사와 문헌조사를 통해 우리나라에서 장애인에 대한 해상교통환경을 개선하는 기초적 연구를 실시하였다. 연구결과 연안여객운송의 상당부분을 담당하는 유선과 도선 및 소규모 항구는 관련 법규의 적용이 제외되어 있었다. 또한 선박과 터미널에 장애인 교통편의시설의 설치율이 낮을 뿐만 아니라 낙후된 장비를 고려하고 있었다. 따라서 법령의 보완과 향상된 장애인 교통편의 시설을 신속하게 구축하여 인류보편적 가치인 장애인에 대한 인권을 보호해야 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.451-458
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• 2019

무기체계 개발 및 운용과정에서의 신뢰도는 시스템이나 구성요소가 지정된 기간 동안 지정된 조건에서 필요한 기능을 수행하는 능력의 핵심 척도이며 임무달성의 평가를 위한 임무신뢰도는 전투의 승패를 좌우하는 중요한 지표이다. 임무신뢰도는 특정 기간 동안 주어진 임무가 이벤트나 환경상황에서 성공과 실패할 확률을 나타내며, 신뢰도 산출시 장비의 동작여부만을 고려하는 것이 아니라 시스템의 임무를 물리적 및 기능적으로 구분하여 임무의 수행 신뢰도를 산출하게 된다. 기존의 임무신뢰도는 임무에 따른 물리적인 연결만을 가지고 신뢰도 블록선도를 작성한 후 신뢰도를 산출하였다. 하지만, 현대 무기체계들은 발전하여 고도화되면서 장비 구조가 복잡해져 기능적 또는 물리적 연결에 따른 임무 구분이 필요한 경우 임무 연관성 표현이 불가하다. 이에 본 연구에서는 설계구조행렬과 인터페이스 매트릭스 기법을 사용하여 물리적 구조와 기능적 구조의 연관성을 표현하여 함정 전투체계 시스템 중 한 부분인 함포통제 시스템에 대하여 임무신뢰도를 산출하였다. 본 연구결과를 바탕으로 임무신뢰도 검증자료로 활용되기를 기대한다.

• 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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• 제29권4호
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• pp.389-394
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• 2023

근래 산업은 기계 자동화로 변화하고 있는 추세이며, 선박도 센서를 통해 기기 정보를 디지털 정보로 얻는다. 하지만 선박은 기기상태 점검을 위해 선원들이 정해진 시간마다 기관실을 순찰하며 기기들의 정보를 아날로그 게이지를 통해 확인하는데, 이는 순찰 중에 선원에게 발생할 수 있는 모든 안전 위험은 물론 시간과 기회비용 또한 소모된다. 자율이동로봇을 이용한 기관실 순찰 방법은 선원의 안전 위험은 물론 시간과 기회비용도 소모되지 않기 때문에 해결책으로 활발히 연구 중이다. 자율이동로봇을 이용한 아날로그 게이지 판독은 로봇이 게이지를 인식하기 위한 디지털화가 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 이미지 처리를 이용하였다. 아날로그 게이지 이미지는 이미지 전처리를 통해 노이즈 제거 및 특징을 부각 시켰다. 이미지 전처리를 완료한 이미지는 이미지 처리를 통해 아날로그 게이지의 중심점, 지침점, 최소값 및 최대값을 검출하였다. 이 점들을 연결한 직선을 통해 최소값부터 최대값까지의 각도 및 최소값부터 지침점까지의 각도를 획득하였다. 각도는 수식을 통해 현재 아날로그 게이지가 나타내고 있는 값을 디지털화하여 나타내었다. 실험을 통해 이미지 처리를 통한 아날로그 게이지의 디지털화가 잘되어 게이지의 현재 지시값을 근사하게 나타냄을 확인할 수 있었다. 본 알고리즘을 순찰로봇에 적용한다면 기관실 순찰을 위한 선원의 안전 위험 및 시간과 기회비용까지 보전 할 수 있을 것으로 사료된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권4호
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• pp.372-379
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• 2023

국제유가가 배럴당 85달러에서 하반기에는 최대 100달러까지 오를 것으로 예상하여 세계 시장에서 해양플랜트 발주가 늘어날 가능성이 크다. 해양플랜트의 주요 특징 중 한 가지는 탑사이드에 대형 헬리데크가 위치하며 경량화 및 내부식성을 위하여 알루미늄 합금을 구조의 기본 재료로 사용하고 있다. 선주사는 긴급 상황 발생 시 신속한 인명 대피를 위하여 헬리콥터 크기를 대형화하는 추세이고, 헬리콥터를 데크에 안정적으로 고박할 수 있는 장치의 안전사용하중도 증가가 필요하다. 알루미늄 재질의 특성상 용접에 의한 구조 강도 저하가 크기 때문에, 고정 장치는 데크에 매립하여 볼트로 고정하는 방식으로 설계가 필요하다. 본 연구에서는 대형 헬리데크(직경=28m)에 사용이 가능한 헬리콥터 고정 장치를 개발하기 위하여 알루미늄 합금 6082-T6를 적용한 모델을 개발하였다. 개발된 고정 장치는 실제 고박에 사용하는 하중 조건을 만족하도록 비선형구조 강도 계산을 통하여 검증하였다. 45도 경사각을 갖는 하중 조건은 국부적인 소성 붕괴로 인하여 90도 조건에 비해 낮은 최종강도를 나타냈다. 최종 모델에 대한 비선형 구조 붕괴 거동은 강도 실험과 경향이 유사하게 나타났다. 본 연구에서 도출한 주요 내용은 유사 알루미늄 기자재의 구조 강도 검토 시 참고 문헌이 될 것으로 판단된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.127-128
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• 2021

본 연구에서는 금속 표면을 매질로 하는 표면파 통신을 선박에 적용하여 무선통신 환경 구현이 어려운 선내 밀폐 공간을 극복하는 무선 통신 구현 가능성을 확인 하였다. 실험 선박은 순톤수 265톤 예인선박으로 선교를 기준으로 선수창고, 갑판창고, 선실, 기관실, 화물창고 등 선박 내부 공간을 관통하는 경로를 대상으로 하였다. 실험 결과, 각 구역에서 평균 13Mbps 수준의 통신속도를 확인하였고, 기관실의 경우 정박 중 선박 엔진을 구동했을 시 4.3Mbps, 운항 중에 1.2Mbps의 전송속도 저하가 확인 되었지만, 시험 장비의 설치 위치를 일부 변경하여 극복 가능함을 확인하였다. 완전 밀폐 환경인 선수창고에서는 기존 무선통신보다 8Mbps 이상 높은 전송속도를 확인하여 철 구조물로 둘러싸인 선내 밀폐 공간에서 표면파 통신의 우수성을 확인하였고, 선박의 두꺼운 페인트 문제 해결을 위해 표면파 발생기를 추가 설계하여 적용하였다. 본 실험을 바탕으로 표면파 통신을 적용한 IoT 구현 등 선박 내 무선 네트워크 시스템 구현이 가능할 것으로 기대된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제30권4호
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• pp.365-372
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• 2024

대한민국의 해양레저산업은 세일링을 비롯한 다양한 형태의 수상레저 활동이 증가하는 추세에 따라 세계적으로 신흥시장으로 주목받고 있어 세일링 요트에 대한 수요가 높아질 것으로 추정된다. 이에 따라 2022년 현재 우리나라 요트 문화의 부흥과 보급을 위해 해양수산부의 지원을 받아 28피트 세일 요트의 설계 및 개발이 착수되었다. 개발 초기 단계에서의 성능을 확인하고 이를 통해 설계 인자를 결정하기 위하여 속도 예측 프로그램 VPP(Velocity Prediction Program) 분석이 수행되었다. 본 연구에서 사용된 소프트웨어는 University of Southampton의 Wolfson Unit사(社)의 WinDesign으로, 속도 예측에 적용된 유체역학적 데이터 모델은 Wolfson Unit사(社) 자체적인 조선공학 및 요트연구 분야에서 수십 년간의 예인 수조 시험 데이터를 회귀 분석한 방법으로 대부분의 현대식 요트에 대해 신뢰할 수 있는 추정치를 제공하는 것으로 여겨진다. 하지만 예인 수조 시험이나 CFD 수치해석 등을 통한 실험 결과적인 유체역학적 정보가 없기 때문에 소프트웨어에서 제공하는 유체역학적 데이터 회귀 모델의 저항 값은 다소 차이가 있을 것으로 예상된다. 또한, 아직 미완료된 무게 중심 추정에 의한 VCG 값은 속도 예측의 입력 변수 중 하나로, 성능 결과에 어느 정도 영향을 미칠 수 있을 것으로 예상된다. 개발 세일 요트에 대한 최적화된 보트 속도는 풍속 4, 8, 12, 16 및 20노트의 집세일 조합(최대 120° TWA) 및 스피네커 세일 조합(80° TWA부터) 모두에서 확인되었으며, VPP를 활용하여 얻어진 최적화된 속도는 국제적으로 유사한 등급의 요트와 견줄수 있는 수준으로 확인되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제30권4호
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• pp.358-364
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• 2024

선박 건조 과정에서 블록이나 장비를 지지하는 A형 캐리어 구조는 하중 변경과 시간이 지남에 따라 점차 변형이 증가하며, 이에 따라 블록과 접촉하는 면적이 감소하고 분산된 하중에서 집중된 하중으로 패턴이 변화한다. 이러한 현상은 실제 사용 하중을 오판할 가능성이 있다. 특히 A형 캐리어는 영세한 제조 업체에서 자주 사용하고 있으며, 별도의 엔지니어링 기능이 없는 상황이 대부분이라서 손쉽게 캐리어의 안전사용하중을 계산하는 방법의 개발이 필요하다. 본 연구는 A형 캐리어가 장기적으로 안전하게 사용할 수 있는 하중을 신속하게 평가하는 방법을 제안함으로써, 하중 분포의 변화에 따른 소성 변형과 그로 인한 안전 문제를 예측하고 대응할 수 있다. 제안된 방법은 캐리어의 중앙 집중하중과 전체 분포하중 조건에 대해서 유한요소해석(빔, 쉘 모델링)을 통한 결과를 기반으로 빔-이론을 수정하여 제안되었다. 빔 모델링에서 집중하중 조건은 보정계수 0.73, 분포하중에서는 0.69를 이론값에 곱해서 안전사용하중이 가능하다. 쉘 모델링의 경우, 집중하중은 0.75와 분포하중은 0.69를 사용할 수 있다. 본 연구는 선박 건조 작업 현장의 안전을 개선하고, 실제 작업 환경에서의 안전 사용 하중 판단에 신속하고 효과적인 결정을 내릴 수 있는 기초 자료로 활용될 수 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권5호
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• pp.410-416
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• 2016

우리나라는 세월호 사고 이후 해양안전에 대한 중요성이 증대되고 있다. 특히, 해양관련 종사자들에 국한하지 않고 대국민 해양안전의식 고취를 위해 학교 및 해양관련 단체에서 다양한 교육훈련 및 체험교육이 시행되고 있다. 선원의 안전교육은 SOLAS 규정에 의거 여객선은 10일, 상선은 매월 1회 소화 및 퇴선훈련을 실시하고 있다. 세월호 사고 이후 교육훈련의 효과를 증대시키기 위해 교육 정원을 기존 40명에서 20명으로 줄여 모든 교육생이 실제 교육훈련에 참여할 수 있도록 하고 있다. 현재의 교육훈련 형태는 교재에 의거한 이론교육 실시 후 실제 실습을 행하는 2단계 교육훈련이 실시되고 있다. 하지만 현재 인적, 물적 여건상 교육생들에게 많은 실습시간 부여 및 소수인원으로 구성된 실습교육이 곤란한 상황이나 시뮬레이션 기법이 도입될 경우 실습 전 숙달된 능력으로 실습교육의 빠른 진행으로 많은 실제 실습교육 수행이 가능할 것이다. 이러한 이유로 이 연구에서는 해상안전교육 중 소화훈련의 효율성을 증대시키기 위해 총 3단계로 구분한 교육훈련을 제안하고자 한다. 즉, 이론 교육 후 시뮬레이션 기법을 통한 개인별 임무 숙지 및 장비 사용법에 대한 이미지트레이닝교육을 추가하고자 한다. 이러한 시뮬레이션 기법을 사용할 경우 이론교육으로 얻어진 지식을 바탕으로 실제 훈련 전 가상으로 먼저 시행함으로서 실습교육에 빠른 적응이 가능하며 시뮬레이션 특성상 실제 훈련에서는 곤란한 긴급상황 대처훈련 및 다양한 시나리오에 의한 반복훈련이 가능하다. 이렇게 실습 전 숙달된 능력을 바탕으로 실습교육의 진행 속도를 증가시켜 많은 실제 실습교육을 수행할 수 있어 교육훈련 효율성이 증대될 것이다. 실제 교육생 설문조사에 의하면 개인별 실습시간 부족을 지적하였다. 이러한 이유로 가상현실 기법을 이용한 시뮬레이터 개발이 필요하여 이 연구에서는 개발방법에 대해 고찰하였다.

• 한국항만경제학회지
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• 제30권1호
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• pp.175-194
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• 2014

최근 우리나라 정부와 지자체들은 북극해와 관련한 다양한 정책을 발굴하고 북극해 대응 기구를 구성하여 북극항로 시대에 대비하고 있다. 북극해 정책 수립에 앞서 가장 먼저 고려해야 할 사항은 북극해 및 북극항로 활성화에 따른 국내 유망산업은 무엇인지, 현재 정부에서 추진하고 있는 해양, 해운, 항만물류, 수산 정책 중 어떤 정책들이 북극해 및 북극항로와 관련이 있는지를 파악하는 것이 중요하다. 본 연구의 목적은 부산 지역의 미래 유망산업에 대한 성장성과 경쟁력을 평가하고, 북극항로 활성화를 위한 추진 사업의 중요성과 시급성 그리고 부산지역 경제 기여도를 분석하고자 한다. 이를 위하여 해양 해운 항만물류, 수산 관련 업계 관계자, 해양수산부 및 부산시의 정책담당자, 관련학계, 연구원 등 총 64명의 전문가 집단 설문조사 및 인터뷰를 진행하였다. 북극항로 상용화에 대비하여 부산경제가 발전하기 위해서는 북극항로를 이용하는 선박이 부산항에서 선박급유, 선박수리, 선용품공급 서비스를 받을 수 있는 여건을 마련해야 한다. 이를 위해 관련 산업의 육성이 필요하다. 한편 동남권에는 조선산업이 발달되어 있다. 북극항로의 상업화로 내빙선박의 수요가 증가하고 국내 조선 및 조선기자재 산업이 성장할 수 있다. 따라서 북극항로를 이용하는 특수선박에 대한 조선기술을 지속적으로 개발하여 극지용 선박 건조를 선점해야 할 것이다. 북극항로가 활성화되면 부산항은 북극 자원개발을 위한 해양플랜트 전진기지가 될 수 있다. 이를 위해 고부가가치 해양플랜트, 기자재 및 관련 서비스업 육성, 해양플랜트 공급기지 구축 등의 정책이 추진되어야 할 것이다. 북극해와 관련된 전문인력 양성을 통해 북극해 사업 진출 확대와 향후 북극해 및 북극항로 이용에 따른 전문 인력 수요 증대에 주도적으로 선도해야 할 것이다. 이를 위하여 단기적으로는 북극항로 전문 인력 양성은 러시아 등의 교육 전문기관과의 제휴를 통하여, 극지 전문인력 양성 교육 기술을 습득해야 한다. 그리고 중장기적으로는 해운 항만 물류분야의 전문 인력인 빙해역 항해사(Ice Navigator), 선박관리 전문가, Ice Pilot의 양성을 추진해야 할 것이다. 수산산업의 경우 북극해 지역까지의 어장 확대로 인해 원양 어획량 증대가 예상되며 이에 따른 원양어업과 수산물 가공업이 유망산업이 될 것으로 예상된다. 원양 어업과 관련해 조업 가능 대상국의 법 제도 파악과 극지 조업이 가능한 어선 및 어업 장비 개발이 선행되어야 할 것이다.