• 한국산업융합학회 논문집
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• 제24권6_2호
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• pp.899-908
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• 2021

It is expected that the global market for vessel repair and remodeling will grow up to the scale of about 25 billion dollars by 2023. Korea's shipbuilding industry is leading the world with its international competitiveness in design and production technology. The actual status of vessel repair industry, however, is poor as there are only two or three companies for vessel repair that can deal with large vessels in the area of Gyeongnam. The reason is that civil complaints are filed severely about environmental problems and environment-related regulations are so strict that it is fairly hard to get governmental approval for the operation of a vessel repair workplace. Domestic vessel repair companies mainly target small- and medium-sized vessels. There are only few workplaces that can carry out regular examination or repair work on large vessels such as LNG vessels, and due to the high price of vessel repair, most of the domestic repair work on large vessels including LNG vessels tends to be snatched by markets in Southeast Asia or China. Despite the tremendous domestic demand of Korea that has established the world's first shipbuilding industry and world's sixth biggest harbor infrastructure, its vessel repair industry can be said to be in very poor condition. In order to vitalize vessel repair industry, this study is aimed to analyze the environmental influence of vessel repair workplaces in Gyeongnam where vessel repair companies are concentrated and suggest standard processes by analyzing vessel repair processes precisely.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권9호
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• pp.1057-1063
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• 2014

국제사회가 관심을 가지고 있는 이산화탄소 배출 감소를 위해 많은 연구 기관들이 연료 절감 방법을 연구하여 결과를 제시하고 있다. 비용 절감이 최종 결론이지만 아직까진, 어떻게 제시된 방법이 작동되는가, 어떠한 효과가 있는가, 어떠한 크기의 배에 가장 이상적이며 효과가 클까 등등 많은 의문점들이 제기되고 있다. 선주와 운영자들에게는 연료비가 가장 큰 비용 중 하나이다. 그리고 연료 절감은 선주나 운영자들에게는 비용 절감과 동시에 이산화탄소를 줄이는 가장 좋은 방법이다. 본 논문은 추진 효율을 높여 연료를 절감하는 방법 및 투자되는 비용과 일 년 동안 운항 후 얻어지는 연료비 절감을 통하여 투자금 회수 기간을 대략적으로 계산을 할 수 있도록 하고, 각 방법 간의 미치는 영향에 대하여 소개를 하고자 한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권6호
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• pp.723-731
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• 2020

해양플랜트는 발주처와 선급에서 요구하는 다양한 항목들을 설계할 시에 반영하여야 한다. 특히, 해양구조물에 탑재되는 Topside Module의 경우 육상플랜트와는 다르게 공간적 제약이 크고 구조물의 움직임과 같은 해상 환경조건 및 안전과 관련된 요구사항들이 많아 그 설계 과정이 매우 까다롭다. 본 연구에서는 Topside Module에 들어가는 주요장비 중 하나인 HPU(Hydraulic Power Unit) 구조물에 작용하는 하중을 DNVGL 규칙에 따라 계산하고, 각 하중조건에 따른 구조안전성 평가를 진행하였고 개발된 제품의 구조 신뢰성을 향상하고자 하였다. 구조해석은 범용프로그램인 MSC 소프트웨어를 사용하였고, 총 5가지 하중 조건으로 구조해석을 진행하여 다양한 움직임에 대한 안전성을 검토하였다. 그 결과 선미 방향 Pitching 상태(Load Case 5)에서 최대 응력이 발생하였고, 응력 수준은 허용응력의 약 85 % 수준이고, 최대변위는 허용치의 약 5 % 수준으로 구조안전성이 확인되었으며 부재 간 간섭은 발생하지 않았다.

• 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.

• Journal of Welding and Joining
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• 제33권1호
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• pp.35-40
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• 2015

Recently, there have been the increase of ship size and the development of oil and gas in arctic region. These trends have led to the requirements such as high strength, good toughness at low temperature and good weldability for prevent of brittle fracture at service temperature. There has been the key issue of crack arrestability in large size structure such as container ship. In this report for the first time, crack arrest toughness of thick steel plate welds was evaluated by large scale ESSO test for estimate of brittle crack arrestability in thick steel plate. For large structures using thick steel plates, fracture toughness of welded joint is an important factor to obtain structural integrity. In general, there are two kinds of design concepts based on fracture toughness: crack initiation and crack arrest. So far, when steel structures such as buildings, bridges and ships were manufactured using thick steel plates (max. 80~100mm in thickness), they had to be designed in order to avoid crack initiation, especially in welded joint. However, crack arrest design has been considered as a second line of defense and applied to limited industries like pipelines and nuclear power plants. Although welded joint is the weakest part to brittle fracture, there are few results to investigate crack arrest toughness of welded joint. In this study, brittle crack arrest designs were developed for hatch side coaming of large container ships using arrest weld, hole, and insert technology.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권2호
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• pp.233-239
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• 2016

본 연구에서는 LNG-FPSO 선박에 탑재되어 있는 장비들의 운영효율을 최대화하기 위한 상태기반유지보수(CBM) 활동을 지원하는 보전시스템을 개발하였다. 개발된 보전시스템에서는 상태기반유지보수를 수행할 주요 장비들을 식별하여 이를 PWBS(Product Work Breakdown Structure)로 정의하였고 식별된 장비들로부터 실시간 수집되는 센서데이터를 이용하여 장비들의 고장분석과 최적 유지 보수 방안을 결정하기 위한 경제성평가 등을 수행하며, 이들을 수행하기 위해 필요한 입출력 데이터를 저장, 관리하는 고장사례 및 유지보수데이터베이스를 구축하였다. 개발시스템의 성능검증을 현재 개발 중인 LNG-FPSO 선박의 Inlet 시스템의 Compressor와 화물창의 Pump Tower 등과 같은 주요 장비들을 대상으로 실시하였고 이를 바탕으로 상태기반유지보수의 가능성을 확인하였다.

• 플랜트 저널
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• 제9권3호
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• pp.38-42
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• 2013

지속적인 유가 상승과 환경규약 및 안전성, NIMBY현상 등의 문제로 해상 가스전에 대한 관심이 높아지고 있다. LNG-FPSO는 해양 가스전에서 채취된 천연가스의 불순물을 제거하고, condensate와 LPG를 회수하며, 정제된 가스를 이송 가능한 형태로 액화시키는 최첨단 해양플랜트이다. 반면 작업 시 해상 환경에 많은 영향을 받으므로 선체 운동을 고려한 전처리 공정 효율을 파악하고 설계에 반영해야 한다. 본 연구는 LNG-FPSO의 선체 운동 영향 및 제한된 선상 공간의 최적화를 고려한 해상 전처리 기술을 개발하기 위한 기초 연구이다. 이에 아민 흡수공정과 멤브레인 공정을 혼합한 hybrid 공정을 검토하였으며, 일반 아민흡수공정에 비하여 낮은 용매 순환량, 낮은 열용량, 작은 컬럼 크기가 요구되어 해상용 전처리 공정에 적합함을 확인하였다. 이것은 또한 6자유도 운동 실험 및 CFD 해석을 병행하여 시뮬레이션을 가시화함으로써 다양한 해상상태에 따른 LNG-FPSO의 공정 효율을 검토할 수 있다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제11권2호
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• pp.639-647
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• 2019

A realistic numerical simulation technology using a Lagrangian Fluid-Structure Interaction (FSI) model was combined with a fracture algorithm to predict the fluid-ice-structure interaction. The failure of ice was modeled as the tensile fracture of elastic material by applying a novel FSI model based on the Moving Particle Semi-implicit (MPS) method. To verify the developed fracture algorithm, a series of numerical simulations for 3-point bending tests with an ice beam were performed and compared with the experiments carried out in an ice room. For application of the developed FSI model, a dropping water droplet hitting a cantilever ice beam was simulated with and without the fracture algorithm. The simulation showed that the effects of fracture which can occur in the process of a FSI simulation can be studied.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권3호
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• pp.342-348
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• 2014

육상구조물의 대형화재는 특수한 소방장비와 그에 적합한 방법에 의해서 소방관에 의해서 진압된다. 하지만 해양구조물은 육상으로부터 어떠한 도움없이 승무원에 의해서 진압되고 이들은 선박의 구조적 특성과 선박의 충돌 및 화재와 같은 여러 가지 원인에 의하여 신속한 탈출이 어렵다. 일반적으로 화재에 의한 인명손상의 경우에는 연기에 의한 질식사가 대부분을 차지하므로 탈출 시간의 단축은 생존율을 향상에 아주 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 3차원 화재 분석 전용 프로그램인 FDS(Fire Dynamic Simulator)를 이용하여 화재 발생 시 승무원 생존율 분석을 위한 거주 공간내의 온도 및 연기유동에 의한 가시거리를 분석한다. 기존의 선박은 화재 경보 발령 시 방화문이 자동으로 폐쇄되도록 설계되어 있다. 이는 화재가 발생한 구역에 승무원이 없을 경우에는 화재의 확산 및 연기의 유동 지연에 아주 효과적이다. 그러나 대피시간이 지연될 경우에는 방화문 안쪽에 위치한 승무원들에게는 치명적일 수 있다. 이 논문에서는 화재로 인해 방화문이 폐쇄되어 승무원들이 이 방화문을 열고 탈출하는 경우와 연구에서 제안하는 차단막을 설치했을 경우의 화재 구역의 온도상승 및 연기유동 속도를 비교 분석한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권1호
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• pp.15-20
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• 2017

국제해사기구(IMO)는 온난화의 원인인 온실가스 감축을 위한 강제 규제를 도입하여 시행을 하고 있다. 하지만 여전히 지구의 온난화는 진행 중에 있고, IMO는 빠른 시일 내에 SEEMP와 EEOI에 기반한 자발적인 이산화탄소 감축 방법을 강제화 하려는 움직임이 있다. 연료 및 이산화탄소 절감을 위해 대형 컨테이너 선박은 낮은 속도에서 운항을 결정하였다. 하지만 높은 선속으로 설계되어진 선수 구조는 오히려 선속 저하 때는 저항으로 작용하여 연료 절감 효과를 저해하는 현상을 발견하였다. 대형 컨테이너 선박의 저속화를 위해 선수 구상부를 개조하여 더욱더 높은 연료 절감을 시행하였다. 고속 대형선의 저속 운항에 적합한 선수 개조가 얼마나 효율적으로 운항선 에너지효율지수를 변하게 하는지를 개조 전후의 연료 소비량을 비교 검토하였다. 그 결과 예상했던 것보다 많은 이산화탄소 감축량을 확인하였다. 운항선 이산화탄소 감축 강제 규제가 시행된다면 고속선들의 연료 절감 방법의 하나로 효과적인 적용 방법으로 고려되어진다. 또한 연료절감형 운항 선박에 투자하여 에너지 효율적인 선박으로 운항하기 위한 것이다.