• 해양환경안전학회지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.706-714
• /
• 2020

전 세계 90 %의 인구가 WHO의 연평균 미세먼지 노출 기준(10 ㎍/㎥)을 초과한 공기를 흡입하고 있다. 전 세계적으로 육상뿐만 아니라 해양에서 발생하는 질소산화물에 대한 규제를 통해 2차 오염물질, 초미세먼지 저감에 대해 노력하고 있으며 국내에서는 선박에서 미세먼지 발생의 주요한 원인인 황 함유량 저감과 환경친화적 선박의 개발 및 보급 등을 통해 깨끗한 해양환경 조성을 위한 노력을 하고 있다. 디젤엔진 유해 배출가스 저감을 위한 기술 중 압력 손실이 적고 높은 집진 효율 및 NOx의 제거와 유지 관리의 장점이 많은 전기 집진기의 수요와 중요성이 증가하고 있다. 본 연구는 총톤수 999톤급 선박의 2,427 kW 선박용 디젤엔진의 미세먼지 저감을 목적으로 개발된 전기 집진기를 예지보전단계에서 고장모드영향분석을 통해 장비 품질을 높여 선박 내에서의 내구연한을 높이고자 위험 우선순위 도출하였다. 위험 우선순위는 고장모드 241(poor dust capture efficiency)이 RPN 180으로 가장 높았다. Collecting electrode에서 가장 많은 고위험 고장모드를 검출하여 집중관리 부품으로 관리해야 할 필요가 있었으며 원인으로 진동과 핀 풀림으로 인한 유격 불량이 가장 많이 검출되었다. 핀 풀림 역시 근본적으로는 선체 또는 장비에서 발생하는 진동이 원인이 되어 발생할 수 있는 사항이기 때문에 핀 풀림이 발생하는 개소에 보완이 필요하겠다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제52권4호
• /
• pp.721-733
• /
• 2020

In nuclear engineering, the occurrence of critical heat flux (CHF) is complicated for rod bundle, and it is much more difficult to predict the CHF when it is in natural circulation under motion condition. In this paper, the dryout-type CHF is investigated for the rod bundle in a natural circulation loop under rolling motion condition based on the coupled analysis of subchannel method, a one-dimensional system analysis method and a CHF mechanism model, namely the three-fluid model for annular flow. In order to consider the rolling effect of the natural circulation loop, the subchannel model is connected to the one-dimensional system code at the inlet and outlet of the rod bundle. The subchannel analysis provides the local thermal hydraulic parameters as input for the CHF mechanism model to calculate the occurrence of CHF. The rolling motion is modeled by additional motion forces in the momentum equation. First, the calculation methods of the natural circulation and CHF are validated by a published natural circulation experiment data and a CHF empirical correlation, respectively. Then, the CHF of the rod bundle in a natural circulation loop under both the stationary and rolling motion condition is predicted and analyzed. According to the calculation results, CHF under stationary condition is smaller than that under rolling motion condition. Besides, the CHF decreases with the increase of the rolling period and angular acceleration amplitude within the range of inlet subcooling and mass flux adopted in the current research. This paper can provide useful information for the prediction of CHF in natural circulation under motion condition, which is important for the nuclear reactor design improvement and safety analysis.

• Strategy21
• /
• 통권41호
• /
• pp.261-293
• /
• 2017

Nuclear power is a way of attaining an enormous amount of energy with relatively small amount of resources and after it has been introduced to the submarine since 1954, there are approximately 150 of nuclear powered submarine currently on a mission around the world. This is due to the maneuverability, mountability and covertness of nuclear submarines. However, there are other tasks, not only the high level of nuclear technology that are needed to be dealt with in order to construct nuclear powered submarine. The biggest task of all is to secure the enriched uranium. Accordingly, this research is about the way of enriching and securing the nuclear fuel that are used in the nuclear submarine with the characteristics, merits and demerits of the nuclear submarine. Due to the fact that the pressurized water reactor in South Korea is the reactor that was originally built for the development of nuclear powered submarine, many parts is designed to be suitable for the submarine propulsion. However, in order to apply this to submarine it is needed to consider additional requests such as the position of reactor, accident-coping system, radioactive covering, reactor output adjustment and ship's pitch and roll in order to apply this to submarine. Nuclear submarines have much higher speed based on the powerful propulsion in comparison with diesel-electric submarine and also have bigger loading area. Besides, there is no need to snorkel and they also have advantages in covertness with the multi-noise proof system. The nuclear technology in South Korea has seen the dramatic development since 1962 and in 1998 reached to the level that we have succeeded in the localization of nuclear plant and exported the world-class one-piece small-sized reactor (SMART) to UAE. To operate these reactors, we import the whole quantity of low-enriched uranium and having our own uranium enrich facility is not probable because of the budget and international regulations. With the ROK/US nuclear agreement revised on 2015 November, the enrichment of uranium that are available without special permission has changed up to 20%. According to the assumption that we use the 20% enrichment of Uranium on U.S. virginia class submarine, it is necessary to change the fuel after 11 years and it will cause additional cost of 1 billion dollars. But the replace period by the uranium's enrichment rate is not fixed so that it is possible to change according to the design of reactor. Therefore, I would like to make a suggestion on two types of design concepts of nuclear submarine that can be operated for 30 years without nuclear fuel change by using the 20% enriched uranium from ONNp.First of all, it is possible by increasing the size of reactor by 3 times and it results in the 1,000t increase of the weight. And secondly, it is by designing the one piece reactor to insert devices such as steam turbine, condenser into the inside of nuclear core like the Rubis class submarines of France.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제55권1호
• /
• pp.66-74
• /
• 2018

In order to evaluate the precision degree of the blocks on the dock, the shipyards recently started to use the point cloud approaches using the 3D scanners. However, they hesitate to use it due to the limited time, cost, and elaborative effects for the post-works. Although it is somewhat traditional instead, they have still used the electro-optical wave devices which have a characteristic of having less dense point set (usually 1 point per meter) around the contact section of two blocks. This paper tried to expand the usage of point sets. Our approach can estimate the rework time to weld between the Pre-Erected(PE) Block and Erected(ER) block as well as the precision of block construction. In detail, two algorithms were applied to increase the efficiency of estimation process. The first one is K-mean clustering algorithm which is used to separate only the related contact point set from others not related with welding sections. The second one is the Concave hull algorithm which also separates the inner point of the contact section used for the delayed outfitting and stiffeners section, and constructs the concave outline of contact section as the primary objects to estimate the rework time of welding. The main purpose of this paper is that the rework cost for welding is able to be obtained easily and precisely with the defective point set. The point set on the blocks' outline are challenging to get the approximated mathematical curves, owing to the lots of orthogonal parts and lack of number of point. To solve this problems we compared the Radial based function-Multi-Layer(RBF-ML) and Akima interpolation method. Collecting the proposed methods, the paper suggested the noble point matching method for minimizing the rework time of block-welding on the dock, differently the previous approach which had paid the attention of only the degree of accuracy.

• 한국항만경제학회지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.71-90
• /
• 2007

군산항 물류 기 종점(O/D) 분석결과 군산항 컨테이너화물 유치를 위해 단기적인 방법으로서 내륙운송비절감으로 경쟁력이 있는 전북권 및 충청권의 최적권역 물동량을 확보하고, 대외적으로는 현재 군산항에서 가장 많은 화물을 처리하는 인근 중국 항만과의 교류활성화를 통하여 컨테이너화물을 유치해야 한다. 이를 위해 당장 시급한 것은 수요자들이 군산항을 이용하고자 하는데 느끼는 불편사항을 파악하여 개선함으로서 고객만족서비스를 제공하는 일이다. 이에 따라 본 연구는 군산항을 이용하고 있고 이용을 고려하고 있는 화주와 선사 그리고 물류업체들을 대상으로 실태조사를 실시하여 애로요인을 파악하였다. 실태조사에 나타난 군산항의 가장 큰 문제는 수심을 확보하여 정기선사들이 입.출항하는데 걸림돌이 없도록 하여야 하며, 항만운영, 항만관련제도정비, 항만인프라 등을 개선하여야 한다. 위와 같은 사항이 개선되어 군산항에 컨테이너화물 유치가 활발히 이루어지면 정기선사들이 기항하게 될 것이고, 신규항로가 개설되어 적기에 선적하게 되면 물류비절감에 따라 화주들은 군산항을 이용하게 되어 경쟁력이 확보될 것이다.

• 정보화연구
• /
• 제9권2호
• /
• pp.177-186
• /
• 2012

해군은 다양한 해상작전을 수행하기 위해 해상기동부대(TF)를 구성한다. 해양 환경하에서 해상기동부대(TF)는 대함전(ASUW), 대잠전(ASW), 대공전(AAW), 그리고 상륙돌격 작전 등과 같은 동시 병행적으로 성분작전을 수행한다. TF는 임무완수를 위하여 C4I, 인터넷 음성전화(VOIP) 및 디지털 전보처리체계(DMHS)와 LINK-11, 16, ISDL 등과 같은 전술데이터링크를 갖춘 많은 전술체계들을 구성하고 있다. TF가 수명한 임무를 완수하기 위해 해상작전을 수행할 때, TF의 작전절차에 관심을 갖게 되었다. 작전절차는 적을 격파하기 위한 해상작전 수행을 위한 표준절차이다. 각 함정은 '어떻게 싸울 것인가'에 대한 매뉴얼에 교전절차는 갖고 있지만, 현재 TF의 상세한 작전절차는 미흡하다. 따라서, 본 논문에서 우리는 효과적인 해상작전 수행에 필요한 작전절차를 제안한다. 그런 작전절차 환경에서 TF의 작전 효과성은 전술데이터링크 운영의 작전 시나리오를 통해 결정하고자 한다. 전술데이터링크를 적용한 해상작전에서 데이터 링크 기반으로 국방 아키텍처프레임워크(MND-AF) OV-6c(운용상태 추적 기술서)에서 작전정보 공유효과를 살펴보고, 정보 전파과정 개선을 식별하는 것이다. 본 논문에서는 효과적인 해군작전의 해상 TF를 위한 작전절차 모델을 제안하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제41권4호
• /
• pp.337-344
• /
• 2017

환경 문제로 인해 기존 연료를 대체하는 천연가스의 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 액화천연가스 운반선의 화물창이 거대화되면서 화물창 내의 슬로싱 하중이 증가하게 된다. 액화천연가스 화물창의 종류 중 하나인 Mark-III 타입의 1차 방벽은 액화천연가스와 직접적으로 접촉하고 있으며 슬로싱 하중 및 액화천연가스의 자중을 받는다. 슬로싱 하중에 의해 다양한 범위의 하중이 1차 방벽에 지속적으로 작용하며 이로 인해 피로 파괴를 유발할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 Mark-III 타입의 1차 방벽을 포함한 단열시스템을 유한요소 모델로 구성하였으며 1차 방벽에 대해 피로수명을 평가하여 피로 특성을 확인하였다. 수치해석을 통해 주응력 범위 및 최대 주응력이 발생하는 위치를 계산하였으며 이를 통해 1차 방벽의 피로수명을 수치적으로 평가하였다. 또한, 다양한 단열시스템 타입에 대해 모델링을 실시하였으며, 피로수명 평가 결과를 통해 1차 방벽의 피로 파괴 안전성을 확보하는 최적의 단열시스템에 대해 제안하였다. 본 연구의 결과는 Mark-III 타입 1차 방벽의 피로 기반 설계에 있어 활용가치가 있을 것으로 판단된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.143-150
• /
• 2009

선박의 주기관이나 발전기관 등 디젤기관에서 사용하는 연료유는 원유를 정제해서 사용하고 있다. 석유화학공업에서 원유로부터 양질의 고급 휘발유를 많이 생산하기 위하여 촉매를 사용하는 유동접촉분해(FCC) 방법을 채택하여 원유를 분리하고 있다. 유동접촉분해 시 촉매의 주성분은 Si와 Al이며, 그 외에 Fe, Zn, Ti 등의 기본금속과 알칼리 금속 및 Ce, Nd, Ni, V 등의 희유금속이 함유되어 있다. 만일 선박에 사용되는 연료유에 이러한 성분의 촉매가 많이 혼입되어 Al, Si, Ni, V이나 Fe 등의 성분이 과다하게 되면 기관 부속품 마모가 아주 심하게 되고, 기관전체를 사용하지 못하게 되어 대형 해양 선박사고가 발생 할 수 있다. 다시 말해, 이런 성분이 많이 함유된 연료유를 기관에 사용하는 경우 연료펌프, 연료분사밸브, 실린더라이너, 피스톤링의 마모가 심하게 발생하게 된다. 따라서 이러한 사고를 예방하기 위하여 사고 발생현황에 대한 정확한 원인을 규명하고 밝히는 것이 중요하다. 아울러 그 사고의 원인이 자연적인 마모, 경년변화인가 또는 외적인 요인에 의한 사고인가에 따라 보험 보상 대상여부가 판명될 수 있어, 연료유로 인한 사고 원인규명은 아주 중요한 업무이다. 본 논문에서는 연료유 관련 사고가 발생한 선박을 대상으로 사고유형, 사고원인 및 예방법에 대한 검토를 하고 향후 선박의 디젤엔진에서 저질연료유 사용에 따른 문제점을 개선하도록 제시하고자 한다.

• 한국항만경제학회지
• /
• 제35권4호
• /
• pp.187-206
• /
• 2019

녹색성장(green growth)은 범지구적인 기후변화 대응노력에 동참하고 녹색성장을 통한 저탄소 사회를 구현하는 성장개념이다. 경제성장의 구조에서 온실가스를 증가시키지 않고 환경지속성을 향상시키는 신패러다임이다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 대표적인 오일허브항만인 울산항에 대한 환경친화적인 녹색항만정책 측면에서 문제점을 분석하고 지속가능한 녹색물류 구축방안을 제시하는데 목적이 있다. 연구방법으로는 문헌조사방법과 선진항만 벤치마킹분석법을 채택하였으며, 연구결과는 다음과 같이 제시될 수 있다. 첫째, 범정부차원의 기후변화대응 관리체계, 관련법 완비, 재정지원정책 추진 및 로드맵이 수립되어야 할 것이다. 둘째, 동남광역경제권 선도산업과 연계한 비즈니스모델 발굴을 통한 친환경 녹색성장 기반이 구축되어야 한다. 세째, AMP, 항내LNG추진선박, ESI선박인센티브 등 울산항 그린포트가 구축되어야 한다. 네째, 항로다변화와 연안 해상셔틀서비스의 도입을 통한 저탄소 고효율 해상셔틀서비스가 구축되어야 한다. 다섯째, 울산항만공사 수준을 넘어선 광역울산항계 내 모든 기관을 포함한 에너지 자립형 항만이 구축되어야 한다. 마지막으로 해안숲 조성, 해양수질 정화 및 항만시설에 색채 도입을 통한 친수형 항만이 구축될 필요가 있다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.211-217
• /
• 2008

이 논문은 해양사고가 발생하는 원인을 파악하기 위해 자연환경, 지형 여건, 해양사고, 해상교통 및 해상교통류 등을 조사 분석하고, 전문가조사 및 이용자에 대한 설문조사를 실시하다. 그 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, 정박지인 E-1, 2, 3 정박지에서 정박 중인 선박이 주묘가 되는 경우가 빈번하다. 둘째, 정박지가 부족하며, 부두가 항로의 지근거리에 위치하고 있다. 그리고 항로 폭이 협소하고, 원유선 계류부이가 항로에 인접하여 위치하고 있어 여러 수역에서 해상교통흐름이 교차하고 있다. 셋째, 해양사고는 제1항로와 소형선박 정박지(M1-M7) 및 돌핀부두 인접수역, 간절곶 인접수역, E 정박지, 항로 진출입 인접수역에서 발생하고 있다. 넷째, 해상교통흐름은 항내 이동선박이 많고, 위험화물 운송선박의 비율이 높다. 그리고 예부선 등 소형선이 무질서하게 항내를 이동하고, 항로가 서로 교차하고 있다. 다섯째, 이용자 및 전문가에 대한 설문조사는 항로 진입부를 식별할 수 있는 대형등부표가 필요하다.