• 한국해양공학회지
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• 제27권4호
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• pp.1-8
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• 2013

Many PE (pre-erection) blocks are supported by wooden, concrete, or steel supports when they are stocked in the outdoor areas of a shipyard. Their positions and numbers are planned on the basis of the workers' experience. Recently, many shipyards have been making PE blocks with various shapes and weight distributions because of the variety of ships and building technologies. Therefore, it is now necessary to deal with blocks that they have no experience with. We propose a method to conveniently and quickly evaluate the structural safety of PE block supports, without the need for special knowledge and technology related to structural analysis. This method can reduce the large number of man hours (MH) normally needed for the analysis. The three-dimensional grillage analysis is performed for a simplified grillage model of a PE block. For efficiency, the grillage model of the PE block is automatically built from its three-dimensional CAD model, and its weight is also automatically distributed on the grillage model. The integrated system has been comprehensively implemented to perform the grillage analysis for the reaction forces on block supports. This paper describes how to make a grillage model of a PE block and estimate the weight distribution of the block on this grillage model. These steps are verified by comparing the supports reaction forces to those of the 3D finite element analysis for the PE blocks that are provided by a shipyard.

• 대한조선학회논문집
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• 제38권4호
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• pp.66-74
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• 2001

선체 외판 제작을 위한 곡가공은 조선에 있어서 필수적인 공정이다. 프레스를 이용한 냉간가공과 가스토치를 이용한 열간가공이 주를 이루는데, 특히 숙련된 기능공의 작업 경험에 전적으로 의존하는 열간가공 공정에 대한 자동화 요구가 증대되어 국내외적으로 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 향후 삼각가열에 대한 효율적인 변형해석 기법을 개발하기 위한 기초 연구로서 삼각가열에 의한 판의 변형특성과 그 주요인자를 파악하고자 하였다. 실제 조선소에서 현장조건 그대로 Jang 등(2001)이 실시한 일련의 삼각가열 실험 결과를 토대로 열탄소성 해석을 위한 수치해석 모델을 개발하고 상용 구조해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여 삼각가열에 의한 판의 변형을 시뮬레이션하였다. 또한, 총 투입 열량이 같은 경우 선상가열과 삼각가열에 의한 변형 양상을 비교하여 각 가열법에 따른 변형 특성을 보다 명확히 하였다. 마지막으로, 단위부피당 투입열량에 따른 각 변형 성분의 변화 특성을 살펴보았다.

• 해양환경안전학회지
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• 제17권3호
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• pp.275-281
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• 2011

선박의 건조 공정 중 병목공정에 해당하며 전적으로 숙련자의 수작업으로만 이루어지는 공정이 곡가공 공정이다. 이러한 곡가공 공정을 자동화 하고자 산업계와 학계의 많은 노력이 경주되었다. 기존의 곡가공 자동화 시스템 개발은 산업계와 학계에서 오랜 동안 연구되어 왔음에도 불구하고 실제로 생산현장에 투입되어 성공적으로 운영되는 사례는 없었다. 본 연구는 이러한 기존 곡가공 자동화 시스템 개발의 문제점을 파악하고 이를 해결할 수 있는 대안으로 요구사항 정의, 시스템 설계, 하부시스템 및 구성요소의 구현, 시스템 통합 및 검증의 4단계 시스템 엔지니어링 기반의 시스템 개발방법론을 제안하였다. 제안된 개발방법론을 기반으로 선체 곡가공 자동화 시스템 프로토타입 개발에 적용하고 결과를 고찰하여 기존 곡가공 자동화 시스템 개발에서의 문제점을 해결할 수 있는 대안이 될 수 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.426-431
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• 2016

근래 조선소의 해양 프로젝트 비중이 증가함에 따라 작업 안전 환경과 공정 모니터링에 대한 요구 사항이 강화되고 있다. 이에 주요 조선소에서는 IT 기술을 접목하여 공정을 실시간으로 모니터링하고 작업자의 안전을 위해 작업 환경을 감지하기 위한 연구가 진행되고 있다. 조선소의 안벽 공정은 진수 후 안벽에 다수의 선박을 계류하고 선박 내부에서 의장 시스템 등의 마무리 공사 위주로 진행되며, 동시에 1,000여명 이상이 투입되어 진행되므로 인원의 관리와 안전 환경의 관리에 어려움이 많다. 본 연구에서는 이러한 안벽에서의 안전 작업을 위한 작업 환경을 모니터링하고 공정 진행 상황을 감지하기 위한 시스템의 개념 설계를 수행하였다. 현장 적용성을 높이기 위해 초기 투자비와 유지 운영비를 고려하여 6가지 구성 요소로 전체 시스템을 구성하였으며, 조선소 현장의 통신 환경을 고려하여 Wi-Fi와 LoRa 통신을 혼용하였고 현장에서의 데이터 송수신 기초 실험을 통해 그 적용성을 확인하였다. 설계된 시스템의 적용을 통해 안벽에 계류된 선박의 작업에 투입된 인원 현황, 작업 구역별 안전 현황을 실시간으로 감지하고 이를 기반으로 위험 상황 발생 시 단계별 알람을 발생하여 신속한 대피 및 대처가 가능하도록 함으로써 인명 손실 및 피해를 최소화 할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.556-561
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• 2022

본 논문에서는 선박 용접공정에 사용되는 장비에 전력선통신 기술을 접목하고 금속블록을 통신매체로 사용하는 블록매체통신시스템을 제시한다. 여기서는 디지털 피더와 금속블록을 지지하는 핀지그에 유도성 커플러를 설치하고, 피더에 연결된 용접건에서 발생되는 전류에 정보신호를 더하여 금속블록에 인가함으로써 작업이 시작되면 현장에서 발생되는 정보를 상황실 서버에 실시간 전송한다. 현장시험 결과, 제시된 블록매체통신시스템의 송신부에서 전송된 데이터는 상황실 서버컴퓨터에 정확하게 수신되는 것을 확인하였다. 따라서 제시된 시스템은 기존 용접공정에 대한 변경 없이 구축이 가능하므로 향후 조선소 스마트 팩토리화를 통한 조선산업의 경쟁력 강화에 도움이 될 것으로 기대된다. 또한 전자파 차폐 환경이나 밀폐된 공간에서 작업자에게 발생할 수 있는 응급상황에 신속한 대처가 가능하므로 산업재해 예방효과도 클 것으로 사료된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제30권2호
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• pp.233-238
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• 2024

배관 세정 공정은 조선소 선박 건조과정에서 배관 설치 후 장비를 시운전하는 단계로 넘어가기 전에 최종적으로 배관 내부의 이물질을 제거하는 매우 중요한 공정이다. 만약에 배관 내에 이물질이 있는 상태에서 장비를 시운전하는 단계로 넘어갈 경우 이물질이 고가의 장비에 유입되어 펌프 및 기어, 베어링 등이 파손되는 요인이 된다. 특히 펌프나 유압 밸브 같은 경우는 아주 작은 이물질이라도 장비 속으로 유입이 되면 대형 사고로 이어지며, 이런 장비 사고는 주변에 장비 운전을 하는 작업자의 인명사고까지 연계되어 중대 재해의 잠재 원인이 되므로 조선소 고객인 선주들도 매우 집중적으로 확인하고 관리하는 공정이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 연구에서 기존의 배관 세정 공법에서 유세정 효과를 증가시킬 수 있도록 배관 내 세정 유체의 흐름을 증가할 수 있는 시스템을 제안한다.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• 제19권1호
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• pp.16-30
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• 1986

산업장내의 소음작업 환경개선과 소음폭로 근로자에 대한 효과적인 청력 보호대책을 마련할 기초작업의 일환으로 1985년 4월부터 7월까지의 4개월간 부산시내 12개 제조업종 56개 산업장을 대상으로 작업공정을 파악하고 소음발생 작업공정별 소음수준을 측정하여 얻은 성적은 다음과 같다. 1) 평균 소음수준이 가장 높은 산업장은 선박건조 및 수선업(95.6dB(A))이었고, 다음으로는 철강압연업(94.0dB(A)), 자동차 제조업(93.1dB(A)), 어망 제조업(92.9dB(A)), 섬유제품 제조업(92.5dB(A)), 주조업 (89.3 dB(A)), 금속제품 제조업(89.1dB(A)), 수산물 처리 가공업(87.0dB(A)), 고무제품 제조업(85.3dB(A)), 합판 제조업(84.9dB(A)), 페인트 제조업(84.5 dB(A))의 순이었다. 2) 총 50개 조사대상 소음공정 가운데 21개 공정(42%)의 평균 소음수준이 1일 8시간 소음폭로 허용기준(90 dB(A))을 초과하였다. 3) 전 주파수역 평균음압(A특성)에 대한 1일 소음폭로 허용시간은 선박건조 및 수선업의 코킹과 철강압 연업의 도금(CGL) 공정이 30분으로 가장 짧았고, 다음으로는 자동차 제조업의 조립 (리벳트)공정이 1시간, 섬유 제조업의 직조와 선박건조 및 수선업의 숏트, 기계, 배관공정이 2시간의 순이었다. 4) 평균 음압수준이 90dB(A)를 초과한 작업공정에 대한 소음의 주파수 분석에서 모든 공정 공히 2,000Hz 혹은 4,000Hz의 음압이 가장 높았다. 5) 산업장의 소음수준 평가시 전 주파수역(overall)음압의 측정 역시 주파수 분석에 못지 않은 방법의 하나로 인지되었다.

• Journal of Preventive Medicine and Public Health
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• 제36권2호
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• pp.93-100
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• 2003

용접공은 용접과정에서 용접 흄, 중금속 및 bisphenol-A에 노출된다. 따라서 이 연구는 직무노출 메트릭스에 근거하여 근로자들의 내분비 교란물질의 노출실태를 파악하고자 하였다. 또한 생물학적 모니터링에 사용되는 뇨중 대사산물 농도에 영향을 미칠 것으로 생각되는 대사효소의 유전적 다형성 분포를 조사하였으며 이들 유전자가 뇨중 대사산물 배설에 미치는 영향을 연구하고자 하였다. 연구대상자는 경상남도에 있는 모 조선업체에 종사하는 근로자를 대상으로 하였다. 연구대상자는 총 84명으로 용접공 47명과 대조군 37명을 대상으로 하였다. 이름, 연령, 보호구 착용 여부, 흡연습관, 음주여부 등에 대하여 설문조사를 시행하였다. 시료채취는 건강검진이 진행되는 오후에 하였으며 뇨중 BPA는 뇨중 크레아티닌으로 보정하여 측정하였다. 대사효소의 유전자 다형성은 혈액의 백혈구로부터 DNA를 추출하여 제한 효소 절단 단편 다형성(restriction fragment length polymorphism, RFLP)법으로 검사하였다. 흄 중 BPA의 농도는 최대값 229.9 ng/mg, 최소값 5.7 ng/mg, 평균 61.9 ng/mg 이었다. 흄 총 중량과 흄중 BPA 양 간에 상관계수는 0.516으로 양적 선형관계를 보여주었다. 뇨중 BPA 농도는 대조군보다 용접공에서 유의하게 높았다. CYP1A1, CYP2E1, UGT1A6등의 유전자 다형성에 따라 뇨중 BPA 농도에는 차이가 없었다. 뇨중 BPA에 대한 다중회귀분석에서는 노출등급만이 유의한 변수였다. 용접 흄에 노출된 후 뇨중 BPA농도에 영향을 가장 큰 영향을 미치는 것은 노출등급이었으며, 대사효소의 유전적 다형성은 유의한 효과를 나타내지 못하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.51-51
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• 2010

Recently just as in the automobile industry, shipbuilders also try to reduce material consumption and weight in order to keep operating costs as low as possible and improve the speed of production. Naturally industry is ever searching for welding techniques offering higher power, higher productivity and a better quality. Therefore it is important to have a details research based on the various welding process applied to steel and other materials, and to have the ability both to counsel interested companies and to evaluate the feasibility of implementation of this process. Submerged-arc welding (SAW) process is usually used about 20% of shipbuilding. Similar to gas metal arc welding(GMAW), SAW involves formation of an arc between a continuously-fed bare wire electrode and the work-piece. The process uses a flux to generate protective gases and slag, and to add alloying elements to the weld pool and a shielding gas is not required. Prior to welding, a thin layer of flux powder is placed on the work-piece surface. The arc moves along the joint line and as it does so, excess flux is recycled via a hopper. Remaining fused slag layers can be easily removed after welding. As the arc is completely covered by the flux layer, heat loss is extremely low. This produces a thermal efficiency as high as 60% (compared with 25% for manual metal arc). SAW process offers many advantages compared to conventional CO2 welding process. The main advantages of SAW are higher welding speed, facility of workers, less deformation and better than bead shape & strength of welded joint because there is no visible arc light, welding is spatter-free, fully-mechanized or automatic process, high travel speed, and depth of penetration and chemical composition of the deposited weld metal. However it is difficult to application of thin plate according to high heat input. So this paper has been focused on application of the field according to SAW process for thin plate in ship-structures. For this purpose, It has been decided to optimized welding condition by experiments, relationship between welding parameters and bead shapes, mechanical test such as tensile and bending. Also finite element(FE) based numerical comparison of thermal history and welding residual stress in A-grade 3.2 thickness steel of SAW been made in this study. From the result of this study, It makes substantial saving of time and manufacturing cost and raises the quality of product.

• 한국환경보건학회지
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• 제37권2호
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• pp.102-112
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• 2011

Objectives: The purpose of this study is to analyze the effects of chronic exposure by welders to manganese (Mn) through an analysis of the degree of brain activity in different activities such as cognition and motor activities using the neuroimaging technique of functional magnetic resonance imaging (fMRI). The neurotoxic effect that Mn has on the brain was examined as well as changes in the neuro-network in motor areas, and the usefulness of fMRI was evaluated as a tool to determine changes in brain function from occupational exposure to Mn. Methods: A survey was carried out from July 2010 to October 2010 targeting by means of a questionnaire 160 workers from the shipbuilding and other manufacturing industries. Among them, 14 welders with more than ten years of job-related exposure to Mn were recruited on a voluntary basis as an exposure group, and 13 workers from other manufacturing industries with corresponding gender and age were recruited as a control group. A questionnaire survey, a blood test, and an fMRI test were carried out with the study group as target. Results: Of 27 fMRI targets, blood Mn concentration of the exposure group was significantly higher than that of the control group (p<0.001), and Pallidal Index (PI) of the welder group was also significantly higher than that of the control group (p<0.001). As a result of the survey, the score of the exposure group in self-awareness of abnormal nerve symptoms and abnormal musculoskeletal symptoms was higher than those of the control group, and there was a significant difference between the two groups (p<0.05, respectively). In the correlation between PI and the results of blood tests, the correlation coefficient with blood Mn concentration was 0.893, revealing a significant amount of correlation (p<0.001). As for brain activity area within the control group, the right and the left areas of the superior frontal cortex showed significant activity, and the right area of superior parietal cortex, the left area of occipital cortex and cerebellum showed significant activity. Unlike the control group, the exposure group showed significant activity selectively on the right area of premotor cortex, at the center of supplementary motor area, and on the left side of superior temporal cortex. In the comparison of brain activity areas between the two groups, the exposure group showed a significantly higher activation state than did the control group in such areas as the right and the left superior parietal cortex, superior temporal cortex, and cerebellum including superior frontal cortex and the right area of premotor cortex. However, in nowhere did the control group show a more activated area than did the exposure group. Conclusions: Chronic exposure to Mn increased brain activity during implementation of hand motor tasks. In an identical task, activation increased in the premotor cortex, superior temporal cortex, and supplementary motor area. It was also discovered that brain activity increase in the frontal area and occipital area was more pronounced in the exposure group than in the control group. This result suggests that chronic exposure to Mn in the work environment affects brain activation neuro-networks.