• 한국음향학회지
• /
• 제40권4호
• /
• pp.261-269
• /
• 2021

공동 유동과 이로 인한 소음에 관한 대부분의 기존 연구들은 효율성이라는 장점 때문에 비압축성 가정의 검증 없이 비압축성 Reynolds averaged Navier-Stokes 방정식에 기반한 수치 해석 방법을 사용하고 있다. 하지만 지금까지 비압축성 가정이 공동 유동과 소음의 예측에 미치는 영향에 대한 연구가 전무한 실정이다. 본 연구에서는 날개 끝 와류공동 유동과 소음에 대한 유체의 압축성 영향을 고찰하기 위하여 날개 끝 와류 공동을 대상으로 비압축성 기반의 해석과 압축성 기반의 해석을 모두 수행하고, Ffowcs Williams and Hawkings(FW-H) 음향상사법을 적용하여 공동 소음을 예측하고 비교하였다. 상류 방향의 유동 영향을 고려하기 위하여, 스큐각이 17°인 수중 추진기를 장착한 DARPA Suboff 잠수함 몸체를 고려하였다. 해석 영역은 실험결과와의 비교를 위하여 선박해양플랜트연구소에서 보유하고 있는 대형 캐비테이션 터널의 시험부와 동일하게 설정하였다. 날개 끝 와류 공동을 정확하게 예측하기 위하여 고정확도의 비정상 상태 지연박리와류모사 해석방법을 적응형 격자 기법과 연계하여 사용하였다. 압축성 유동 해석기법을 이용하여 예측한 음향 스펙트럼이 실험결과와 더 일치하는 결과를 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제45권3호
• /
• pp.109-116
• /
• 2021

울산항 부두에 이중 접안하여 환적작업 중이던 케미컬 탱커선 폭발로 주변 선박화재 등 울산항 내에서 큰 피해가 발생하였다. 유사 사고의 재발을 방지하기 위한 후속 조치로 '항만 내 위험물 안전관리 종합대책'이 수립되었으며 사고 발생 시에 폭발 위험성과 항내 주요 시설에 대한 영향 등을 고려한 위험물 환적부두의 지정이 요구된다. 본 연구는 폭발 위험성 기반의 환적부두 제시를 위하여 울산항 주요 환적화물 대상의 Fire & Explosion Index 평가를 실시하였다. 스티렌모노머와 벤젠의 Fire & Explosion Index 평가결과 심각한 폭발 위험성을 확인하였고, 평가결과를 기준으로 노출반경을 산출 하였다. 노출반경 결과를 기반으로 주요 부두별 위험범위를 산정하였으며, 항만시설, 주변 위험시설 및 거주시설을 고려한 환적가능 부두 후보지로 12개 부두를 제시하였다. 본 연구는 위험반경만을 고려하였기 때문에 향후 실질적인 위험물 환적 부두의 지정 시에는 해상교통안전성, 부두 및 계류시설, 안전설비 및 비상대응을 위한 접근성 등을 종합적으로 고려하여 결정하여야 할 것이다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제39권1호
• /
• pp.77-86
• /
• 2023

Ship detection is widely used in areas such as maritime security, maritime traffic, fisheries management, illegal fishing, and border control, and ship detection is important for rapid response and damage minimization as ship accident rates increase due to recent increases in international maritime traffic. Currently, according to a number of global and national regulations, ships must be equipped with automatic identification system (AIS), which provide information such as the location and speed of the ship periodically at regular intervals. However, most small vessels (less than 300 tons) are not obligated to install the transponder and may not be transmitted intentionally or accidentally. There is even a case of misuse of the ship'slocation information. Therefore, in this study, ship detection was performed using high-resolution optical satellite images that can periodically remotely detect a wide range and detectsmallships. However, optical images can cause false-alarm due to noise on the surface of the sea, such as waves, or factors indicating ship-like brightness, such as clouds and wakes. So, it is important to remove these factors to improve the accuracy of ship detection. In this study, false alarm wasreduced, and the accuracy ofship detection wasimproved by removing wake.As a ship detection method, ship detection was performed using machine learning-based random forest (RF), and convolutional neural network (CNN) techniquesthat have been widely used in object detection fieldsrecently, and ship detection results by the model were compared and analyzed. In addition, in this study, the results of RF and CNN were combined to improve the phenomenon of ship disconnection and the phenomenon of small detection. The ship detection results of thisstudy are significant in that they improved the limitations of each model while maintaining accuracy. In addition, if satellite images with improved spatial resolution are utilized in the future, it is expected that ship and wake simultaneous detection with higher accuracy will be performed.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제46권6호
• /
• pp.471-482
• /
• 2022

본 연구는 심해공학수조의 파 생성 특성을 규명하고, 심해공학수조의 기하학적 특성을 반영한 조파기 전달함수의 근사모델을 개발하는 것을 목적으로 한다. 심해공학수조의 기하학적 특성을 반영한 효율적인 해석을 위해 2차원 주파수영역 경계요소법이 적용되었다. 개발된 수치해석법은 해석해와 비교하여 검증되었다. 다양한 주기와 이동식 바닥판의 위치 변화에 대한 조파기의 경계치 문제의 수치해석이 수행되었다. 수치결과를 통해 심해공학수조의 기하학적 특성이 조파기의 전달함수에 미치는 영향을 조사하였고, 이동식 바닥판의 위치를 변화시켜 파도 생성에 대한 깊이 효과를 확인하였다. 경계요소법의 다양한 결과를 효율적으로 활용하기 위해 박판 스플라인 보간 모델 기반의 조파기 근사모델을 개발하였다. 개발된 근사 모델의 타당성은 모델 테스트 결과 비교를 통해 확인하였다.

• Ocean and Polar Research
• /
• 제44권4호
• /
• pp.297-310
• /
• 2022

To understand the chemical composition of aerosols in the Cheju-Korea Straits and their contribution to the ocean by deposition, aerosol samples were collected on board R/V Eardo from November 1997 to May 1999. The average concentrations of Al, NO₃^-, non-sea-salt (nss)-SO₄^2-, and NH₄⁺ in aerosols were 2.19, 5.59, 6.16 and 2.08 ㎍ m^-3, respectively. The Al concentration in the high yellow dust period was about 100 times higher than that in the non-yellow dust period. The concentration ratio of NO₃^-/nss-SO₄^2- ranged between 0.47 and 1.5, indicating that the aerosols in the Cheju-Korea Straits are under the effects of NO_x and SO_x emitted from China, Korea and Japan. The equivalent concentration ratio of [NH₄⁺]/[nss-SO₄^2-+ NO₃^-] with the average of 0.58±0.29 indicates that nss-SO₄^2- and NO₃^- are not neutralized by NH₄⁺. A high activity concentration of ²¹⁰Pb with 1.13-1.23 mBq m^-3 was observed during the high yellow dust period, indicating that ²¹⁰Pb is easily adsorbed in the yellow dust originating from the continent of Asia. The distribution of ⁷Be and NH₄⁺ concentrations showed a strong negative linear correlation during the low yellow dust period, April 1998. The total mineral dust flux in the Cheju-Korea Straits was estimated to be 1.21×10⁶ tons yr^-1, accounting for about 12% of the annual sediment discharge via the Nakdong River. The combined annual deposition of NH₄⁺ and NO₃^- was 0.103 mole N m^-2 yr^-1 was estimated to support 4% of the annual primary productivity in the East China Sea.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.254-261
• /
• 2022

모든 선박은 충돌을 피하기 위해 안전속력을 준수하여야 하고, 우리나라 영해 및 내수에서 속력의 제한규칙을 준수하여야 한다. 그리고 선박교통관제사는 선박이 안전속력과 속력의 제한규칙을 준수하도록 적절히 관제하여야 한다. 국제해상충돌예방규칙에서 안전속력은 선박이 명시적으로 몇 노트의 속력으로 항행하여야 하는지 규정하고 있지 않다. 반면에 국내법에서는 교통안전특정해역 등에서 제한속력을 지정하여 이를 준수하도록 하고 있다. 이 속력의 제한규칙은 주로 대지속력을 기준으로 하고 있으나, 대수속력을 기준으로 하는 곳도 있다. 이 논문은 최근 5년간 발생한 해양사고와 제한속력 위반율에 대해 분석하였고, 국제해상충돌예방규칙상 안전속력, 국내외법상 속력의 제한규칙 및 해양안전심판원 재결 중 안전속력을 준수하지 아니한 사례에 대해 살펴보았다. 그 결과, 이 논문에서는 국내법상 속력의 제한규칙이 선박에서 해양사고 예방을 위해 반드시 준수되어야 한다는 것과 선박이 이 규칙을 준수하기 쉽고, 선박교통관제사가 선박을 적절히 관제할 수 있도록 대수속력으로 규정된 속력의 제한규칙을 대지속력으로 개정할 필요가 있다는 것을 제시하였다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.307-313
• /
• 2022

지구 온난화와 기후변화에 대응하기 위해 국제적으로 재생 에너지의 개발이 확대됨에 따라 풍력발전의 비중도 점차 늘어가고 있다. 태양광발전에 비해 24시간 생산이 가능하지만 대형 풍력발전기를 대규모로 설치하기 때문에 주변의 레이더나 통신 장비들의 동작에 간섭을 일으키는 지에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 해상풍력 발전단지 외해를 항해하는 선박이 VHF 대역으로 조난 통신을 송신할 경우, 육지의 기지국에서 신호를 수신할 수 있는지를 분석하였다. 대상지역 주변의 수치지형도, 풍력발전기 캐드 모델, 풍력발전단지 배치도를 바탕으로 주변 해역 및 발전단지를 수치해석이 가능하도록 모델링하였다. 광범위한 지역에 대한 전파 분석에 적절한 고주파 해석기법 중 PO, SBR 기법을 적용한 전용 프로그램으로 전자파 간섭 여부를 분석하였다. 해상풍력 발전단지 외곽에서 송신한 VHF 대역 전자파에 대해 육상 기지국에서는 약간의 수신전력 저하는 있지만 기준치 이상의 전력을 수신하였다. 선박과 육상 기지국 사이의 가시선을 완전히 가리는 경우에 수신 전력의 저하가 발생하였으나, VHF대역이 파장이 길어 회절이나 반사 등의 효과로 육상 기지국까지 충분한 전파가 도달하는 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제28권6호
• /
• pp.1013-1022
• /
• 2022

최근 전세계적으로 4차산업이 발전함에 따라 스마트·친환경 선박의 기술 개발이 가속화 되고 있다. 완전 무인화 또는 최소인원이 승선하는 자율운항선박과 친환경 연료(메탄, 암모니아, 전기 등) 이용 선박이 등장하게 되면서 선박에 승선을 하고 있는 기존 해기사의 역할이 크게 변화될 것으로 예상되고 있다. 향후 해기사의 경쟁력을 향상시키기 위해서는 미래 해기사 직업군을 예측하고 그에 맞는 교육 커리큘럼 개선과 교육환경 조성이 필요할 것으로 생각된다. 본 연구에서는 선행연구 검토와 해양계 대학교 재학생, 현직 해기사, 전문가의 브레인스토밍을 통해 미래에 해기사가 가질 수 있는 8개의 직업군을 도출한 후 리커트 척도를 이용하여 설문을 실시하였고, 그 결과를 바탕으로 미래 해기사 관련 유력 직업군을 도출하였다. 분류한 8개 직업군 중 가장 유력한 직업군은 자율운항선박 육상제어사, 화물(적양하) 원격 관리자로 나타났다. 또한, 이러한 직업군들과 4차산업에 우선적으로 교육해야 할 필수 교육 요소를 도출하여 제시하였다.

• Composites Research
• /
• 제35권5호
• /
• pp.347-358
• /
• 2022

탄소섬유 복합소재의 우수성은 이미 여러 산업분야에서 입증되었으며, 조선산업 또한 예외는 아니다. 특히, 해양선진국에서는 탄소섬유 복합소재 선체의 해군과 해경의 특수선박이 이미 실전 배치된 바 있다. 국내에서도 10톤 급 레저선박 혹은 30톤 급 고속정 등에 탄소섬유 복합소재가 적용된 바 있으나, 아직까지 수 백 톤 이상의 경비함급에 대한 연구는 이루어진 바 없다. 본 연구에서는 해외 유사사례 분석을 통해 탄소섬유 복합소재 선체의 500톤 급 경비함에 대한 건조가능성 검토를 수행하였다. 연구결과, 기존 알루미늄 혹은 FRP 선체 대비 약 21%~25%의 경량화가 가능함을 확인할 수 있었으며, 이러한 경량화 효과는 동급 선박보다 최대 운항 속력의 향상과 함께 작전 반경의 향상효과 또한 기대할 수 있는 것으로 시뮬레이션되었다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제46권4호
• /
• pp.367-374
• /
• 2022

본 연구는 자율운항 선박의 연료 계통 펌프와 청정기를 대상으로 고장을 진단 사례를 제시하였다. 계측된 신호의 시간종속성을 반영한 심층학습(Deep learning) 알고리즘 적용 절차를 구성하고, 장비의 정상 운전상태와 고장 상태에서 계측한 진동 신호를 고장 패턴 학습에 사용하였다. 특히, 진동 신호에 내포된 열화의 시간 종속성을 반영할 수 있는 방법을 찾고자 하였으며, 슬라이딩 윈도우 연산 과정을 가진 Conv1D를 이용하여고장의 시간 종속성을 반영하였다. 또한 계측된 신호의 차수를 2차원에서 3차원으로 확장하여 시간 영역의 특징을 반영할 수 있는 데이터 전처리과정을 고안하였다. Conv1D 알고리즘의 적층과 변수를 결정하는 과정에서 그리드 탐색 기법을 사용하여 초매개변수의 최적 값을 결정하였다. 마지막으로 제안한 데이터 전처리 방법과 시계열 데이터의 시간 종속성을 반영한 Conv1D 모델이 이상 감지 및 고장 진단에 타당성이 있음을 확인하였다.