• 해양환경안전학회지
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• 제24권4호
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• pp.438-444
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• 2018

최근 국내에서는 지구온난화로 인한 해수면 상승과 이에 따른 태풍 및 해일의 증가로 인해 22개항을 선정하여 방파제 보강 및 방호시설 설치 등의 공사를 시행중에 있다. 또한, 지속적인 선박대형화로 인해 대형선 접안을 위한 수심 준설, 접안부두 확장 등의 항만 공사를 수행하고 있으나, 접안선박의 안전한 계류와 밀접한 영향이 있는 마루높이의 상향 및 보강 등의 뚜렷한 공사 계획은 없는 실정이다. 본 연구는 국내 외 마루높이 설계기준을 분석하고, 환경 및 선박 요소로 나누어 마루높이 평가지표 및 평가방법을 개발하였다. 특히, 선박 평가지표의 경우 각 요소별로 국내 외 규정에 의거하여 4단계로 설정하고, 각 단계별로 평가값을 부여하여 평가값의 곱으로 마루높이 안전도를 평가하였다. 10만톤급 크루즈선의 계류안전성 시뮬레이션 결과, 적정 최저 마루높이 기준은 약최고고조위에서 3 m 상향된 값인 $H_3$으로 도출되었다. 본 연구 결과는 선박 특성을 반영한 부두 마루높이 기준을 제안하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권4호
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• pp.331-335
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• 2012

2012년 1월 13일 이탈리아 국적 초대형 여객선 코스타 콘코디아호가 부분 침몰되었다. 당시 해당 선박은 4,252명의 여객과 승무원이 승선하고 있었으며, 사고 며칠 후 30여명이 사망하였으며 사고 24시간 이후 두명의 한국인을 포함한 이탈리아 선원들이 극적으로 구조되었다. 2012년 6월 18일까지(본 논문 발표일 기준) 총 32명의 사망자와 64명의 부상자 등 총 100여명의 사상자가 발생한 해사안전 문제의 치유할 수 없는 사고가 발생되었고 현재까지 사고에 대한 조사가 여전히 진행 중이다. 본 연구에서는 이번 초대형 이탈리아 여객선 코스타 콘코디아호의 재난 경과 보고서로써 사고의 문제점, 원인, 향후 대책방안 등에 관하여 조사 분석을 실시하였다. 본 연구의 하나의 주된 결과로써 향후 이러한 초대형 여객 운반선의 경우 국제 해사 안전적 관점에서 혁신적이고 지능적인 선박 퇴선 시스템이 구축되어야 할 것으로 분석되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권9호
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• pp.824-829
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• 2016

최근 크루즈 선박과 같이 선박의 대형화, 복합화가 진행됨에 따라 선박사고 시 인명피해가 증가하여, 선박 재난시 승객 안전을 확보하기 위한 기술의 필요성이 증가하고 있다. 현재까지는, 선박 내 사고 상황 시 안내방송 및 화재경보 비상벨, 비상유도등과 같이 현재 위치에서 안전한 곳으로 대피하라는 단순한 신호만 줄 뿐 적절한 탈출 경로를 선택함에 있어서 도움을 주지는 못한다. 이러한 문제를 해결하기 위한 여러 대피유도 방안이 제안되어 왔지만 다양한 위험요소와 그에 대한 특성에 대한 고려가 부족하여 실제 시스템에 적용하는 데 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 다양한 위험요소와 해당 특성을 고려할 수 있는 $A^*$ 알고리즘 기반의 대피유도 시스템을 제안한다. 가상 구조물 및 선박 내 재난 상황을 가정한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안된 방식의 성능을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권11호
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• pp.1216-1223
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• 2014

스마트 디바이스의 확산과 멀티미디어 콘텐츠에 대한 수요 증가로 인해 인터넷 트래픽이 급증하고 있다. 최근 크루즈선과 같은 대형 선박을 설계할 때, 지상 환경과 유사하게 해양 및 선박 내 환경에서도 다양한 IT 서비스를 제공할 수 있는 네트워크 설계가 고려되고 있다. 본 논문에서는 크루즈선과 같은 대형 선박 내부에서 효과적인 멀티미디어 콘텐츠 분배를 위한 무선 P2P (peer-to-peer) 통신시나리오를 고려하고, 멀티미디어 콘텐츠의 다운로드 서비스를 원활히 수행하기 위한 효율적인 핸드오버 기법을 제시한다. 제안한 방식은 핸드오버 시 기존의 방식이 신호 세기만을 고려하여 핸드오버를 수행하는 것과 달리, 인접 셀의 피어의 품질을 고려하여 핸드오버 히스테리시스 마진을 적응적으로 조절함으로써, 무선 P2P를 통한 멀티미디어 콘텐츠의 다운로드 속도를 개선함을 보였다. 제안한 방식은 선박 내 네트워크 (ship-area-network: SAN)에서 무선 P2P 통신을 통한 멀티미디어 콘텐츠의 공유과정에서 사용자들에게 효율적으로 콘텐츠를 제공할 수 있는 기술로 기대된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.192-198
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• 2019

대형 크루즈와 같은 사람이 많이 승선하는 여객선이 침몰하거나 화재와 같은 재난 사고가 발생하였을 때 구조기관에서 신속하게 구조할 수 있도록 지원하는 통신 시스템을 제안한다. 선박 내부에 근거리 무선통신 장치 비콘을 설치하고 승객이 휴대한 단말기에서 블루투스 통신을 통해 실시간으로 승객의 위치와 상태를 파악하여 서버로 전송한다. 위급 상황 발생 시 서버에서 구조기관에 승객의 정보를 전송하며 승객에게는 위급상황을 알리고 대피를 유도한다. 설계한 시스템을 이용하여 모의실험을 실시한 결과 특정 지역에 반 이상에서 위급 상황이 발생하였을 때 서버에서 즉시 판단하여 모든 단말에 알리는 것을 확인하였다. 사고 선박의 위치를 알린다거나 단순히 승객의 선박 내 위치를 파악하는 기존의 시스템과 달리 실시간으로 사고를 탐지하고 모든 단말기로 알려주는 본 시스템은 승객의 신속한 피난과 구조에 많은 도움이 될 것으로 기대된다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2007년도 춘계학술발표회
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• pp.109-113
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• 2007

요트에서는 가벼운 선체에 비해 고성능의 엔진을 탑재하게 되므로 엔진에서 발생하는 소음이 승조원 및 여객에 미치는 영향은 매우 크다. 최근에는 국내에서도 크루즈요트의 생산이 시도되고 있지만, 선박의 성능과 함께 기관소음의 차단기술이 구매자의 요구에 부응하지 못하고 있는 실정이다. 이와 같이 선실의 소음이 구매를 결정하는 중요한 척도로 되고 있지만, 메인엔진의 소음을 차단하기 위한 대책 이 부족한 형편이다. 그러나 최근에 발전되고 있는 모니터링설비와 지능제어시스템을 이용하면, 주 엔진의 주변을 고효율의 흡음벽으로 차단하여 기관실의 소음을 개선할 수 있다. 본 연구에서는 소음을 흡수할 수 있는 흡음벽의 성능을 높이기 위해 헬름홀츠 공명기의 원리를 적용에 대하여 연구하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권1호
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• pp.34-38
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• 2016

최근 추진 전동기가 장착된 전기추진 시스템의 대형 크루즈 선박 및 상선이 점차 증가하는 추세이다. 이러한 전기추진 선박에서 추진 전동기에 이상상태가 발생하면 전동기 자체 및 프로펠러축에 심각한 손상이 발생할 수 있다. 하지만 전기추진 선박에 사용되는 추진 전동기의 정상상태 운전 및 이상상태 시의 분석에 관한 연구는 찾아보기 힘들고 관련 정보도 매우 부족한 실정이다. 본 연구에서는 전기추진 선박용 추진 시스템의 수학적 모델을 제시하고 이를 바탕으로 전기적인 이상상태 발생 시에 추진 전동기 및 프로펠러축에 발생하는 과도현상을 해석하고자 한다. 본 연구에 사용된 전기추진 선박용 전동기는 동기전동기이며 소프트웨어인 Matlab을 사용하여 모의실험을 수행하였으며, 정격으로 운전 중인 추진 전동기에 이상상태가 발생하였을 경우 과도전류는 1상 접지 상태에서 가장 크게 발생하며 추진축에 발생하는 과도토크는 3상 접지 및 2상 접지 상태에서 상대적으로 크게 발생하였고, 정격으로 운전 중 추진 전동기의 여자전력이 차단될 경우에도 과도전류와 과도토크가 비교적 크게 발생함을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제20권2호
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• pp.234-240
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• 2014

본 연구에서는 허니컴 패널의 지배방정식을 이용하여 경계행렬식을 유도하였고, 이를 전달행렬법에 적용하여 허니컴 패널을 적용한 차음패널에 대한 해석 이론을 정립하였다. 또한, 허니컴 패널을 선박용 차음패널의 표면재로 적용하여 차음성능을 분석하였고, 철판을 표면재로 적용한 기존의 선박용 차음패널과 차음성능을 무게 당 감음량 기준으로 비교 분석하였다. 그 결과, 허니컴 패널의 차음성능이 0.35 mm 철판에 비해 STC 기준으로 2dB 높게 나와 허니컴 패널을 적용한 차음패널의 차음성능이 철판을 사용한 차음패널에 비해 무게 당 감음량을 고려할 시 우수하다는 것을 확인하였다. 또한, 허니컴 패널을 표면재로 사용한 차음패널의 면밀도가 철판을 사용한 차음패널에 비해 약 $5.2kg/m^2$ 가볍게 나타났고, 이는 약 31.7 % 무게 감소를 의미한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권4호
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• pp.309-316
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• 2020

항만 진입항로 설계 시에는 선박 입출항에 따른 통항 안전성이 우선적으로 확보될 수 있도록 적정한 항로 폭이 고려되어야 한다. 통항 안전성에 요구되는 최소 항로 폭 산출은 선종별 선박의 크기와 운항 속력 등에 따라 상이하게 나타나는 조종성능을 포함한 선박 요소, 바람, 조류 및 파랑에 따른 환경적 요소, 그리고 운항자 개인별 경험과 판단력 등에 따른 인적 요소 및 해상교통량, 항해지원 시설 등의 기타 요소를 종합적으로 검토하여 결정해야 한다. 그러나, 우리나라 항로 폭 설계 기준이 국제수상교통시설협회나 미국, 일본 등의 기준과 비교할 때 단순히 선박 길이 요소만으로 산정하고 있어, 이에 대한 개선이 요구된다. 본 연구에서는 배속 선박조종시뮬레이션을 활용하여 다양한 형태의 선박 및 환경적 요소를 고려하여, 직선항로에서 일방통항에 요구되는 적정 항로 폭에 대한 평가를 실시하였다. 대표적인 연구 결과로 일반적인 운항 선속 10노트 기준 풍속 25노트의 바람과 유속 2노트의 조류, 파고 약 3 m의 파랑이 작용할 경우, 15만 GT급 크루즈선은 선박 길이(L) 대비 0.67~0.91, 1만 2천 TEU급 컨테이너선은 0.79~1.17, 30만 DWT급 원유운반선은 1.02~1.59에 해당되는 최소 항로 폭이 필요한 것으로 분석되었다. 해당 결과는 우리나라 항로 설계기준의 개선 필요성 및 선박 대형화에 따른 통항 안전성 확보에 요구되는 최소 항로 폭 결정 등에 직접적으로 활용이 가능할 것이라 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권7호
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• pp.870-874
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• 2018

선박은 해양사고 발생 시 최악의 경우 퇴선을 해야 하나 특성상 협소하고 복잡하며 해상에서 운항하므로 퇴선이 쉽지 않다. 특히, 여객선의 경우 해상에서의 안전훈련을 이수하지 않은 불특정 다수의 승객들로 인해 더욱 퇴선이 어려운 상황이 된다. 이런 경우 승무원들의 피난 유도가 상당히 중요한 역할을 하게 된다. 그리고 구조자가 사고 선박에 진입하여 구조 활동을 하는 경우 어느 구역으로 진입해야 가장 효과적인지에 대한 검토가 필요하다. 일반적으로 승무원 및 구조자는 최단경로를 택하여 이동하는 것이 일반적이나 최단 경로에 사고 상황 등이 발생했을 경우 제2의 최적 경로 선택이 필요하다. 이러한 상황을 해결하기 위해 이 연구에서는 머신러닝(Machine learning)의 기법 중에 하나인 강화학습(Reinforcement Learning)의 Q-Learning 이용하여 퇴선 경로를 산출하고자 한다. 강화학습은 인공지능(Artificial Intelligence)의 가장 핵심적인 기능으로 현재 여러 분야에 사용되고 있다. 현재까지 개발된 대부분의 피난분석 프로그램은 최단 경로를 탐색하는 기법을 사용하고 있다. 이 연구에서는 최단경로가 아닌 최적경로를 분석하기 위해 머신러닝의 강화학습 기법을 이용하였다. 향후 AI기법인 머신러닝은 자율운항선박의 최적항로 선정 및 위험요소 회피 등 다양한 해양관련 산업에 적용 가능할 것이다.