• 해양환경안전학회지
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• 제19권4호
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• pp.334-344
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• 2013

동해 연안양식장 주변해역의 월별 변화에 따른 수괴의 분포와 생물화학적 특성을 파악하기 위하여 2012년 짝수 월(2-12월)에 속초, 죽변, 감포 연안의 3개 지점에서 CTD 관측과 함께 용존산소(DO), 클로로필 a(Chl-a), 질산염과 인산염의 N/P 비의 분포 특성을 조사하였다. 속초, 죽변 및 감포 해역에 대한 등밀도선 위의 수온(T)-염분(S)도로 수괴를 분석한 결과, 이들 해역은 대마난류 표층수, 대마난류 중층수 및 북한한류수로 나타났다. 이들 수괴에서 수온과 염분의 분포 범위를 보면, 대마난류 표층수는 수온 $20-28.3^{\circ}C$와 염분 31.04-33.75, 대마난류 중층수는 수온 $8.1-16.3^{\circ}C$와 염분 33.00-34.49, 북한한류수는 수온 $1.8-9.4^{\circ}C$와 염분 33.78-34.42를 나타내었다. DO는 동계(12월, 2월)에 남에서 북, 봄철(4월, 6월)과 가을철(10월)에는 상층에서 하층, 하계(8월)는 중층을 중심으로 상하층으로 갈수록 그 농도가 높았다. Chl-a 농도는 동계(2월), 춘계(4월), 추계(10월-12월)에 $0.4{\mu}g/L$ 이하로 낮았고, 6-8월은 다른 월에 비해 고농도가 넓게 분포하였다. 특히, 감포는 8월에 강한 수온과 염분의 약층이 형성된 곳에서 띠 형태로 $2{\mu}g/L$ 이상의 고농도가 분포하였다. N/P 비는 2-6월과 12월은 전반적으로 그 비가 16 이하로 질산염이 영양염의 제한요소로 작용하였고, 8-10월은 그 비가 16 이상으로 연안 부근에서 인산염이 영양염의 제한 요소로 작용한 곳이 많이 나타났다.

• 해양환경안전학회지
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• 제15권3호
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• pp.263-268
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• 2009

한 중 황해환경공동조사 연구는 1993년 11월 한 중 환경협력에 기초하여 1995년 5월 한 중 환경협력공동위원회에서 채택되어, 1997년부터 매년 1회씩 한국과 중국이 황해에 대한 공동조사 및 분석을 격년별로 주관하여 실시하고 있다. 본 연구는 한 중 양국이 황해를 대상으로 양국 과학자가 공동으로 승선조사 및 분석을 실시하는 연구로서, 황해에서 해양환경의 특성과 잠재적 오염압력을 평가하고, 과학적이며 체계적인 데이터베이스를 구축하며, 황해 환경에 대하여 한 중 양국이 국가적 차원에서 공동으로 관리할 수 있는 기반을 마련한다는 데 큰 의의가 있다. 또한 황해 오염현상의 공동연구를 통한 한 중 간 해양환경 협력 기반을 구축하고, 황해에 대한 과학적이며 체계적인 해양학적 자료의 축적 및 황해환경 보전을 위한 자료 제공 등 한 중 간 창해 공동관리 시스템 기반을 조성하기 위한 것이다. 지금까지 조사된 결과, 조사해역의 해양환경은 양호한 상태로서 해역 생활환경 수질기준 I등급을 나타내었다. 그러나 매년 황해의 COD 값이 점차 증가하는 경향을 보이고 있으며, 최근 양국 연안지역에서의 인구밀집과 산업화로 인하여 해양환경오염이 가중되고 있는 실정으로 오염 부하량이 지속적으로 증가할 것으로 예상된다. 지금까지 실시된 한 중 황해환경 공동조사는 연 1회 실시되고 있어, 황해의 다양한 해양환경 특성을 상세히 밝히기는 어려우나, 한 중 양국 간 황해 관련 각종 환경정책을 입안하는 데 필요한 기초 자료를 산출하는 데 있어 중요한 역할을 하고 있다. 따라서 양국은 앞으로 조사 횟수, 조사해역 및 조사항목을 연차적으로 확대할 계획이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권1호
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• pp.28-33
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• 2016

배터리는 휴대폰, 전기자동차, 무인잠수정 등과 같은 분야에서는 주 동력원으로 사용되고, 일반 자동차에서는 시동기 또는 램프구동용으로 사용되며, 일반 선박에서는 비상전원으로 사용되고 있다. 2차 전지로는 납축전지와 리튬이온 배터리를 많이 사용하고 있으며, 납축전지는 가격이 비교적 저렴하고 안전하다. 리튬이온전지는 에너지 밀도가 높고 출력이 우수하며 수명이 긴 장점이 있으나 공기 중의 수분과 반응하여 폭발의 위험성을 가지고 있다. 그러나 최근에는 방수, 방염, 방진 기술의 발달에 힘입어 리튬배터리의 사용이 증가하고 있고, 특히 하이브리드 선박 및 전기추진 선박 등의 주동력원으로 사용될 만큼 그 사용범위가 점점 넓어지고 있으므로 좀 더 엄격한 배터리의 관리가 필요하다. 하이브리드 선박에서는 500kWh 이상의 대용량 동력원을 만들기 위하여 셀(Cell) 단위로 이루어진 수십 개의 리튬배터리가 들어 있는 팩들로 접속이 된 전원을 사용한다. 따라서 배터리 점검에 필요한 검출 전압, 전류 및 온도 데이터들을 관리용 서버로 보내 주는 유선 점검 및 감시시스템을 구현하는 데에는 많은 전선과 통신 모듈이 필요하다. 본 논문에서는 직렬통신 모듈보다 가격이 저렴하고 전선을 사용하지 않는 저 전력 블루투스(Bluetooth low energy, BLE) 무선통신 모듈과 전력선 모뎀을 사용하여 하이브리드 선박용 리튬배터리 저가형 점검 및 감시시스템을 구현하고자 한다. 배터리의 점검요소에는 잔존용량(State of charge, SOC)과 잔존수명(State of health, SOH)이 있으며, 제안한 시스템은 이들을 규칙적으로 점검하여 배터리의 수명 예측과 예방 정비를 할 수 있기 때문에 안전사고를 방지할 수 있을 것으로 전망된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제16권4호
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• pp.321-337
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• 2010

1979년부터 2009년까지 31년 동안 목포연안 수질환경의 특성과 장기변동 경향을 조사하였다. 5개 정점에서 수층(표층과 저층)별 계절별로 년 4회 수온, 염분, 부유물질, 화학적산소요구량, 용존산소, 영양염류에 대해 조사한 결과, 표층수와 저층수 간에는 수소이온농도 및 인산인을 제외한 모든 조사항목에서 표 저층 간의 차이가 컸었다. 공간적 분포특성은 수온과 수소이온농도 및 용존산소는 표층과 저층 공히, 인산인과 질산질소는 저층에서 정점 간 차이가 없었으나, 그 외 조사항목에서는 정점 간 차이가 컸으며 주성분 분석결과 영산강 하구역인 정점 1과 중간인 정점 2~4 및 비교적 외해 측인 정점 5의 세 그룹으로 구분되었다. 계절별로는 질산질소를 제외한 전조사 항목에서 유의성이 입증되었고, 정점별로 차이가 있어 내측은 계절에 따른 변화가 큰 상태이었고 외해 측으로 갈수록 변화폭이 줄어드는 경향이었다. 30년 동안 수질의 장기 변동은 표층 네 그룹, 저층 두 그룹으로 구분되어 항목에 따라 부분적으로 차이가 있었으나 전반적으로 수온, 수소이온농도 및 화학적산소요구량은 점차 증가하는 경향이었고 용존산소는 불규칙한 변곡선 형태이며, 영양염류는 증가하는 경향으로 1990년 후반부터 그 폭이 커지는 경향으로 2009년에는 약간 안정화되는 특정을 보였으나, 경인연안, 아산연안, 천수만 및 군산연안과 마찬가지로 육수 유업의 원인에 기인한 것으로 사료된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권4호
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• pp.362-371
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• 2016

섬진강 하구역에서 염분경사에 따른 유색용존유기물(CDOM)의 농도와 특성을 시공간적으로 이해하기 위해 2012년 건기(3월과 6월)와 우기(7월)에 분포특성을 조사하고, 환경요인(수온, 염분)과 영양염, 엽록소와의 상관관계를 고찰하였다. 유색용존유기물의 평균농도는 각각 $1.0{\pm}0.3m^{-1}$(3월), $1.3{\pm}0.4m^{-1}$(6월), $1.4{\pm}0.3m^{-1}$(7월)로 측정되었다. 섬진강 상류의 높은 유색용존유기물 농도(> $1.5m^{-1}$)는 하류로 갈수록 감소(< $0.5m^{-1}$)하였고, 우기에 건기의 평균값에 비해 증가하였다. 또한 유색용존유기물의 화학적 특성과 공급원에 대한 지시자로 사용되는 평균값 $S_{300-500}$은 $0.013{\sim}0.018nm^{-1}$로, 건기에 비해 우기에 높은 값을 나타내었다. 유색용존유기물과 염분은 역상관계를 보였고($R^2$ > 0.8), 우기와 건기 모두 보존성 혼합의 양상을 보였다. 유색용존유기물은 강 하류로 갈수록 해수와 혼합되는 과정에 의해 희석되고, 그 특성 또한 뚜렷한 변화를 보이는 것을 확인하였다. 환경 조건 중 유색용존유기물의 변동에 영향을 주는 주요한 요인은 염분 (혼합)과 온도로 확인되었으며, 전자는 낮은 유색용존유기물 농도의 해수와의 혼합에 의한 희석으로 주로 공간적인 변동을 조절하는 것으로 보였고, 온도의 증가는 유색용존유기물의 생산에 영향을 주는 미생물학적 활동과 광분해에 통한 작용으로 유추된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권2호
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• pp.212-219
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• 2016

동해 남서해역과 같이 용존 무기 질소(dissolved inorganic nitrogen; DIN)가 제한된 환경에서 우점 규조류 Chaetoceros debilis와 Leptocylindrus danicus의 용존 유기 질소(dissolved organic nitrogen; DON)의 이용성을 정량적으로 평가하였다. 질소원으로 DIN은 질산염과 암모늄, DON은 동해에서 중요한 비율을 차지하는 글리신(glycine)과 요소(urea)에 관하여 각각 평가하였다. Monod 식으로부터 유도한 C. debilis의 최대생장속도(${\mu}_{max}$)와 반포화상수(Ks)는 질산염에서 $1.50day^{-1}$와 $1.62{\mu}M$, 암모늄에서 $1.13day^{-1}$와 $6.97{\mu}M$, 글리신 $1.46day^{-1}$와 $3.36{\mu}M$, 요소 $0.93day^{-1}$와 $0.55{\mu}M$으로 나타났다. 또한 L. danicus는 질산염에서 $1.55day^{-1}$와 $5.21{\mu}M$, 암모늄에서 $1.57day^{-1}$와 $4.57{\mu}M$, 글리신 $1.47day^{-1}$와 $3.80{\mu}M$, 요소 $1.42day^{-1}$와 $1.94{\mu}M$이었다. 두 종 모두 요소에서 용존 무기 질소보다 상대적으로 높은 친화성이 확인되었으며, 이러한 높은 친화성은 DIN 제한된 상태에서 C. debilis와 L. danicus이 생장을 유지하기 위해 요소를 이용할 것으로 판단되어진다. 따라서 동해 남서해역과 같이 DIN이 제한된 해역의 경우, DON의 효율적인 이용이 식물플랑크톤의 우점화 전략에서 중요한 요인 중 하나로 생각된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제17권1호
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• pp.69-73
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• 2011

선박화재는 육상화재와 달리 숙련된 인원과 다양한 장비에 의한 소화활동이 곤란하므로 거의 자체적으로 소화되어야 하므로 소화가 쉽지 않다. 화재발생시 온도 상승에 의한 사망보다 연기에 의해 질식사의 경우가 더 많다. 그 이유는 화재현장에서 충분한 가시거리를 확보하지 못하여 신속하게 피난하지 못하기 때문이다. 이 연구에서는 피난에 필요한 시간을 좀 더 확보하기 위해 선박 거주구역의 높이를 기존의 2.0m에서 공동주택(아파트)의 높이에 해당하는 2.3m로 상향하여 연기거동을 상호 비교하였다. 비교 방법은 기존의 실습선 한바다호의 도면을 바탕으로 30cm 상향조정된 도면을 추가 제작하여 미국의 NIST에서 제작 운용중인 FDS를 이용하여 시뮬레이션을 실시하고 결과를 예측하였다. 온도에 의한 피난 안전시간을 예측한 시뮬레이션 결과, 화재구역에서 10m 떨어진 지점에서 피난 안전시간은 55.8초 증가하였다. 가시거리에 의한 피난 안전시간을 예측한 시뮬레이션 결과, (1) 화재구역에서 10m 떨어진 지점에서 피난 안전시간은 27.1초 증가하였고, (2) 화재구역에서 20m 지점에서는 피난 안전시간이 109.2초 증가하였으며, (3) 화재구역에서 30m지점에서는 피난 안전시간이 73.3초 증가하였다. 즉, 선박의 거주구역 높이를 육상건축물과 동일하게 할 경우 승무원의 피난안전성이 증가하는 것으로 예측되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권4호
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• pp.338-346
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• 2017

이 연구는 2015년 5월부터 12월까지 우리나라 동해안에 위치한 강릉, 울진, 부산 일대에서 천연 해조장 및 서식환경 특성을 분석하였다. 연구기간 동안 출현한 해조류는 총 96종이었으며, 분류군별로는 녹조류 9종, 갈조류 23종, 홍조류 64종이었다. 강릉의 경우, 미끈뼈대그물말(D. divaricata)이 정점별로 $173.2{\sim}613.8g\;m^{-2}$로 가장 높은 생물량을 보였고, 가는보라색우무(S. linearis)가 $360.8{\sim}520.4g\;m^{-2}$, 미역(U. pinnatifida)이 $25.9{\sim}470.8g\;m^{-2}$로 생물량이 높았다. 울진에서는 참곱슬이(P. telfairiae)가 $5.5{\sim}256.2g\;m^{-2}$, 구멍쇠미역(A. clathratum)이 $46.8{\sim}241.5g\;m^{-2}$로 생물량이 높았다. 부산에서 높은 생물량을 보인 해조류는 큰잎모자반(S. coreanum)으로 $388.1{\sim}6,972.4g\;m^{-2}$였고, 감태(E. cava)도 $194.9{\sim}958.5g\;m^{-2}$로 다른 해조류에 비해 상대적으로 높은 생물량을 나타냈다. 생체량 비율의 경우, 강릉에서 0.0 ~ 55.5 %로 평균 19.2 %를 나타내 울진과 부산에 비해 상대적으로 가장 낮았다. 울진에서는 36.8 ~ 73.3 %으로 평균 63.8 %를 보였으며, 부산은 평균 48.5 %였다. 갯녹음 비율은 강릉에서 평균 46.7 %의 비율을 나타냈고, 울진에서는 평균 91.1 %의 높은 비율을 나타냈으며 이번 연구에서 다른 지역에 비해 가장 높은 비율을 보였다. 조식성 동물의 밀도는 강릉에서 평균 6.0 개체/$m^2$로 분석되었고, 울진에서는 7.0 개체/$m^2$를 나타냈으며 부산에서 2.0 개체/$m^2$로 전체 지역 중에서 가장 낮은 조식성 동물 밀도를 보였다. 결론적으로 이전 연구결과와 비교하여 종조성, 출현비율, 밀도는 유사하게 나타났다. 하지만 지구 온난화, 기후변화, 해안개발 등에 의한 물리적, 화학적 오염과 관련하여 지속적인 모니터링 연구가 필요하다고 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권2호
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• pp.163-174
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• 2020

미세먼지 등 대기오염이 일상화되고 국민 건강을 위협하면서 육상뿐만 아니라 해상 선박에서 발생하는 대기오염물질에 대한 관리 필요성이 대두되고 있다. 이에 본 연구는 선박 배출량 현황을 바탕으로 해양경찰 업무 중심의 선박 대기오염물질 점검 실태를 진단하고 배출 저감을 위한 국가 관리 대책을 제안한다. 최근 국립환경과학원(NIER, 2018)에 따르면 선박에서 배출된 총량(CO, NOx, SOx, TSP, PM10, PM2.5, VOCs, NH₃, BC)은 국내 전체 발생량의 6.4 %로 나타났고, 이 중 NOx는 13.1 %, SOx는 10.9 %, 미세먼지(PM10/PM2.5)는 9.6 %를 차지하고 있다. 선박 발생량 중에서는 국내외 입출항 화물선이 50.6 %로 가장 많은 배출을 보였고, 어선의 배출 비율도 42.6 %로 적지 않음을 알 수 있었다. 지역적으로 해양경찰 관할 5개 권역을 기준으로는 부산항, 울산항을 포함한 남해권 44.1 %와 광양항, 여수항을 포함한 서해권 24.8 % 순으로 배출이 많았다. 해양경찰은 대기오염물질 관리를 위해 승선 점검을 통한 선박 배출 상황을 관리하고 있지만, 각종 배출 장치의 가동이나 연료유 기준 등의 실측에는 많은 시간과 노력이 필요하고, 또한 선박의 바쁜 운항스케줄에 따른 제약으로 대부분 서류상의 점검으로 진행됨으로써 관리에 한계가 있다. 따라서 선박 대기오염물질 관리를 위해서는 대기오염물질 발생을 실측 점검으로 바꾸도록 규제를 강화하고 해경 함정 등을 활용한 해역별 모니터링 시스템을 구축하여 실질적 현장 데이터에 기초한 관리가 이뤄지도록 하는 한편, 장단기적으로 환경친화적 선박 도입을 위한 기술 개발과 법·제도적 지원이 필요하다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권1호
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• pp.103-113
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• 2020

잭업 드릴링 리그 (Jack-up drilling rigs)는 해양자원개발 분야 중 석유 및 가스 탐사 산업에서 널리 사용되는 대표적인 해양구조물이다. 이러한 잭업 구조물은 대체로 얕은 수심에서 사용하도록 설계되었지만 에너지 산업의 추세로 대수심 및 가혹한 환경 조건에서도 사용이 가능한 설계가 요구되고 있다. 이러한 잭업구조물의 운영환경 확장에 따라서 과도한 설계를 최소화하고 신뢰성 반영된 설계법이 요구되었다. 기존의 해양구조물 산업에서 잭업 구조물의 설계법은 사용(혹은 허용)응력 설계 (WSD: Working (or Allowable) Stress Design) 방법을 사용하여 설계가 되고 있었다. 이러한 설치환경변화에 따라서 충분한 신뢰성을 확보가 가능한 하중 및 저항계수 (LRFD: Load and Resistance Factored Design) 방법을 최근 개발되었고 규정화가 되었다. LRFD 방법은 통계적 기반으로 한 한계상태설계 개념으로 잭업구조물의 구성구조부재의 하중과 전산수치해석을 이용한 강도의 불확성을 하중 및 저항 계수로 표현하는 설계법이다. 개발된 LRFD 방법은 실제 잭업구조물 설계의 적합성 판단을 위하여 기존의 WSD 방법과의 정량적인 비교 분석이 반드시 필요하다. 따라서 본 연구는 기존의 WSD와 LRFD 방법으로 이용하여 실 잭업 구조물의 레그 구조를 대상으로 상용유한요소해석코드를 이용하여 정량적인 UC (Unity Check)값을 기반으로 비교 분석하였다. 분석된 결과로 다양한 환경하중조건 하에서 LRFD 방법을 사용하여 잭업구조물의 레그(Leg) 설계에서 상당히 합리적인 UC 값을 가지고 기존 대표적인 WSD기법 중에 하나인 API-RP 코드 대비 약 31 % 차이가 분석되었다. 따라서 LRFD 설계 방법이 WSD 방법에 비해 구조 최적화 및 합리적인 설계에 더 유리하다는 것을 확인할 수 있었다.