• 대한조선학회논문집
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• 제61권1호
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• pp.51-60
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• 2024

Hi Air Korea and Hanwha ocean are currently developing an Onboard Carbon dioxide Capture System (OCCS) to absorb CO₂ emitted from ship's engine using a sodium hydroxide(NaOH) solution, and converting the resulting salt into a solid form through a chemical reaction with calcium oxide (CaO). The system process involves the following steps; 1)The reaction of CO₂ gas absorption in water, 2)The reaction between carbonic acid (H₂CO₃) and NaOH solution to produce carbonate or bicarbonate, and 3)The reaction between carbonate or bicarbonate and CaO to form calcium carbonate (CaCO₃). And ultimately, the solid material, CaCO₃, is separated and discharged using a separator. The OCCS has been installed on an ship and the test results have confirmed significant reduction effects of CO₂ in the ship's exhaust gas. A portion of the exhaust gas emitted from the engine was transferred to the OCCS using a blower. The flow rate of the transferred gas ranged from 800 to 1384 m³/hr, and the CO₂ concentration in the exhaust gas was 5.1 vol% for VLSFO, 3.7 vol% for LNG and a 12 wt% NaOH solution was used. The results showed a CO₂ capture efficiency of approximately 42.5 to 64.1 vol% and the CO₂ capture rate approximately 48.4 to 52.2kg/hr. Additionally, to assess the impact of the discharged CaCO₃on the marine ecosystem, we conducted "marine ecotoxicity test" and performed Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis to evaluate the dispersion and dilution of the discharged effluent.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2009년도 춘계학술발표회
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• pp.105-111
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• 2009

국내에서는 해양오염을 예방하기 위하여 해양오염방지관리인 제도를 운영하고 있다. 국적 선박의 증가와 해양환경관리법의 시행으로 인하여 선박 오염방지관리인 교육 제도에 변화가 예상된다. 2011년부터는 해양오염방지관리인 교육과정을 해양환경관리공단에서 운영하기 때문에 교육 수요에 영향을 미치는 요인을 분석하여 교육계획을 수립하여야 한다. 선박 해양오염방지관리인의 교육 현황을 알아보고 교육수요에 영향을 미칠 수 있는 주요요인을 분석하였다. 현재 한국해양수산연수원에서 시행하고 있는 선박 해양오염방지관리인 교육과정은 정규과정의 경우 3일간 21시간, 재교육의 경우 2일간 18시간, 유해액체물질 교육의 경우 2일간 17시간 교육하고 있다. 2008년의 연간 교육생 숫자는 정규과정의 경우 516명, 재교육과정의 경우 1085명, 유해액체물질 교육과정의 경우 135명이었다. 선박의 증가율이 선박의 해양오염방지관리인수에 영향을 미치는 주요변수로 나타남에 따라 연도별 예상선박발주량을 근거로 선박의 오염방지관리인수를 전망하였으나, 해운시황 변화, 조선 산업 변동 등의 주요요인에 따라 크게 변할 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제41권4호
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• pp.399-404
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• 2021

2020년 1월 1일부터 국제해사기구(International Maritime Organization, IMO)는 선박 대기오염 규제를 지속적으로 강화하고 있으며, 배출 규제해역이 아닌 일반해역을 운항하는 전 세계 모든 적용대상 선박에 대하여 황함유량 0.5 %를 초과하지 않는 연료유를 사용하거나 이에 준하는 대기오염 배출기준을 만족하도록 결정하였다. 최근 습식 스크러버를 통한 본 규정의 대기오염 배출기준을 만족시키려는 연구가 진행되고 있으나, 이 기술은 폐세정수를 동시에 유발하는 문제점이 있다. 본 연구에서는 국제해사기구의 폐세정수 배출 기준을 준수하기 위한 이온교환수지 공정의 성능을 평가하였다. 모사폐세정수를 사용하여 실험실 규모의 회분식 및 연속식 실험을 진행하였다. 실험 결과 모사폐세정수의 높은 총용존고형물에도 불구하고 이온교환수지 특성에 따라 선택적으로 질산염의 제거가 효율적으로 이루어짐을 확인하였다. 추가적으로 다양한 운영조건을 최적화함에 따라서 제거 효율을 개선할 수 있었으며, 이를 통하여 국제해사기구의 폐세정수 배출수 수질 기준을 만족할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권2호
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• pp.332-350
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• 2019

2017년 8월 7일부터 25일까지 수중글라이더를 활용하여 $37.9^{\circ}N$ 위도 라인를 따라 동경 $129.0^{\circ}E{\sim}131.3^{\circ}E$ 사이를 왕복하는 단면 관측을 수행하였다. 해당 경로는 국립수산과학원 정기선박 관측라인 중 106 라인을 따른 것으로 이 경로를 따라 약 18일간 운용하였으며 위치 유지 모드로 동작했던 시간을 제외하고 총 440 km를 비행하였고, 그동안 고해상도 수온 및 염분의 공간 단면을 관측하였다. 본 관측 해역은 약 0.8 m/s의 강한 유속을 갖는 동한난류가 북상하고 있는 상황이었음에도 불구하고, 해당 수중글라이더는 지정된 경로에서부터 RMS 거리 400 m 이내를 벗어나지 않고 정확하게 106 라인을 따라 비행하였다. 본 관측에서 얻어진 고해상도 물성 단면 구조를 국립수산과학원 정선 관측 자료와 비교함으로써 해양환경에 지대한 영향을 끼치는 전선역이나 소용돌이와 같은 현상을 관측하기 위해서 고해상도 관측이 얼마나 중요한지 확인할 수 있었다. 이러한 수중글라이더 관측을 통해 이제까지 발견하지 못했던 새로운 소용돌이를 발견할 수 있었다. 이 소용돌이는 수평폭이 10~13 km, 수직폭은 200 m 가량되는 렌즈 형태를 가지고 있으며 시계방향으로 회전하는 아중규모 중층성 소용돌이(submesoscale intrathermocline eddy)다. 수온약층 내 혹은 직하부에 존재하면서 아중규모의 렌즈형태의 구조를 갖는 이러한 중층성 소용돌이는 동해에서 처음 발견되었기 때문에 Korea intrathermocline eddy(Keddy)로 명명하였다. 이 Keddy는 다음과 같은 전형적인 중층성 소용돌이(intrathermocline eddy)의 특징을 가지고 있다. Keddy는 수온약층 하부인 수심 약 170 m, 즉 중층에서 유속최대값을 갖는 특징이 있고, 따라서 해표면에는 해당 지오포텐셜 구조가 드러나지 않는 2차 순압성 구조를 가지고 있다. 또한 중앙부의 성층화가 주변보다 약하고, 수평크기가 1차 순압성 로스비 변형반경과 유사하며, 로스비 수가 0.7로 1에 근접한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권6호
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• pp.802-808
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• 2019

직류전동기는 속도제어가 간단하고, 출력 토크특성이 우수한 장점으로 윈치나 카고 펌프 모터 등으로 선박에서 많이 사용되었으며, 전기추진선박이 도입된 초기에는 선박용 추진전동기로도 적용되었다. 하지만 브러시와 정류기와 같은 기계적 정류장치의 단점으로 인해 최근에는 직류전동기와 전기적인 특성은 매우 유사하지만 기계적인 정류장치를 설치하지 않고 반도체 소자를 이용한 전자적인 정류장치를 사용하는 브러시리스 직류전동기의 사용이 증가하고 있다. 기존의 브러시리스 직류전동기를 구동하기 위한 인버터 시스템은 2상여자방식을 사용하므로 역기전력파형이 사다리꼴모양으로 되며, 이로인해 전류가 흐르는 권선이 바뀌는 상전류 전환 구간에서 고조파와 토크리플이 발생하게 된다. 이러한 고조파와 토크리플을 저감하기 위한 다양한 방안이 연구되어 발표되었으며, 본 연구에서는 전력분석프로그램을 이용하여 브러시리스 직류전동기의 구동회로에 비례적분 속도전류제어기 알고리즘을 구현한 Cascaded H-Bridge 멀티레벨 인버터를 적용하였다. 모델링한 브러시리스 직류전동기의 시뮬레이션을 통해 제안하는 전동기의 구동방식을 적용하는 경우에 기존의 구동방식에 비해 전동기 입력측 전압파형 개선과 고조파 및 토크리플이 현저히 저감되는 결과를 확인할 수 있었다.

• 대한인간공학회지
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• 제36권5호
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• pp.525-533
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• 2017

Objective: The aim of this study is to investigate maritime officers' strategies to avoid the ship collision in crossing situations. Background: In a situation where there is a risk of collision between two ships, maritime officers can change the direction and speed of the own-ship to avoid the collision. They have four options to select; adjusting the speed only, the direction only, both the speed and direction at the same time and no action. Research questions were whether the strategy they are using differs according to the shipboard experience of maritime officers and the representation method of ARPA (automatic radar plotting aid) - radar graphic information. Method: Participants were 12. Six of them had more than 3 years of onboard experience, while the others were 4th grade students at Korea Maritime and Ocean University. For each participant, 32 ship encounter situations were provided with ARPA-radar information. 16 situations were presented by the north-up display and 16 situations were presented by the track-up display. Participants were asked to decide how to move the own-ship to avoid the ship collision for each case. Results: Most participants attempted to avoid the collision by adjusting the direction of the ship, representing an average of 22.4 times in 32 judgment trials (about 70%). Participants who did not have experience on board were more likely to control speed and direction at the same time than participants with onboard experience. Participants with onboard experience were more likely to control the direction of the ship only. On the other hand, although the same ARPA Information was provided to the participants, the participants in many cases made different judgments depending on the method of information representation; track-up display and north-up display. It was only 25% that the participants made the same judgment under the same collision situations. Participants with onboard experience did make the same judgment more than participants with no onboard experience. Conclusion: In marine collision situations, maritime officers tend to avoid collisions by adjusting only the direction of their ships, and this tendency is more pronounced among maritime officers with onboard experience. The effect of the method of information representation on their judgment was not significant. Application: The results of this research might help to train maritime officers for safe navigation and to design a collision avoidance support system.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권8호
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• pp.629-635
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• 2007

항해사의 업무수행도 감소는 해양사고 발생의 주요 원인 중의 하나로 자주 언급되고 있다. 인터뷰와 항해 기록분석을 통한 선원의 작업시간 분석에 대한 연구는 일부를 수행되었으나, 작업부하, 작업교대, 스트레스, 수면 등이 선원의 인지능력에 미치는 영향을 분석한 사례 매우 한정적이다. 항공, 철도와 같은 다른 운송 산업에서는 승무원의 근무 패턴을 관리하기 위한 피로관리 도구를 개발하고 있고 있는데, 이러한 도구들은 선원, 항해사 및 육상관리자의 효율적인 근무일정을 계획하는데 도움을 줄 수 있다. 따라서 본 연구에서는 항해사의 인지능력을 평가하기 위해, 해상 충돌상황에서의 종합적 대응능력을 평가할 수 있는 소프트웨어 프로그램을 개발하였다. 항해 전문가를 대상으로 한 실험을 통하여, 평가기준을 개발하였으며, 실습 항해사를 대상으로 하여 시스템에 대한 검증이 이루어졌다. 본 시스템은 선박운항 시 충돌사고를 회피하기 위한 항해사의 인지능력을 평가할 수 있으므로, 당직 전 혹은 승선 전에 짧은 시간 동안의 평가를 통하여 항해사의 전반적 인지능력을 평가하고, 이 결과를 항해사에게 경고메시지 형태로 전달할 수 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권4호
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• pp.448-456
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• 2019

본 연구는 선원들의 안전보건활동 실태조사를 통하여 선내 재해예방과 안전보건활동 대책에 필요한 기초 자료를 제공하기 위한 목적으로 최근 6개월 이내 승선경험이 있는 437명을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 분석결과 선원들의 안전보건활동 수준은 평균 68.82점이었으며, 작업장 정리정돈이 76.08점으로 가장 높았고, 안전보건관리체계가 62.78점으로 가장 낮았다. 안전보건활동 수준 차이 검증결과 해상직원이 육상직원보다 높았고, 고학력자가 저학력자에 비해 높았다(p<0.01). 외항이 내항보다 높았으며, 특수화물선이 다른 선종보다 높았다(p<0.01). 선박의 크기는 대형선이 소형선에 비해 높았으며, 선령이 5년 미만 선박종사자에서 가장 높았다(p<0.01). 따라서 선원의 안전보건활동 수준을 높이기 위해 개인 및 직무특성과 선박의 특성 차이를 고려한 다양한 안전보건교육프로그램의 개발, 선내 안전보건활동의 활성화 등 선원들의 재해 예방을 위한 적극적인 선내 안전보건 활동 지원 대책이 필요하다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제29권1호
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• pp.56-76
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• 2024

동해에서 수행된 국내 최장기 수중글라이더 운용 및 연속 단면 관측 결과를 보고한다. 본 연구팀은 수중글라이더를 활용하여 2020년 9월 18일부터 12월 21일까지 총 95일 동안 국립수산과학원(NIFS) 정선 관측 106 라인에 거의 일치하는 37.9 °N 위도선을 따라 동경 129.1 °E ~ 131.5 °E 사이를 6회 왕복하는 국내 최초의 연속 물성 단면 관측을 성공리에 수행하였다. 본 수중글라이더는 2020년 9월 18일 129.1 °E 위치에서 투하되어 9월 19일부터 88일간의 비행 관측을 수행하였고, 2020년 12월 15일부터 6일간 129.2 °E 위치에서 위치 제어 유지(Virtual Mooring)후 회수되며 전체 운용을 마무리하였다. 표층부터 800 dbar 수심까지 톱니형태의 궤적을 그리면서 총 수평거리 2550 km를 비행하는 동안 글라이더의 경로 이탈은 RMS 거리 262 m를 벗어나지 않을 정도의 매우 안정적인 경로 추종 모드를 보여줬다. 비행 관측을 통해 획득한 총 12개의 고해상도 물성 횡단면 자료로부터 수온과 염분의 연속적인 변동이 보이는 아중규모 특성을 확인하였고, 국립수산과학원(NIFS)의 격월 선박 관측 자료와 비교함으로써 시공간 해상도 차이에 따른 뚜렷한 특성을 발견하였다. 첫째는 공간 해상도 차이에 따른 결과로 표층 전선역의 세기 및 이동, 수온약층 강화현상 등 아중규모 현상들이 글라이더 횡단면 자료에서만 뚜렷하게 관찰되었다. 이러한 아중규모 구조는 현행 선박 관측 자료의 정점 간격(25 km) 보다 작다는 특징이 있었는데, 동해 내 아중규모 구조의 이해를 위해서는 고해상도 관측이 필요함을 의미한다. 둘째는 시간 해상도 차이에 따른 결과로 글라이더 자료에서 추출한 평균 7일 간격의 수온과 염분 시계열이 대략 6주 주기를 갖는 월중변동(Intramonthly variation) 특성을 보인다는 것과 대략 1주 동안 급격한 관측치의 변동이 나타난다는 것을 확인하였다. 이는 격월 정선 관측 자료에는 확인되지 않는 특징이다. 따라서, 정선 관측해역의 물성 변동을 이해하기 위해서는 선박 관측과 비교하여 상대적으로 비용이 저렴하고 효율적인 글라이더 관측을 통한 보완이 필요하다고 여겨진다. 마지막으로 두 플랫폼 간 관측치의 편차를 확인하였는데, 이러한 편차의 요인을 공간 규모에 기초한 정점의 정의 및 시간 규모에 따른 변동성, 그리고 각 플랫폼의 CTD 측정 장비의 교정 관점에서 논하였다.