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ATSC 3.0 및 MBMS 시스템 분석과 ATSC 3.0을 위한 LDM 기반 최적 전송 및 MIMO 기반 검출 성능 향상 방법
No full text최근, 통신 시스템과 미디어 산업의 발전으로 인해, 스마트폰을 이용한 미디어 서비스의 소비가 급증하고 있다. 특히, OTT (over the top)와 같은 플랫폼의 인기로 인해, 더 높은 품질의 비디오/오디오 서비스에 대한 수요가 증가하고 있다. 이러한 추세에 따라, 고용량의 서비스를 안정적이고 효율적으로 전송할 수 있는 차세대 방송 규격에 대한 필요성이 대두되고 있다. 이러한 요구를 만족하기 위해, ATSC (Advanced Television Systems Committee) 3.0과 5G MBMS (fifth-generation multimedia broadcast/multicast service) 등이 최근에 개발되었다. 본 학위논문에서는 ATSC 3.0과 5G MBMS의 시스템 및 수신 성능을 분석하고, ATSC 3.0 기반의 LDM (layered-division multiplexing)을 활용한 다중 서비스의 최적 전송 및 MIMO (multiple-input multiple-output)를 활용한 검출 성능 향상 방법을 제안한다.
먼저, ATSC 3.0과 5G MBMS의 시스템 분석 및 성능 평가를 수행한다. ATSC 3.0과 5G MBMS 신호를 각각 데이터 영역 (data part)과 제어 영역 (control part)에 해당하는 물리 채널로 나누고, 각 신호 영역에 대해 독립적으로 성능 평가를 수행한다. 또한, 다양한 수신 성능 분석을 위해, 방송망과 같이 매우 넓은 커버리지 (coverage)에서 발생할 수 있는 매우 긴 지연 (delay)을 포함한 이동 및 고정 채널 환경을 고려하고, 이상적인 채널 추정을 포함한 성능이 다른 3가지 채널 추정 방법을 적용한다. 전산 실험 결과는 데이터 영역과 제어 영역 모두에서 ATSC 3.0이 5G MBMS에 비해 상당한 성능 이득을 얻을 수 있고, ATSC 3.0이 5G MBMS 보다 효율적인 방송망 구축에 유리하다는 것을 보여준다. 또한, 차세대 방송 규격인 NR MBS (new radio multicast and broadcase service)는 5G MBMS에 비해 BICM (bit interleaved coded modulation)이 개선되었기 때문에 향상된 성능을 얻을 수 있다. 그러나, 높은 속도에서는 여전히 도플러 (Doppler)에 의한 성능 열화가 발생하기 때문에, ATSC 3.0의 인터리빙 (interleaving)과 같은 추가적인 다이버시티 (diversity) 이득을 얻을 수 있는 방법을 추가로 적용함으로써, 높은 속도에서 더욱 개선된 성능을 얻을 수 있고, 따라서 방송망에서 향상된 전송 효율을 얻을 수 있을 것으로 예상할 수 있다.
또한, ATSC 3.0 시스템을 기반으로 한 방송망의 전송 효율을 극대화하기 위한 두 가지 개선 방법을 제안한다. 첫 번째로, LDM을 기반으로 한 다중 PLP (physical layer pipe)의 최적 전송 방법을 제시한다. 규격을 확장하여 최대 4개 PLP와 4개 계층 (layer)까지 고려한 LDM 기반 M-PLP (multiple-PLP) configuration들의 채널 용량 (channel capacity) 분석과 수신 성능 평가가 수행된다. LDM은 다른 직교 다중화 (orthogonal multiplexing) 방법에 비해 최소 채널 용량을 최대화하는 관점에서 더 높은 전송 효율을 얻을 수 있다. 전산 실험 결과는 각 PLP를 각 계층에 할당하는 다계층 LDM의 경우가 나머지 다중화 방법에 비해 가장 높은 채널 용량과 가장 좋은 수신 성능을 달성할 수 있음을 보여준다. 또한, LTDM (layered time-division multiplexing)의 성능 열화가 다계층 LDM에 비해 크지 않으므로, LTDM 또한 효율적인 전송을 위한 좋은 솔루션이 될 수 있음을 보여준다.
마지막으로, 방송망의 전송 효율 개선을 위한 또 다른 방법으로서 MIMO 시스템에서의 검출 성능 향상 방법을 제안한다. ATSC 3.0의 MIMO 시스템은 MIMO precoding 내 I/Q polarization interleaving의 비선형 동작으로 인해 연속 간섭 제거 (successive interference cancellation: SIC) 기반 방법의 적용이 불가능하다. 따라서, SIC 기반의 준최적 (suboptimal) 검출 방법을 쉽게 적용할 수 있도록, 수신 신호에 대해 다른 형태의 real-valued representation을 제시한다. 또한, 성능 개선과 복잡도 감소를 위해 ATSC 3.0에서 사용되는 2D NUC (two-dimensional non-uniform constellation)의 구조적 특징을 반영한 블록 단위의 -best 알고리즘 기반 검출 방법을 제안한다. 전산 실험 결과는 고정 및 이동 채널 환경에서 제안하는 방법이 기존 선형 필터를 적용한 방법에 비해 복잡도는 약간 증가하지만, 매우 향상된 성능을 얻을 수 있음을 보여준다. 또한, 제안하는 방법에서 적절한 후보 심볼의 개수를 선택함으로써 좋은 성능-복잡도 trade-off를 만족할 수 있음을 보여준다.|Recently, with the development of communication systems and the media industry, the consumption of media services using smartphones has rapidly increased. In particular, owing to the popularity of media platforms, such as over the top (OTT), the demands for higher-quality video/audio services have increased. To satisfy the requirements, Advanced Television Systems Committee (ATSC) 3.0 and fifth-generation (5G) multimedia broadcast/multicast service (MBMS) have been recently developed as next-generation terrestrial broadcasting standards. To realize an efficient broadcasting network, the system and reception performance of ATSC 3.0 and 5G MBMS are analyzed. Furthermore, to maximize the transmission efficiency in broadcasting networks, an optimal transmission scheme of multiple services using layered-division multiplexing (LDM) and an improved detection scheme using multiple-input multiple-output (MIMO) are proposed based on the ATSC 3.0 system.
First, system analysis and performance evaluation of ATSC 3.0 and 5G MBMS are performed. The ATSC 3.0 and 5G MBMS signals can be divided into several physical channels corresponding to the data and control parts. Subsequently, the reception performance is evaluated independently for the physical channels corresponding to each part. In addition, as channel environments, mobile and fixed channels with very long delay spread, which may occur in very wide coverage for broadcasting networks, are considered. Moreover, three channel estimation schemes corresponding to ideal, low-complexity, and practical estimation are applied. The simulation results show that ATSC 3.0 can obtain significant performance gain compared to 5G MBMS in both the data and control parts. Therefore, ATSC 3.0 is more advantageous than 5G MBMS for efficient broadcasting networks. In addition, 5G-based new radio (NR) multicast and broadcast service (MBS), which is considered as a next-generation broadcasting standard, can obtain improved performance by using enhanced bit-interleaved coded modulation (BICM) compared to 5G MBMS. However, to obtain additional performance gain under higher mobile speeds, it is necessary to apply the schemes such as interleaving used in ATSC 3.0.
Furthermore, two improved schemes aimed to maximize of transmission efficiency are proposed based on the ATSC 3.0 system. First, an optimal transmission scheme of multiple physical layer pipes (M-PLPs) based on LDM is presented. Considering up to 4 PLPs and four layers based on LDM extension, the capacity analysis and performance evaluation of LDM-based M-PLP configurations are performed. LDM can provide higher transmission efficiency from the perspective of maximizing the minimum rate than other orthogonal multiplexing schemes. The simulation results show that multi-layer LDM, which allocates each PLP to each layer, can achieve the highest capacity and best reception performance compared to other configurations. In addition, since the performance degradation of layered time-division multiplexing (LTDM) is not significant compared to the multi-layer LDM, it is shown that LTDM may also be a good solution for the efficient transmission of M-PLPs.
Finally, as another improvement of the broadcasting network, an improved detection scheme for the ATSC 3.0 MIMO system is proposed. The MIMO system of ATSC 3.0 cannot use the successive interference cancellation (SIC)-based scheme owing to the non-linear operation of I/Q polarization interleaving in the MIMO precoding. Therefore, this thesis presents an alternative approach to the real-valued representation for the received signal to facilitate a simpler application of various SIC-based detection schemes than other forms of real-valued representations. In addition, to improve the detection performance and complexity, an improved detection scheme using -best algorithm based on block cancellation, which reflects the structural property of two-dimensional non-uniform constellation (2D NUC) defined in ATSC 3.0, is proposed. The simulation results show that the proposed detection scheme outperforms the linear detection under mobile and fixed channels, although the complexity increases slightly. Furthermore, a good performance- complexity trade-off can be satisfied by selecting the appropriate number of candidate symbols for the proposed detection scheme.1. Introduction 1
1.1 Problems and Related Previous Works 6
1.2 Summary of Contributions 11
2. Study on ATSC 3.0 and 5G MBMS Systems 14
2.1 Structure of ATSC 3.0 System 16
2.2 Structure of 5G MBMS System 22
2.3 Simulation Results 31
2.4 Summary 49
3. Optimization of LDM-Based Transmission for ATSC 3.0 51
3.1 LDM-Based M-PLP Configuration in ATSC 3.0 52
3.2 Extension to Multi-Layer LDM 57
3.3 Capacity Analysis for LDM-Based M-PLP Configurations 66
3.4 Simulation Results 70
3.5 Summary 87
4. Improved Detection Scheme of ATSC 3.0 MIMO 88
4.1 ATSC 3.0 MIMO System 89
4.2 Real-Valued Representation of Received Signals 93
4.3 Improved SIC-Based Detection Scheme 96
4.4 Simulation Results 105
4.5 Summary 111
5. Conclusions 112Docto
A study on application of CNT film-based electrochemical sensor for chemical detection
No full text위험유해물질(HNS, hazardous and noxious substances)은 기름을 제외한 물질로써 해양자원이나 생명체에 심각한 위해를 미치거나 중대한 장애를 일으키는 유해 액체 물질 및 화재, 폭발 등의 위험이 있는 물질을 말한다. HNS는 독성, 인화성, 화학 반응성 등과 같은 다양한 위험 특성을 가지며, 대략 6,000여 종에 달하는 것으로 알려져 있다. HNS가 해상에 유출될 경우 화재·폭발의 위험과 독성 등으로 인한 인체 및 해양 생태계에 치명적인 피해가 우려된다. 최근 국내 HNS 물동량이 증가하면서 해상 HNS 유출 사고의 위험성이 크게 증가하였다. 하지만, 우리나라의 해양오염사고 대응체계는 기름유출 사고 위주이며 HNS에 대한 체계적인 관리나 유출 사고 시 신속하고 효과적인 대응은 미흡한 실정이다.
종래의 유해물질 검출 센서의 경우 고감도를 위한 히터 작용이 필수적이며, 해수에 노출될 경우 물성이 변화하는 문제점이 있다. 또한, 검출대상이 기체상 HNS로 국한되어 있으며 액체상 HNS 검출 센서의 연구는 아직 시작 단계에 있다. 종래의 액체상 HNS 검출 센서로는 인듐-틴-옥사이드 (ITO, Indium Tin Oxide) 기반 HNS 검출 센서가 있다. ITO Film HNS 센서의 경우 기계적 특성의 안정성과 센서 검출특성의 응답, 선형성, 최소검출농도 (LOD, Limit of Detection) 등 보완해야 할 부분이 있다. 따라서 해상에 유출된 HNS의 종류 및 농도에 대한 정보를 신속하고 정량적으로 확보하기 위해서는 높은 기계적 강도와 HNS에 대해 우수한 응답특성을 보이는 새로운 형태의 센서 제작이 필요하다.
본 연구에서는 물리적, 화학적 내구성이 우수하며 면적 대비 큰 부피를 갖는 탄소나노튜브 (CNT, Carbon Nanotubes)를 HNS 감지 물질로 선정하였다. 또한, 센서 구조를 최적화한 CNT 기반 전기화학센서를 제작하여 기존의 ITO Film HNS 센서와 검출 특성을 비교하였다. 총 12종의 부유성 HNS를 선정하여 검출 특성을 파악하였고 센서의 온도의존특성을 분석하여 변온환경에서의 센서 응답의 오차를 분석하였다. 최종적으로 해상에 유출된 HNS를 검출하기 위해 센서 특성을 종합적으로 평가하고 보고하였다.
제 1장에서는 HNS의 위험 특성에 대해 언급하고 종래의 유해물질 검출 센서의 특성에 대한 내용을 설명하였다. 그리고 액체상 HNS 검출 센서의 필요성과 새로운 형태의 유해물질 검출 센서 도입의 필요성에 대해 설명하였다.
제 2장에서는 선택한 CNT 나노 파우더를 이용하여 CNT Film의 제작 공정에 대해 서술하였다. 그리고 제작한 CNT Film의 HNS 검출센서로 응용하기 적합한지 판단하기 위해 표면, 구조적, 전기적, 기계적 특성을 분석하였다.
제 3장에서는 서로 다른 두 가지 구조의 센서의 이론적 응답 메커니즘을 분석하였다. 표면저항형 (Resistive-type, R-type)과 전기전도형 (Conductive-type, C-type) 구조의 Film을 각각 제작하고 센서 특성을 비교하였다. 센서 특성이 우수한 구조를 선택하여 HNS 검출 센서의 구조를 최적화하였다.
제 4장에서는 CNT Film을 HNS 검출 센서로 활용하기 적합한지 판단하기 위해 연구를 진행하였다.
검출 대상 HNS를 선정하고 CNT Film HNS 센서를 통해 총 12종의 부유성 HNS에 대한 검출 특성을 파악하였다. 센서 특성으로는 센서응답, 상승시간, 감도, 선형성, LOD 등을 종합적으로 평가하였다.
CNT Film HNS 센서의 변온환경에서의 작동 오차를 분석하기 위해 온도의존특성을 파악하였다. 실험 온도의 신뢰성을 파악하고 Film의 온도저항계수를 계산하였다. 다양한 온도의 염수를 투여하여 얻은 센서 응답을 통해 작동 온도가 변화할 때 센서응답의 오차를 분석하였다.
CNT Film HNS 센서의 동작 메커니즘을 분석하기 위해 이론적 메커니즘과 실제 HNS 농도에 따른 전하량 측정 결과를 비교하였다. HNS 농도 및 종류에 따른 전하이동 과정을 서술하고 동작 메커니즘을 분석하였다.
마지막으로 제 5장에서는 본 연구에서 확보한 결과의 요약 및 결론에 대해 서술하였다. 본 연구에서는 목적한 액체상의 유해물질을 검출 가능할 수 있는 센서를 구현하였으며 해상 HNS 유출 사고에 적용 가능한 유용하며 경제적인 전기화학 센서를 제작할 수 있다는 점을 보였다.제1장. 서 론 1
1.1 연구배경 1
1.1.1 위험유해물질(HNS, Hazardous and Noxious Substances) 1
1.1.2 HNS 검출 센서의 필요성 3
1.2 연구의 필요성 4
1.2.1 종래의 나노물질 기반 센서 4
1.2.2 가스상 화학물질 검출 센서 현황 5
1.2.3 액체상 유해물질 검출 센서의 필요성 6
1.2.4 인듐-틴-옥사이드 기반 전기화학센서 7
1.3 본 연구의 제안 9
참고문헌 10
2. CNT Film 제작 및 평가 14
2.1 나노물질 특성 14
2.1.1 탄소나노튜브(CNT) 재료 특성 및 센서 응용 14
2.2 CNT Film 제작 16
2.2.1 블레이드 캐스팅(Blade Casting) 기법 16
2.2.2 PET(Polyethylene Terephthalate) 기판 최적화 18
2.2.3 페이스트(Paste)비율 최적화 20
2.3 CNT Film의 특성평가 22
2.3.1 표면 특성평가 방법 22
2.3.1.1 CNT Film의 표면 특성 28
2.3.2 구조적 특성평가 방법 30
2.3.2.1 CNT Film의 구조적 특성 32
2.3.3 전기적 특성평가 방법 34
2.3.3.1 CNT Film의 전기적 특성 35
2.3.4 기계적 특성평가 방법 36
2.3.4.1 CNT Film의 기계적 특성 39
참고문헌 42
3. CNT Film 기반 HNS 센서 구조 설계 45
3.1 이론적 배경 45
3.1.1 표면 저항형 (Resistive-type, R-type) 센서 구조 45
3.1.2 전기 전도형 (Conductive-type, C-type) 센서 구조 47
3.2 검지부 구조에 따른 센서 응답 49
3.2.1 구조에 따른 센서의 동적, 정적 특성 49
3.3 HNS 검출 센서 구조 최적화 53
3.4 요약 55
참고문헌 56
4. CNT Film HNS 센서의 동작 특성 58
4.1 CNT Film HNS 센서의 검출 특성 58
4.1.1 검출대상 HNS 선정 58
4.1.2 센서특성 평가방법 60
4.1.2.1 센서 응답 (Sensor Response) 60
4.1.2.2 상승 시간 (Rising Time) 62
4.1.2.3 감도 (Sensitivity) 63
4.1.2.4 최소검출농도 (Limit of Detection) 64
4.1.2.5 선형성 (Linearity) 66
4.1.3 HNS 검출 특성 67
4.1.3.1 센서의 동적, 정적 특성 67
4.1.3.2 CNT Film HNS 센서의 상승시간, 선형성 70
4.1.3.3 HNS의 위험도 선택성 72
4.1.3.4 HNS 검출 특성 종합 평가 74
4.2 CNT Film HNS 센서의 온도의존특성 76
4.2.1 실험 온도의 신뢰성 파악 76
4.2.2 온도저항계수 (Temperature Coefficient of Resistance) 78
4.2.3 온도에 따른 센서 응답 특성 80
4.2.4 변온환경에서의 센서 응답 오차 분석 83
4.3 HNS 검출 센서의 동작 메커니즘 87
4.3.1 이론적 배경 87
4.3.2 CNT Film HNS 센서의 동작 메커니즘 91
4.4 요약 93
참고문헌 94
5. 결론 97Maste
- 물품인도, 통지, 위험이전을 중심으로 -
No full text오늘날 대부분의 국제물품매매계약은 ICC가 1936년에 제정하고 2020년에 개정한 Incoterms(International Commercial Terms, 2020)와 UN이 1980년에 제정한 CISG(United Nations Convention on Contracts for the International Sale of Goods)라는 두 개의 국제무역규범에 의해 해석 및 규율되고 있다.
Incoterms(2020)은 그 자체로써 구속력을 갖지 않기 때문에 매매계약에 Incoterms(2020)의 편입에 관한 명시적 또는 묵시적 합의가 있는 경우에만 당사자간의 계약 조건으로써 적용되며, CISG는 체약국에 소재한 당사자 간의 계약에 적용된다.
Incoterms(2020)과 CISG는 물품의 인도에 관련된 당사자의 의무 및 위험의 이전에 관하여 상세한 규정들을 포함하고 있으나, 그 내용이 동일하지 않다. 따라서 Incoterms(2020)과 CISG가 모두 적용되는 국제물품매매계약에서 어느 국제무역규범이 어느 범위까지 우선하는지가 문제로 부각된다.
Incoterms(2020)는 CISG 제6조상 합의로써 또는 CISG 제9조상 무역관행으로써 CISG에 우선한다. 그러나 Incoterms(2020)은 물품의 인도와 위험의 이전에 관한 CISG의 규정을 전면적으로 대체하는 것이 아니라, 양립할 수 없는 규정에 한하여 단순히 배제하는 것이다.
그 밖의 경우에는 양자가 상호 협력(in tandem)하는 기능을 수행하는데, 예를 들어 Incoterms(2020)에서 규정하고 있지 않은 사항 또는 충분하지 않게 규정하고 있는 사항 등에 관해서는 CISG의 규정이 보충한다.
본 연구의 목적은 국제물품매매계약상 물품인도와 위험이전의 문제를 중심으로 Incoterms(2020)에 대한 CISG의 보충적 기능을 규명하는 것이다. 구체적으로, 물품의 인도시기, 물품인도의 통지, 위험이전의 효과 등을 Incoterms(2020)의 규정상 한계로 특정하고, 이러한 법률적 공백을 CISG의 관련 규정이 어떻게 보충하는지를 밝히고자 한다. 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다.
첫째, Incoterms(2020)의 A2에 따라 매도인은 계약상 합의된 인도시기에 물품을 인도해야 한다. 만약 물품의 인도시기에 관하여 합의가 없는 경우, 물품의 인도는 계약체결 후 합리적 기간 이내에 이루어져 한다는 CISG 제33조 ⒞항이 Incoterms(2020)을 보충한다.
둘째, Incoterms(2020)의 A10에 따라 매도인은 매수인의 물품수령이 가능하도록 물품의 인도가 이루어졌다는 통지를 매수인에게 해야 한다. 그러나 A10은 물품인도에 관한 통지의 방법과 그 효력에 관해서는 규정하고 있지 아니하다. 만약 그러한 통지에 관한 합의가 없는 경우, 통지는 상황에 맞는 적절한 방법으로 이루어져야 하고, 그러한 통지는 발송하는 순간부터 효력이 발생한다는 CISG 제27조가 Incoterms(2020)을 보충한다.
끝으로, Incoterms(2020)의 A3에 따라 매도인은 물품이 인도되는 때까지 모든 위험을 부담하고, 매수인은 그 이후부터 모든 위험을 부담한다. 그러나 Incoterms(2020)은 위험이 이전된 후에, 매도인의 작위 또는 부작위로 인해 물품의 멸실 또는 훼손이 발생된 경우 위험이전의 효과를 규정하고 있지 아니하다. 이 경우 매수인은 대금지급의무를 부담하지 않는다는 CISG 제66조가 Incoterms(2020)을 보충한다.
본 연구는 Incoterms(2020)과 CISG의 공조가 국제무역의 촉진을 위한 국제물품계약의 통일된 법적 체계를 강화한다는 점을 결론으로 강조한다.|Nowadays, most of the International contracts for the sale of goods have been interpreted and governed by two international trade norms such as the Incoterms(International Commercial Terms, 2020) and the CISG(United Nations Convention on Contracts for the International Sale of Goods, 1980).
Since the Incoterms(2020) does not itself have any binding force, and it shall be applied to the contract as terms of a contract between the parties, provided that there is an express or implied agreement on the incorporation of it in the contract. On the other hand, the CISG shall be applied to the contract when the two parties are based in signatory countries.
Both the Incoterms(2020) and the CISG contain detailed provisions on duties of a seller and buyer pertaining to delivery of goods, notice, and passing of risk, but their contents are not identical. Where an international contract for the sale of goods is governed by the Incoterms(2020) and the CISG, the question is which international trade norm takes priority to what extent.
The Incoterms(2020) has precedence over the CISG, as an agreement under the CISG Article 6 or trade usages under the CISG Article 9. However, the Incoterms(2020) does not replace the CISG in toto, and merely derogate from it in so far as the provisions are incompatible.
For the rest, they function in tandem like the CISG supplements some aspects which are not covered or inadequately regulated by the Incoterms(2020).
This study is to investigate the supplementary function of the CISG on the Incoterms(2020) focusing the matters pertaining to delivery of goods, notice, and passing of risk. Concretely, this study specifies the Incoterms(2020)’s regulatory gaps, such as the time for delivery of goods, the notice for delivery of goods, or the effect of passing of risk, and demonstrates how to fill legal gaps by the CISG’s concerned provisions.
The key findings of this study are as follows. First, Article A2 of the Incoterms(2020) provides that the seller must deliver the goods on the agreed time in the contract. Where the time for delivery of goods is not agreed, Article 33(c) of the CISG can supplement the Incoterms(2020), as it provides that delivery is to take place within a reasonable time after the conclusion of the contract.
Second, Article A10 of the Incoterms(2020) provides that the seller must give the buyer a notice of delivery so as to enable the buyer to take delivery of the goods. But it does not provide the method and effect of notice. Where such a notice is not agreed, Article 27 of the CISG can supplement the Incoterms(2020), as it provides that the notice should be made by means appropriate in the circumstances, and such a notice will be effective as from the moment of dispatch.
Finally, Article A3 of the Incoterms(2020) provides that the seller bears all risks until they have been delivered, and from the moment the buyer bears all risks. The Incoterms(2020) does not regulate the effect of passing of risk where, after the risk has passed, the loss or damage to the goods was caused by an act or omission on the seller. In this case, Article 66 of the CISG can supplement the Incoterms(2020), as it provides that the buyer will be discharged from his obligation to pay the price.
In conclusion, the study highlights that the collaboration between the Incoterms(2020) and the CISG strengthens the unified legal framework for international sales contracts in order to facilitate international trade.1. 서론 1
1.1 연구의 목적 1
1.2 연구의 방법과 체계 3
1.3 선행연구의 검토와 연구의 차별성 4
2. Incoterms(2020)과 CISG의 비교 8
2.1 Incoterms(2020)의 개요 8
2.1.1 제정 과정과 법적 성질 8
2.1.2 규정 사항과 미규정 사항 11
2.1.3 주요 내용 13
2.2 CISG의 개요 17
2.2.1 제정 과정과 법적 성질 17
2.2.2 규정 사항과 미규정 사항 19
2.2.3 주요 내용 21
3. Incoterms(2020)과 CISG의 상호관계 25
3.1 Incoterms(2020)의 우선적 효력 25
3.1.1 CISG 상 당사자자치의 원칙 25
3.1.2 우선 순위 27
3.1.3 분쟁 사례 28
3.2 Incoterms(2020)의 우선적 효력의 범위 31
3.2.1 개설 31
3.2.2 Incoterms(2020)이 CISG를 완전대체한다는 견해 31
3.2.3 Incoterms(2020)이 CISG를 부분대체한다는 견해 33
4. Incoterms(2020)에 대한 CISG의 보충적 기능 35
4.1 물품의 인도시기 35
4.1.1 인도의 개념 35
4.1.2 Incoterms(2020) A2 35
4.1.3 CISG 제33조 38
4.1.4 분쟁 사례 39
4.2 물품인도의 통지 46
4.2.1 Incoterms(2020) A10 46
4.2.2 CISG 제27조 48
4.2.3 분쟁 사례 49
4.3 위험이전의 효과 54
4.3.1 위험이전의 개념 54
4.3.2 Incoterms(2020) A3 55
4.3.3 CISG 제66조 57
4.3.4 분쟁 사례 59
5. 결 론 68
5.1 연구결과의 요약 68
5.2 연구의 한계점과 향후 연구과제 70
6. 참고문헌 71
7. 국문초록 75Maste
A Comparative Study on Law and Policies related to the Quota System for Female Directors - Focused on the Chinese Laws and Policies -
No full text현대에 들어서면서 많은 나라들이 여성의 권익을 신장하기 위한 각종 노력들을 기울이고 있다. 이전에는 여성과 남성의 법적인 평등을 실현하는 것이 목적이었으며, 대부분의 국가들이 이를 달성하였다. 그러나 현대에 들어서도 여성과 남성 간의 실질적인 차별은 사라지지 않았으며. 특히 중국의 경우, 과거의 여성에 대한 차별적인 인식으로 인해 여성에게 남성과 동등한 각종 기회와 교육 등이 주어지지 못하였고, 이러한 차별로 인하여 현재 고위직에 진출한 여성의 경우 그 비율이 남성의 그것에 비해 현저히 낮은 결과를 초래하였다. 특히, 민간 기업의 이사의 경우 여성이사의 비율이 선진국의 수준에 크게 미치지 못하고 있다. 이는, 경제대국으로 성장한 중국의 위상과는 맞지 않는 현실이다.
현재 중국의 경우 각종 영역에서 눈부신 성장을 거듭하고 있으며, 여러 법제들 또한 이에 발을 맞추기 위해 계속해서 발전을 해 나가고 있다. 그러나 민간 기업에서 여성이 이사가 될 수 있도록 도움을 주는 것과 관련한 법률이 전무한 실정이다. 이를 해결하기 위해, 해외 각국의 여러 사례들을 참조하였다. 유럽연합과 미국의 경우 여성이사할당제의 기본이 되는 적극적 우대조치가 이루어진지 오래된 국가이며, 이와 관련된 법적·윤리적 문제 등과 관련된 논의 또한 오랫동안 지속되어 왔다. 이에 따라, 본 연구에서는 적극적 우대조치에 관한 설명과 여러 쟁점 사항들을 소개하며, 이에 기반을 둔 여성이사할당제에 대해 소개 하고 관련 법적 쟁점을 분석하였다. 이러한 연구와 분석을 통해 여성이사할당제를 시행하는 것이 사회적으로 더 이득이 됨을 논증하였다.
여성이사할당제를 시행하는 것에는 두 가지 시각이 존재한다. 첫 번째는, 여성이사할당제를 시행하는 것은 기존의 차별을 받은 여성으로 하여금 정당한 기회를 보장받도록 하는 것이라는 시각이다. 두 번째는, 여성이사가 많은 기업의 경우 기업지배구조가 더 합리적이며 투명하기 때문에, 기업지배구조를 개선하기 위하여 여성이사할당제를 시행할 필요가 있다는 점이다. 이러한 시각의 차이에서 비롯되어 여성이사할당제를 시행하는 방법은 크게 두 가지로 나뉜다. 첫 번째는, 여성이사의 비율을 법적인 강제성을 갖춘 형태로 강제하는 방법이다. 여성이사할당제를 가장 먼저 도입한 노르웨이를 비롯하여, 프랑스, 이탈리아 등 여러 국가들이 이러한 방법을 취하고 있다. 두 번째는, 여성이사할당제를 도입하는 주된 이유는 기업지배구조를 개선시키기 위한 것이기 때문에, 법적인 강제성은 갖추지 않고, 여성이사의 비율 등을 포함하여 여러 정보들을 공시하도록 하는 것이다. 영국의 경우 해당 정보를 매번 투명하게 공시하도록 하고 있으며, 기업의 여성이사 비율이 기존의 요구사항에 미치지 못하는 경우 그 이유를 설명하도록 하고 있다.
한국의 경우 중국과 가장 문화적으로 비슷한 동양 국가이며, 이에 따라 여성이 기업의 이사가 되는 것에 있어서 중국과 여러 비슷한 어려움을 겪고 있다. 이를 해결하기 위하여 여러 정책 및 법률들을 시행하고 있으며, 자본시장법의 개정을 통하여 최소 한 명 이상의 여성이 이사회에 진출할 수 있도록 하였다. 한국의 경우 여성이사의 비율이 중국의 그것보다 낮기는 하나, 이로 인한 문제의 심각성을 인지하고 이를 해결하기 위하여 각종 정책 및 법률들을 시행해 가고 있다. 한국과 중국의 경우 그 문화적 유사성으로 인하여 참고할 만한 가치가 있다고 생각한다.
본 연구에서는 중국의 현실을 고려할 시, 여성이사할당제를 시행하는 경우 법적인 강제성을 갖춘 형태가 낮다고 주장하며, 이를 위해 중국의 법적 체제 등을 개선해야 할 필요성을 역설하였다. 특히, 현재 중국의 경우 여성이사할당제를 도입하는 것과 관련하여 법적으로 어떠한 문제가 예상되는지에 대한 논의가 전무한 실정이기에 이에 대하여 논의하였으며, 이러한 문제들을 개선하는 방법에 관하여 논의를 하였다. 중국이 여성이사할당제를 시행함으로써 좀 더 많은 여성들이 차별을 당하는 것을 줄일 수 있도록 하는 데에 본 연구가 도움이 되기를 바란다.Abstract Ⅲ
표목차 Ⅵ
그림목차 Ⅶ
제 1 장 서론 1
제1절 연구의 배경과 목적 1
제2절 연구의 방법과 범위 3
제 2 장 여성이사 할당제도와 적극적 우대조치 5
제1절 적극적 우대조치의 의의 5
제2절 여성이사 할당제도의 의의 11
제 3 장 각국의 여성이사할당제도의 법적 검토 14
제1절 유럽연합 14
Ⅰ. 지침 14
Ⅱ. 암스테르담 조약 16
제2절 미국 17
Ⅰ. 헌법 18
Ⅱ. 행정명령 18
Ⅲ. 민권법 21
제3절 그 밖의 국가 22
Ⅰ. 노르웨이 22
Ⅱ. 독일 23
Ⅲ. 프랑스 26
Ⅳ. 영국 27
Ⅴ. 이탈리아 30
Ⅵ. 한국 31
제 4 장 중국 여성 이사의 문제점과 입법적 개선방안 46
제1절 여성이사의 현황 및 법률 46
Ⅰ. 여성이사의 현황 46
Ⅱ. 적극적 우대조치로서의 여성우대 근거 법률 및 할당제 관련 법률 47
Ⅲ. 국제규범 52
제2절 여성이사 관련 문제점 55
제3절 여성이사 관련 입법적 개선방안 56
Ⅰ. 관련 연구의 필요성 56
Ⅱ. 법제의 정비 방안 56
제 5 장 결론 68
참고문헌 70
국문초록 74Maste
A Study on the Respondence Plan to Black Carbon Regulation Enhancement in Busan port
No full text최근 대기 중 미세먼지 문제는 국가의 주요 현안이다. 이에 정부는 범정부차원의 미세먼지 관리 종합대책을 수립하였다. 하지만 대기질이 개선되지 못하고 악화되고 있어 대기오염물질 배출 감축 관리 강화를 위한 노력이 다각화되고 있다. 특히 항만은 특별관리 대상으로 지목되며 오염물질 배출 저감을 위한 각종 정책과 사업을 추진하고 있으나 뚜렷한 성과가 도출되지 못하고 있다. 초미세먼지와 함께 건강에 위협을 준다고 알려진 블랙카본은 선박 및 항만에서 배출 정도가 높으며, 특히 지구 온난화에 영향을 미쳐 인간의 건강과 삶에 직접적으로 영향을 미쳐 이에 대한 종합적인 관리 및 대책이 시급하다. 따라서 본 연구는 블랙카본 감축을 위한 부산항 신항의 실무적 방안을 모색하고자 하였다.
이를 위해 국내외 블랙카본 현황, 부산항 신항의 블랙카본 대응, 부산항 신항의 블랙카본 감축을 위한 방안을 연구의 범위로 하였다. 문헌조사 방법을 활용하여 전반적으로 해석론적 방법을 중심으로 문리적인 해석 및 통계수치를 바탕으로 한 체계적인 해석 방법을 중심으로 분석하고자 하였다. 분석결과 부산 신항의 블랙카본의 관측이 높게 나타났으며, 블랙카본 규제의 구축이 필요하다. 또한 부산항 신항의 블랙카본 감축방안으로 배출저감 기술 개발이 필요하며, 부산항 신항의 블랙카본 감축을 위해 친환경 항만으로의 전환 및 법규의 제정과 정책적인 지원, 기술개발, 인센티브 제도 도입 등이 필요하다.
본 연구에서는 분석결과를 바탕으로 국가적 차원의 관리와 지원, 국민 생활의 만족도와 안전을 높일 수 있는 노력이 필요함을 시사하였다.제 1 장 서 론 1
제1절 연구의 배경 및 목적 1
제2절 연구의 범위 및 방법 3
제3절 연구의 구성 4
제 2 장 국내외 블랙카본 규제 현황 6
제1절 블랙카본 정의 6
제2절 블랙카본 규제 현황 8
제3절 국내외 블랙카본 규제 및 대응사례 11
제 3 장 부산항의 블랙카본 대응 분석 17
제1절 부산항의 블랙카본 인식 및 발생 현황 17
제2절 부산항의 블랙카본 환경오염 문제점 23
제3절 부산항의 블랙카본 규제현황 및 대응 25
제 4 장 부산항 신항 블랙카본 감축방안 30
제1절 친환경 항만으로의 전환 30
제2절 블랙카본 배출저감 기술 개발 34
제3절 블랙카본 규제 구축 36
제 5 장 결 론 39
제1절 연구의 요약 39
제2절 연구의 한계 및 향후 연구 방향 43
참 고 문 헌 44
국 문 초 록 50Maste
광양항 컨테이너부두 통합 결정요인에 관한 연구
No full text최근 급변하는 시기에서 해운 항만 업체 특히 항만 터미널을 운영하는 운영사들 간 양극화 문제가 극대화 되고 있다. 특히, 광양항 컨테이너부두 운영사는 가동률 저조에 따른 낮은 생산성과 낮은 하역료, 지속적인 적자운영에 더하여 해운물류 침체지속, 코로나 19 영향, 해운동맹 재편 등 운영상의 어려움으로 터미널 운영사 간 통합이 본격 검토되고 있다.
본 연구에서는 기존 연구에서 제시한 항만통합의 배경과 효과 요인을 바탕으로 광양항을 중심으로 향후 운영사 통합시 고려해야 할 결정요인을 실증적으로 분석하고자 하였다.
이를 위해 기존 추연우(2009), 길광수(2012), 심인섭(2018)의 연구에서 제시한 항만통합의 필요성 및 통합효과 요인들의 중심으로 통합 결정요인을 재분류 하고 각 결정요인별 중요도를 비교하고자 하였다.
특히, 최근 이루어진 광양항 컨테이너부두 2개 운영사(SMGT, GWCT) 통합 및 3-2단계 자동화 부두 도입 추진 등 광양항의 대내외 환경 변화를 반영하고 여수광양항만당국, 선사, 운영사 등 광양항 종사자들을 대상으로 결정요인에 대해서 분석하였다. 또한 이렇게 분석된 결정요인을 바탕으로 광양항 통합 시나리오를 도출하여 각 시나리오별 중요도를 분석하였다.
본 연구에서는 최근 변화한 광양항의 환경을 반영하고 통합 필요성과 효과분석이 아닌 향후 통합에서 고려해야할 요인을 분석했다는 점에서 의미있다 할 수 있다.
하지만 터미널 운영사의 외국계 주주사 등 직접적 관계가 있는 다양한 주주사들과 운영사 통합에 정책적인 결정권을 지닌 해양수산부 등 중앙부처의 의견을 반영하지 못한 점이 아쉬우며 향후에는 본 연구에서 다루지 못했던 다양한 주주사 등의 의견을 반영하고 중앙부처의 정책적 추진 방향 또한 고려된 연구가 진행되길 기대한다.
keywords : 운영사 통합, 광양항, 운영사 통합 결정요인, AHP 분석제 1 장 서론 1
제1절 연구배경 및 목적 1
제2절 연구의 방법 2
제 2 장 이론적 배경 4
제1절 국내외 해운·항만 환경 변화 4
1. 해운동맹의 시장 점유율 확대 4
2. 물동량 회복세에 따른 운임 증가 5
3. 환경규제 강화 8
4. GTO(Global Terminal Operator) 영향력 강화 9
5. 코로나19로 인한 항만운영 둔화 11
6. 4차 산업혁명, 항만의 스마트화 가속 12
제2절 국내 컨테이너 항만운영 현황 15
1. 국내 주요 컨테이너항만 운영 현황 15
2. 광양항 컨테이너항만 운영 현황 17
제3절 항만 통합 관련 선행연구 20
1. 항만 통합 개요 20
2. 항만 통합의 필요성 및 장애요인 22
3. 항만 통합 관련 선행연구 검토 22
4. 선행연구와의 차별성 26
제 3 장 국내 항만 통합운영 사례분석 27
제1절 부산항 컨테이너항만 통합 사례 27
1. 부산항 통합운영 사례 27
2. 부산항 통합운영 시사점 30
제2절 인천항 컨테이너항만 통합 사례 32
1. 인천항 통합운영 사례 32
2. 인천항 통합운영 시사점 32
제3절 광양항 컨테이너항만 통합 사례 33
1. 광양항 통합운영 사례 33
2. 광양항 통합운영 시사점 36
제 4 장 AHP 분석을 통한 컨테이너부두 통합운영 방안 40
제1절 연구모형 및 설계 40
1. 연구 방법 40
2. 연구모형 설정 44
3. 표본설계 및 설문지 구성 47
제2절 실증분석 및 고찰 49
제3절 AHP 분석 시사점 54
제 5 장 결론 56
제1절 연구결과의 요약 및 시사점 56
제2절 연구의 한계점 및 향후 연구방향 58
참고문헌 59
국문초록 69Maste
Column Shortening Analysis of Tall Building Applying to The Top-Down Method
No full text초고층 건물은 수직부재 간 부등축소로 인하여 구조적, 사용성 측면에 영향을 받을 수 있어 기둥축소량이 고려되어야 한다. 최근 국내의 도심지에서 초고층 건물을 시공하면서 도심지의 부족한 부지 활용을 극대화하고 공사 기간을 단축하기 위하여 탑다운 공법을 적용하는 프로젝트가 증가하고 있다. 탑다운 공법은 순타 공법과 달리 슬래브를 건물의 흙막이 지보공으로 이용하면서 상층, 하층을 동시에 시공하는 방식으로 지하층에서 슬래브가 기둥보다 먼저 형성되므로 기둥축소량 해석에 이러한 점을 반영할 필요가 있다. 본 연구에서는 탑다운 공법을 적용하여 61층 초고층 건물을 MIDAS Gen의 시공단계해석 기능을 이용하여 기둥축소량 해석을 진행하였으며 순타 공법을 적용한 기둥축소량 해석과 비교하였고 PCA 알고리즘을 수정하여 Matlab 기반 CSA-Mat 프로그램을 구현하여 해석 비교검증을 한 결과는 다음과 같다.
1) 탑다운 공법을 적용하여 기둥축소량 해석을 수행하면 탑다운 공법 특성상 슬래브가 선 시공 된 후 재하 되기 때문에 지하층의 슬래브 타설 전 축소량이 발생하지 않으나 탑다운 공정이 끝날 때부터 탄성 축소, 크리프 축소, 건조수축 축소가 순타 공법과 거의 동일하게 발생하여 전체축소량으로 비교하였을 때 차이가 미미하였다. 슬래브 타설 전 축소량은 99.58%의 유사성을 보였고 슬래브 타설 후 축소량은 99.94%의 유사성, 전체 축소량은 99.61%의 유사성을 보였다.
2) 지하층 전체 축소량에 대하여 탑다운 공법을 적용한 해석 결과와 순타 공법을 적용한 해석 결과를 비교하면 탄성 축소량은 약 99%, 크리프 축소량은 약 98%로 유사하고 건조수축 축소량은 100% 유사하여 순타 공법에서 건조수축의 슬래브 타설 전 축소량이 탑다운 공법을 적용할 시에 슬래브 타설 후 모두 발현되는 것을 알 수 있었다.
3) PCA 알고리즘을 수정하여 Matlab 기반 전산프로그램 CSA-Mat를 구현하여 Midas Gen의 해석결과와 비교 검증한 결과 슬래브 타설 전 축소량이 약 112%, 슬래브 타설 후 축소량이 약 128%, 전체 축소량이 약 115% 차이를 보이는데 이는 지하층의 SRC 부재에 대한 계산 방식의 차이라고 사료 되며 추후 실제 계측 값과 비교를 통한 SRC 부재의 비탄성 변형에 대한 검토가 필요하다.Tall buildings may be affected due to differential shortening between vertical members, so column shortening should be considered, in the structural and serviceability aspects.
Recently, while constructing high-rise buildings in downtown areas in Korea, the top-down method is applied to maximize the use of land in the downtown area and shorten the construction period. Unlike the general method, the top-down method uses the slab as a retaining work for the building while constructing the upper and lower floors at the same time. Since the slab is installed before the column in the basement floor, it is necessary to consider this point in the column shortening analysis. In this study, the top-down method was applied and the column shortening analysis was performed for a 61-story tall building using the construction stage analysis function of MIDAS Gen, compared with the analysis of column shortening applied by the general method. By modifying the PCA(Portland Cement Association) algorithm, the Matlab-based CSA-Mat program was implemented and verified.
The conclusion is as follows
1) When the column shortening analysis is performed by applying the top-down method, the up to slab installation shortening in the basement floor does not occur because the slab load is loaded after the slab installed due to the nature of the top-down method. From the end of the top-down process, elastic and inelastic shortening occurred almost the same as in the general method, and the difference was insignificant at about 99% compared to the total shortening.
2) Comparing the analysis results applying the top-down method to the total shrinkage of the basement floor and the analysis results applying the general method, the elastic shortening is about 99% and the creep is about 98%, which is similar, and the shrinkage is 100% similar, so it can be seen that the shrinkage up to slab installation shortening in the general method is all expressed subsequent to slab installation shortening when the top-down method was applied.
3) The PCA algorithm was modified and the Matlab-based program CSA-Mat was implemented and compared with the analysis results of Midas Gen. As a result, up to installation shortening was about 112%, sub to installation shortening was about 128%, and the total shortening was about 115% difference, which is considered to be a difference in the calculation method
for the SRC elements in the basement. in the future, it is necessary to review the inelastic shortening of the SRC elements through coparison with the actual measured values.1. 서 론 1
1.1 연구배경 및 목적 1
1.1.1 연구배경 1
1.1.2 연구목적 3
1.2 연구동향 4
1.3 연구범위 및 진행방법 5
2. 이론적 고찰 7
2.1 기둥축소량 일반사항 7
2.1.1 기둥축소량 해석모델 8
2.1.2 탄성축소량 9
2.1.3 비탄성축소량 11
2.2 탑다운 (Top-Down) 공법의 이해 12
2.2.1 탑다운 공법의 분류 12
2.2.2 탑다운 공법의 일반적 시공순서 13
2.2.3 탑다운 공법의 구조적 요소 15
3. 탑다운 공법을 적용한 기둥축소량 해석 16
3.1 기둥축소량 해석 알고리즘 16
3.2 해석 모델 개요 19
3.2.1 건물 개요 19
3.2.2 해석 모델 각 층별 누적하중일수 19
3.2.3 기둥축소량 해석위치 21
3.2.4 해석 기둥 단면 개요 21
3.3 탑다운 공법을 적용한 기둥축소량 해석 23
3.3.1 탑다운 공법을 적용한 기둥축소량 해석 방법 23
3.3.2 탑다운 공법을 적용한 기둥축소량 해석 입력자료 24
3.3.3 탑다운 공법을 적용한 기둥축소량 해석 결과 27
3.4 순타공법과 역타공법 해석결과 비교 31
3.4.1 순타 공법을 적용한 기둥축소량 해석 방법 31
3.4.2 순타 공법을 적용한 기둥축소량 해석 결과 32
3.4.3 공법별 해석 결과 비교 36
3.5 소결 39
4. 해석 비교 검증 40
4.1 해석 비교검증 목적 40
4.2 PCA 알고리즘 수정 40
4.3 CSA-Mat 입력 자료 41
4.4 CSA-Mat를 통한 기둥축소량 해석 41
4.4.1 순타 공법을 적용한 기둥축소량 해석 (CSA-Mat) 42
4.4.2 프로그램별 기둥축소량 해석 비교 (순타 공법) 45
4.4.3 탑다운 공법을 적용한 기둥축소량 해석 (CSA-Mat) 48
4.4.4 프로그램별 기둥축소량 해석 비교 (탑다운 공법) 51
4.5 소결 54
5. 결론 55
참고문헌 57Maste
A Study on Priority Analysis to Reduce Marine Accident Measures in Small and Medium Sized Vessels and Fishing Boats
No full text중소형 선박이나 어선의 해양사고는 대부분 인명피해를 동반하고 재산상 손실을 일으키는 만큼 예방과 발생 저감을 위한 사회적 관심과 국민적 인식이 지난 세월호 참사이 후 더욱 강화되었다. 이와 함께 해양사고 예방과 발생률을 줄일 수 있는 범정부 차원의 다양한 해사안전정책과 제도가 시행되고, 강화되어 운영되고 있다. 하지만, 국내 연안에서의 해양 교통량의 증가와 날로 규모가 대형화되고 고속화되는 선박 및 어선의 운항환경 변화와 함께 해양사고 발생률은 지속적인 증가 추세에 있고, 해양 사고의 발생 가능성 또한 함께 높아져 가고 있어 해양사고 저감에 관한 법·제도적 측면에서의 개정과 사고 발생에 있어 많은 부분을 차지하고 있는 중·소형 선박 또는 어선의 사고 원인별 맞춤형 대응 저감 대책 수립 및 운용을 통한 실효성 있는 해양에서의 안전 확보가 요구되고 있는 시점이다. 이에 해양 사고의 유형과 원인에 대한 통계적 분석과 선행연구를 바탕으로 해양사고 발생률을 줄일 수 있는 개선안을 도출하고자 하였으며, 국내 등록선중 높은 비중을 차지하고 있는 중·소형 선박과 어선에 관한 해양사고 저감 대책에 초점을 맞추어 정부 및 지자체, 공공기관에서 시행 중인 해양사고 저감 대책을 살펴보았다. 국내 등록된 중소형 규모의 선박 또는 어선은 국내 연안에 한정된 항해구역과 안전관리 체계구축에 있어 국제항해에 종사 또는 대규모의 선단의 형태를 띄는 선박이나 어선에 비해 열악한 운항환경에 노출되어 있다는 점에서 정부, 담당 지자체 및 관계기관의 안전관리에 관한 역할 비중이 더욱 크다고 할 수 있을 것이다. 이에 국내 등록된 중소형 선박 또는 어선에 적용되는 선박/어선 검사제도와 정부 및 관계 기관 저감 대책의 중요도와 효과도를 비교 분석함으로써 앞으로 지속적인 유지와 개선을 통한 보완이 필요한 항목을 분류하고, 실효성 있는 대책 운용을 위한 방향성을 도출하였다.
본 연구는 해양사고 발생을 억제하고, 실효성 있는 예방대책의 운용과 수립에 필요한 해양사고 저감 대책별 효과 및 중요도를 IPA, Borich 요구도 분석 및 The locus for focus Model을 통하여 실효성 있는 해양사고 저감 대책이 과연 무엇이며, 이를 수립하고 시행하는 해양 안전과 관련된 담당 전문가를 대상으로 하는 설문을 통해 비교 분석에 의한 우선순위를 제시하였다. 설문조사는 해양 안전 및 사고를 전담하는 기관에서 시행 중인 총 12개의 해양사고 저감 대책(농무기 특별 안전대책, 해양사고 발생 선박 및 어선 검사수검 강화, 엔진 비개방 유체성능 분석진단 서비스, 연안 안전지킴이, 무인 기관실용 자동소화 시스템 보급, 안전관리 취약 선박 집중관리 프로그램, 관계 기관 합동점검, 수상 레저 기구 무상점검 서비스, 해양안전실천운동 캠페인, 소형 영세선박 무상점검, 해양안전 기동 점검단 활동, 해양교통안전지킴이 활동)과 선박/어선 안전 검사 및 점검과 관련된 총 6개의 예방대책(정기/중간/임시/특별검사, 수리·보완요청, 항만·기국 통제)으로 항목을 도출하여 조사하였다.목 차
Abstract vi
제 1 장 서론 1
제1절 연구 배경 및 목적 1
제2절 연구 내용 및 구성 3
제 2 장 해양사고 발생 현황 및 기초실태 파악 4
제1절 해양사고의 개념 및 분류 4
제2절 해양사고 발생 유형 및 원인 15
제 3 장 선행연구 고찰 24
제1절 해양사고 원인분석 및 저감 방안 24
1. 해양사고 발생 원인분석에 관한 선행연구 24
2. 해양사고 저감 방안에 관한 선행연구 29
3. 선행연구와 차별성 34
제2절 해양사고 저감 대책 구분 35
1. 관계 기관의 해양 사고 저감 대책 35
2. 해양사고 저감 대책 추진 방향 39
제 4 장 실증 분석 41
제1절 연구 설계 41
1. 조사설계 및 자료수집 41
2. 설문 일반현황 43
제2절 분석 방법 45
1. IPA 및 Borich 요구도 분석 개요 45
2. The Locus for Focus Model 47
제3절 분석 결과 49
1. IPA 분석 결과 49
2. Borich 요구도 분석 결과 51
3. The Locus For Focus Model 분석 결과 53
4. 종합 분석 결과 54
제 5 장 결론 56
제1절 연구 결과 요약 및 시사점 56
제2절 연구 한계점 및 향후과제 57
58
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69Maste
Dynamic Modeling and Performance Analysis of Horizontal Axis Wind Turbines: Land-Based and Floating Models
No full textIn this thesis, the aerodynamic performance of horizontal axis wind turbines were analyzed directly in a series of simulations using computational fluid dynamics and experimental tests using wind tunnels. Two different types of horizontal axis wind turbines were examined involving: land-based and floating models. For land-based wind turbines, the aerodynamic design of a 10 kW wind turbine rotor was initially performed using both ideal and actual rotor theories. The BEM provides a non-linear blade profile in terms of chord and twist distributions. From the technical point of view, linear distributions of the chord and twist angle are highly recommended to enhance the blade aerodynamic performance and ease the fabricating complexity. Hence, a unique optimization approach is introduced to linearize the blade profile by dividing the congruent line of both ideal and actual models into equal divisions. The points along the identical tangent line are considered as floating new blade roots, whereas the blade tip was kept fixed based on the primary design. The linear profile based on the new value of blade root is described using algebraic equations. The local element torque, capacity factor, and the annual energy production based on the Weibull distribution are adopted to evaluate and select the optimal blade profile. The aerodynamic performance and aeroelastic behavior of both primary and linearized blade profiles were analyzed using CFD and FEA approaches respectively. Results show an enhancement in the aerodynamic performance in terms of power coefficient up to (5.9%) compared to the primary blade design. Moreover, the optimized blade has shown less tip deflection by 27.92 % than the primary blade at low wind speed.
Since the power production of the wind turbine is proportional to the third order of incoming wind speed, therefore, even a slight increment in wind speed can immensely enhance the overall aerodynamic performance of the wind turbine. Hence, encasing the turbine rotor with a shroud is the most efficient approach used to concentrate and enhance the incoming wind speed through the rotor plane. In this sense, a unique optimization approach is introduced to optimize the geometrical features of the shroud profile including length of both entrance and diffuser sections, radii of both diffuser and entrance area. A high-fidelity CFD simulation is performed to investigate the aerodynamic performance of both bare and shrouded rotors using commercial software STAR CCM+. Furthermore, an open-loop wind tunnel used to experimentally tested both turbine configurations under various environmental conditions. Finally, a systematic comparison of the aerodynamic performance between CFD results and experimental data was implemented for both conventional and shrouded turbines. The optimization findings affirmed that the total length of optimized shroud profile is shorter by approximately 6 % than the baseline (C_ii) configuration. However, the wind speed obtained from the optimized shroud profile shows an improvement of 1.58% compared to the baseline configuration at the throat area. It was observed that the power coefficient obtained from shrouded turbine was increased by approximately 66.4% compared to the conventional wind turbine based on the CFD results, whereas, it was increased by 69.3% according to the experimental data.
In case of floating wind turbines, the present work provides upper estimates for power gains or losses due to floating OC4-DeepCWind semi-submersible platform motion. Furthermore, this investigation focusses on determining which degree of platform responses most affects the average power production. In this sense, three degrees of freedom of semi-submersible platform motions (surge, heave, and pitch) are considered and separately investigated using high-fidelity CFD simulation. The Dynamic Fluid Body Interaction (DFBI) and Volume of Fluid (VOF) approaches are employed to accurately capture the aero-hydrodynamic interaction due to the coupled wind-wave loads. Results obtained from the CFD simulation including aerodynamic torque, thrust force, and platform-hydrodynamic responses are well verified and compared with the corresponding data from NREL-FAST and OrcaFlex codes. Moreover, the effect of blade-tower interferences, tension force of the catenary lines, and the complex interactions between the blade tip-vortices and its own wake were investigated and visualized numericallyContents i
Table contents vi
Figure contents viii
Nomenclature xv
Greek symbols xviii
Abbreviations/Acronyms xx
Subscripts xx
Abstract xxi
1. Introduction 1
1.1 Renewable Energy 1
1.2 Historical background of wind energy convertors 4
1.3 Wind energy conversion systems 7
1.4 Research objectives 9
1.4.1 A unique optimization approach applied to linearize the blade profile 9
1.4.2 Impact of compact diffuser shroud on aerodynamic performance of wind
turbines 10
1.4.3 Aero-Hydrodynamic responses and performance analysis of NREL
reference 5-MW floating wind turbine supported by semi-submersible
platform 11
1.5 Thesis outline 12
2. Theoretical Background 14
2.1 Introduction 14
2.2 Aerodynamics of wind turbines 14
2.2.1 Actuator disk theory 15
2.2.2 Rotor disk theory 20
2.2.3 Blade Element Momentum (BEM) theory 23
2.3 Theory of waves 26
2.3.1 Wave Kinematics 27
2.3.2 Regular Wave 28
2.3.3 Irregular Wave 31
2.3.4 Hydrodynamic stability of offshore wind turbine platform 33
2.3.5 Hydrodynamic forces acting on floating wind turbines 33
2.3.6 Wave excitation forces 35
2.4 Mooring system 36
3. Land Based Wind Turbine (conventional model) 38
3.1 Introduction 38
3.2 Design and Optimization Procedure 41
3.3 Selection of Design Parameters 42
3.3.1 Selection of design parameters 42
3.3.2 Design tip speed ratio and rotor speed 43
3.3.3 Reynold number and airfoil selection 43
3.4 Wind Turbine Blade Design Methodology 46
3.4.1 Ideal rotor model 46
3.4.2 Actual rotor model 48
3.5 Design Linearization Approach 53
3.6 CFD Analysis 62
3.6.1 Governing equations and boundary conditions 63
3.6.2 Computational domain and mesh sensitivity test 66
3.7 Fluid-Structure Interaction (FSI) Analysis 68
3.7.1 Structural model 68
3.7.2 Boundary conditions 69
3.7.3 Mesh topology 70
3.7.4 Material selection 71
3.8 Code Validation 72
3.9 Results and Discussion 76
3.9.1 Aerodynamic investigation results 76
3.9.2 Fluid flow investigation results 79
3.9.3 Structural analysis results 82
3.10 Model Scaling Methodology 92
3.10.1 Scaling effect 92
3.10.2 Experimental test of scaled optimal blade profile 95
4. Land Based Wind Turbine (shrouded model) 99
4.1 Introduction 99
4.2 Design and Modelling of Wind Lens 104
4.2.1 Design of wind turbine blade 105
4.2.2 Description of the shroud profile 107
4.3 Optimization methodology of the diffuser shroud 108
4.3.1 Selection of design variables 108
4.3.2 Optimization objective functions 110
4.3.3 Optimization methodology 111
4.3.4 Verification of CFD framework 112
4.3.5 Optimization results 114
4.4 Performance Assessment of the Wind Lens 123
4.4.1 Experimental test 123
4.4.2 CFD simulation 128
4.4.2.1 Numerical modelling and boundary conditions 128
4.4.2.2 Computational mesh domain 131
4.4.2.3 Dimensionless distance normal to the wall 132
4.4.2.4 Mesh dependency study 133
4.5 Results and Discussion 134
4.5.1 Constant rotor speed 135
4.5.2 Constant wind speed 143
5. Floating Offshore Wind Turbines (FOWTs) 151
5.1 Introduction 151
5.2 Design Concept of Mooring System 158
5.2.1 Types of mooring models 158
5.2.2 Governing equations of the mooring line 159
5.2.3 Static analysis of catenary line 161
5.3 Numerical Consideration for FOWTs Modeling 162
5.3.1 High fidelity CFD simulation 163
5.3.1.1 Governing equations 164
5.3.1.2 Boundary conditions 165
5.3.1.3 Wave free surface 167
5.3.1.4 Description of wave generation and damping module 169
5.3.1.5 Numerical scheme 171
5.3.1.6 Computational domain 172
5.3.2 Engineering tools FAST and OcraFlex 175
5.4 Performance Analysis of 5-MW NREL Reference FOWT 177
5.4.1 Model Statement 177
5.4.1.1 NREL baseline 5-MW wind turbine 179
5.4.1.2 Properties of the support structure (nacelle and tower) 179
5.4.1.3 Semi-submersible floating platform 181
5.4.1.4 Mooring system 183
5.4.2 Aerodynamic verifications 185
5.4.2.1 Mesh sensitivity test 185
5.4.2.2 Aerodynamic analysis of fixed-bottom wind turbine 187
5.4.3 Hydrodynamic verifications 190
5.4.3.1 Hydrodynamic coefficients 190
5.4.3.2 Free decay test 191
5.4.3.3 Natural frequency of entire floating system 193
5.4.4 Fully coupled aero-hydrodynamic simulation 197
5.4.4.1 Effect of platform-surge motion 200
5.4.4.2 Effect of platform-heave motion 209
5.4.4.3 Effect of platform-pitch motion 216
5.4.4.4 Effect of 3-degrees of platform freedom motion 224
5.4.4.5 Effect of 6-degrees of platform freedom motion 232
6. Conclusions 237
6.1 Land Based Wind Turbine (conventional model) 237
6.2 Land Based Wind Turbine (shrouded model) 238
6.3 Floating Wind Turbine 239
References 241
Appendix-A 266Docto
A Study on Prioritization of Activation Plans for LNG Bunkering Business
No full textIMO(International Maritime Organization)는 MEPC위원회(Marine Environment Protection Commitee)를 중심으로 하여 MARPOL협약서(Maritime Pollution Treaty)를 기준으로 하는 해양환경규제를 지속적으로 강화하고 있다. 특히 전세계 선박연료유 황산화물 함유 상한을 2020년 1월부터 기존의 3.5%에서 0.5%로 강화했다. 기존 선박연료유를 대체하기 대안으로는 스크러버 설치와 친환경연료(저유황유, LNG) 사용이 있으나, 타 대안들 대비 선박연료로서의 LNG 사용은 친환경 효과가 커 수요 증가가 예상된다.
LNG 연료는 고유황유나 선박용 경유 대비 황산화물, 질소산화물, 이산화탄소, 미세먼지 등 대기오염물질 배출량이 적다는 것이 장점이다. LNG를 선박의 연료로 사용할 경우, 기존 중유에 비해 황산화물 배출량은 99%, 미세먼지 배출량은 95%, 질소산화물은 85%, 이산화탄소 배출량은 30% 감소시킬 수가 있다.
본 연구는 먼저 국내외 문헌조사를 통해, 환경규제의 현황과 규제에 대응하는 대안들에 대해 알아보았다. 그리고 LNG 벙커링 시장 현황과 주요국 LNG 벙커링 사업 준비현황 및 활성화 방안, LNG 벙커링 사업 활성화 방안 선행연구에 대해 알아보았다.
그리고 AHP 기법을 활용한 전문가들의 설문조사 응답을 통하여 주요 LNG 벙커링 사업 활성화 방안들 중 역량과 자원을 집중해야 할 중요도 높은 방안 및 고려사항이 무엇인지 알아보았다.
계층화 구조는 주요 항목을 ‘경제성 제고’, ‘운영 기반 확충’, ‘최적 벙커링 입지 선정’, ‘효율적 벙커링 방식 채택’의 4개의 요인으로 구성하였다. 경제성 제고의 세부 항목은 ‘연료 가격경쟁력 제고’, ‘LNG추진선 전환비용 지원’, ‘기타 선박운영비 보조’의 3개의 요인으로 구성하였으며, 운영 기반 확충의 세부 항목은 ‘ 벙커링 공급설비 확충’, ‘핵심 기자재 국산화 및 기술 고도화’, ‘운영·관리 전문인력 교육훈련’의 3개의 요인으로 구성하였다. 최적 벙커링 입지 선정은 ‘부산’, ‘울산’, ‘당진’, ‘여수·광양’의 4개의 요인으로 구성하였으며, 효율적 벙커링 방식 채택은 ‘TTS(Truck To Ship)’, ‘PTS(Pipe To Ship)’, ‘STS(Ship To Ship)’의 3개의 요인으로 구성하였다.
연구 결과, 전체 응답자가 평가하는 LNG 벙커링 사업 활성화 방안 세부 항목들의 상대적 종합 중요도 상위 5개 항목은 연료 가격경쟁력 제고, 벙커링 공급설비 확충, 부산, LNG추진선 전환비용 지원, STS 순이었다.
LNG 벙커링 사업의 주요 수요자인 해운선사와 조선사의 응답 결과를 별도로 살펴보기 위하여, 설문결과를 응답자의 소속분야별로 해운업, 조선업, 기타로 나눈 후 분석해 보았다.
분석 결과, 해운업 종사자의 경우 벙커링 공급설비 확충, 연료 가격경쟁력 제고, STS, 부산, 운영·관리 전문인력 교육훈련 순으로 평가하였다. 조선업 종사자의 경우, LNG추진선 전환비용 지원, STS, 연료 가격경쟁력 제고, 벙커링 공급설비 확충, 부산 순으로 평가하였다. 기타의 경우는 연료 가격경쟁력 제고, 벙커링 공급설비 확충, LNG추진선 전환비용 지원, 부산, 운영·관리 전문인력 교육훈련 순으로 중요도를 판단하였다.
소속분야별 세부 항목 우선순위에서 특징적인 점은 해운업 종사자의 경우, 가장 중요한 항목을 연료의 가격경쟁력 제고가 아닌 벙커링 공급설비 확충이라고 평가하였으며, 운영·관리 전문인력 교육훈련을 다른 분야 응답자보다 더 중요하게 평가하였다는 것이다.IMO(International Maritime Organization) is continuously strengthening marine environment regulations based on the MARPOL(Maritime Pollution Treaty), led by MEPC(Marine Environment Protection Committee). In particular, from January 2020, the upper limit on the content of sulfur oxides in marine fuel oil has been strengthened from 3.5% to 0.5%. As an alternative to the existing marine fuel oil, there are scrubber installation and the use of eco-friendly fuels (low sulfur oil, LNG). The advantage of LNG fuel is that it emits less air pollutants such as sulfur oxides, nitrogen oxides, carbon dioxide and fine dust compared to high sulfur oil or marine diesel. When LNG is used as a fuel for ships, sulfur oxide emissions can be reduced by 99%, fine dust emissions by 95%, nitrogen oxides by 85%, and carbon dioxide emissions by 30% compared to conventional heavy oil.
This study first examined the current status of environmental regulations, alternatives to respond to regulations, and precedent studies on LNG bunkering activation plans through domestic and international literature research, and studied the current status and plans of LNG bunkering projects around the world, and policies to support LNG bunkering.
Also, through the survey responses of experts using the AHP technique, we found out which of the major LNG bunkering activation plans, the important measures and considerations that our capabilities and resources should focus on.
The hierarchical structure consists of four main factors: ‘improvement of economy', ‘expansion of operating base', ‘selection of optimal bunkering site', and ‘adoption of efficient bunkering method'. Improvement of economy is composed of detailed three factors:‘enhancement of fuel price competitiveness', ‘support for conversion costs to LNG fuel propulsion vessels', and ‘subsidy for other ship operating costs'. Expansion of operating base is composed of three factors: ‘expansion of bunkering facilities’,‘localization of key equipment and technological advancement' and ‘education and training for operation and management professionals'. Selection of optimal bunkering site consists of four factors: ‘Busan', ‘Ulsan', ‘Dangjin', and ‘Yeosu/Gwangyang'. Adoption of efficient bunkering method consists of three factors: ‘TTS(Truck To Ship)’, ‘PTS(Pipe To Ship)’ and ‘STS (Ship to Ship)'.
As a result of the study, the top five factors of the activation of the LNG bunkering business evaluated by all respondents were enhancement of fuel price competitiveness, expansion of bunkering facilities, Busan, support for conversion costs to LNG fuel propulsion vessels, and STS.
In order to separately examine the response results of shipping companies and shipbuilders, who are major consumers of the LNG bunkering business, the survey results were analyzed after dividing them into shipping, shipbuilding, and others by the field to which the respondents belong.
As a result of the analysis, shipping industry workers prioritized the factors in following order: expansion of bunkering facilities, enhancement of fuel price competitiveness, STS, Busan, and education and training of operation and management professionals. Shipbuilding workers evaluated the factors in following order: support for conversion costs to LNG fuel propulsion ships, STS, enhancement of fuel price competitiveness, expansion of bunkering facilities, and Busan. In the case of other cases, the importance was in order of enhancement of fuel price competitiveness, expansion of bunkering facilities, support for conversion costs to LNG fuel propulsion vessels, and education and training for operation and management professionals, and Busan.
A distinctive feature of the priorities of detailed factors by field is that, in the case of shipping industry workers, the most important item was expansion of bunkering facilities rather than enhancement of fuel price competitiveness. Also, training of operation and management professionals was evaluated more importantly by shipping industry workers compared to respondents in other fields.제 1 장 서 론 1
1.1 연구 배경 및 목적 1
1.2 연구 방법 및 구성 2
제 2 장 문헌 고찰 4
2.1 환경규제 관련 국제기구 · 위원회 · 협약 4
2.1.1 IMO 4
2.1.2 MEPC 4
2.1.3 MARPOL 5
2.1.4 ECA 5
2.2 오염물질별 환경 규제 6
2.2.1 황산화물 규제 6
2.2.2 질소산화물 규제 7
2.2.3 온실가스 규제 8
2.2.4 환경규제에 대응하는 3가지 대안 9
2.3 LNG 벙커링 시장 현황 12
2.4 주요국 LNG 벙커링 사업 준비현황 및 활성화 방안 16
2.4.1 EU 16
2.4.2 싱가포르 17
2.4.3 일본 19
2.4.4 중국 21
2.4.5 한국 24
2.5 LNG 벙커링 활성화 방안에 대한 선행연구 27
2.6 LNG 벙커링 사업 활성화 방안 우선순위 선정 시 고려 요인 31
제 3 장 AHP 방법 및 모형 설계 33
3.1 AHP 방법 33
3.1.1 AHP의 개념 33
3.1.2 AHP의 공리 35
3.1.3 AHP 적용 절차 36
3.2 연구 설계 및 설문 조사 39
3.2.1 변수 구성 및 계층적 분류 39
3.2.2 설문 개요 41
3.2.3 설문 응답자 특성 43
제 4 장 AHP 분석 결과 45
4.1 전체 응답 분석 결과 45
4.1.1 주요 항목의 상대적 중요도 분석 45
4.1.2 세부 항목의 상대적 중요도 분석 46
4.1.3 종합 중요도 분석 49
4.2 소속분야별 응답 분석 결과 51
4.2.1 주요 항목의 상대적 중요도 분석 51
4.2.2 세부 항목의 상대적 중요도 분석 53
4.2.3 종합 중요도 분석 59
제 5 장 결 론 64
5.1 연구 요약 및 시사점 64
5.2 한계점 및 향후 연구 67
참 고 문 헌 68
부 록 73
국 문 초 록 81Maste