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페블의 혼합 및 적층 조건에 따른 페블베드의 동적 거동과 열적 특성의 수치적 연구
No full textPebble beds, composed of spherical pebbles, are used for heat storage or transfer in fields such solar and nuclear power generation. The pebble beds, which have typical porous structures, can improve the performance of heat storage, heat transfer, and energy conversion as their packing factors increase. It is important to understand the thermal properties of the pebble beds that change due to their dynamic behavior. The heat-transfer path of the pebble beds is complex owing to the simultaneous occurrences of heat conduction by mechanical contact and stagnant fluid, convection, and radiation. In particular, heat conduction by the stagnant fluid is dominant if the working fluid is a gas, which does not flow into or out of the pebble beds or does so at a low velocity. This study numerically considers the mechanical behavior of the individual pebbles and heat conduction from mechanical contact and stagnant fluid, using the discrete element method. Binary-size pebbles with diameters of 1.0 and 0.5 mm were used to improve the packing factor and heat-conduction performance of the pebble beds. Pebble beds were prepared in nine mixing ratios of pebbles, with the same total mass (volume). Square and circular cross-section containers were used to investigate the effect of the shape of the pebble beds and given periodic-motion conditions. The top surfaces of the pebble beds, which were uneven due to periodic motion, were flattened by calculating the effective height. The mixing ratios and periodic motion conditions that led to the highest packing factor and effective thermal conductivity were selected for the flattened pebble beds. Finally, the selected periodic motion was imposed on the pebble beds with the selected mixing ratio and with square and circular cross-sections. The effective elastic modulus was calculated by applying a cyclic load, until the strain rate of the pebble beds became 0.01 or less. In this case, the effective thermal conductivity was compared and analyzed according to the heat-conduction path, considering the heat conduction from mechanical contact and stagnant fluid. Consequently, the packing factor of the pebble beds could be increased using mono-sized pebbles, and the effective elastic modulus using binary-size pebbles, with the application of the appropriate periodic motion. The effective thermal conductivity considering the stagnant fluid was predominantly influenced by the mixing ratio, rather than the periodic motion and shape of the cross-section.|구형 입자인 페블로 구성된 페블베드는 태양열이나 원자로 및 핵융합 발전 등의 산업 분야에서 열저장 또는 열전달 장치로서 다양하게 사용되고 있다. 이러한 페블베드는 대표적인 다공성 구조로서 적층분율을 증가시켜 열저장 및 열전달 그리고 에너지 변환 등의 성능을 향상시킬 수 있으므로 동적 거동에 의한 열적 특성을 파악하는 것이 중요하다. 그리고 페블베드는 기계적 접촉 및 정체 유체에 의한 열전도와 대류열전달과 복사열전달의 복잡한 경로로 열전달이 발생한다. 특히, 작동유체가 기체이며 페블베드에 유·출입이 없거나 낮은 속도로 흐른다면 정체 유체에 의한 열전도가 지배적으로 나타난다. 그러므로 본 논문에서는 개별 페블의 동적 거동과 기계적 접촉 및 정체 유체에 의한 열전도를 이산요소법을 사용해 수치적으로 파악하였다. 적층분율과 열전달 성능을 향상시키기 위해 지름 1.0, 0.5 mm의 이진 크기 페블을 사용하였으며, 전체 질량(부피)이 동일한 9가지 혼합비율에 따라 구성하였다. 또한, 페블베드의 형상에 대한 영향을 파악하기 위해 정사각형과 원형 단면 용기를 사용하고 주기 운동 조건을 부여하였다. 그리고 주기 운동에 의해 균일하지 못한 페블베드의 윗면은 유효높이를 계산하여 고르게 만들었다. 유효높이가 계산된 페블베드의 적층분율과 유효열전도계수가 가장 높은 혼합비율과 주기 운동을 파악하였다. 최종적으로 파악한 혼합비율과 주기 운동 조건으로 정사각형과 원형 단면 페블베드를 구성하고 주기 운동을 부여하였다. 그리고 페블베드의 변형률이 0.01 이하가 될 때까지 반복하중을 부여해 유효탄성계수를 계산하였다. 이때, 기계적 접촉 및 정체 유체에 의한 열전도를 모두 고려해 경로에 따른 유효열전도계수를 계산하여 열전도 성능을 비교하였다. 결과적으로 적절한 주기 운동을 부여하면 단일 크기 페블은 적층분율을 증가시킬 수 있었으며, 이진 크기 페블은 유효탄성계수를 증가시킬 수 있었다. 그리고 정체 유체에 의한 열전도를 고려한 유효열전도계수는 주기 운동이나 형상에 대한 영향보다 혼합비율에 의한 영향이 지배적으로 나타났다.1. 서론 1
1.1 연구배경 1
1.2 연구내용 및 목적 3
2. 페블의 동적 거동 및 열전도 이론 6
2.1 페블의 운동에 대한 지배방정식 6
2.2 쿼터니언을 이용한 페블의 회전 표현 7
2.3 기계적 접촉과 열전도 모델 13
2.4 정체 유체에 의한 열전도 모델 18
3. 적층 조건에 따른 동적 거동 23
3.1 페블의 혼합 및 적층 조건 23
3.2 정사각형 단면 페블베드 27
3.3 원형 단면 페블베드 36
3.4 정사각형과 원형 단면 페블베드 비교 46
4. 적층 조건에 따른 열적 특성 49
4.1 페블베드의 유효열전도계수 49
4.2 기계적 접촉에 의한 열전도 51
4.2.1 정사각형 단면 페블베드 51
4.2.2 원형 단면 페블베드 58
4.2.3 정사각형과 원형 단면 페블베드 비교 63
4.3 정체 유체에 의한 열전도 65
4.3.1 계산 모델 선정 65
4.3.2 정사각형과 원형 단면 페블베드 비교 69
4.4 열전도 경로에 따른 열적 특성 77
4.4.1 주기 운동에 의한 방향성 77
4.4.2 적층분율과 열전도 비교 79
5. 최적 조건에 따른 동적 거동 및 열적 특성 83
5.1 적층분율 및 유효탄성계수 83
5.2 반복하중을 부여한 페블베드의 열적 특성 88
6. 결론 92Docto
A Study on the Improvements for Safety Management Criteria of Fishing Boats
No full textRecently, the interest in water-related leisure activities has increased along with an increase in income, including the settlement of the 52-hour workweek system and the breakthrough of $30,000 per capita income. In particular, the fishing population increased rapidly as entertainment programs with the theme of sea and fishing, such as "City Fishermen" and "Three Meals a Day" became popular. As of 2020, the fishing population reached 6.2 million, and the number of users of fishing boats increased from 2.24 million in 2010 to 5.07 million in 2020, making it a representative leisure activity for the people.
However, along with the increase in the number of anglers using the boats, marine accidents of the fishing boats have occurred repeatedly, with many casualties occurring due to the capsize of the fishing boat ‘Dolgorae’ in 2015 and the collision of the fishing boat ‘No. 1 Sunchang’ in 2017.
Accordingly, the government was trying to resolve the blind spot of safety management by announcing measures to improve the safety management such as the multiple boarding vessels and coastal vessels. In 2016, the government announced "Safety Management Innovation Measures for multiple boarding Vessels" for vessels with 13 or more passengers and tried to resolve the imbalance in safety management between ship types by unifying safety criteria applied differently according to individual laws.
It will be difficult to understand on the view of general users that vessels on board for the same purpose are subject to different safety management criteria according to individual laws and regulations. Along with the explosive increase in the number of anglers, vessels used for fishing are divided into cruise vessels, fishing boats, and leisure boats in accordance with individual business laws, and different safety management criteria are applied.
In this study, safety management criteria applied to cruise vessels, fishing boats, and leisure boats were compared and analyzed by classifying them into four categories : registration and permission, safety management system, qualification and education for crew members, safety equipment standards.
Many safety management criteria have been improved in accordance with the government's improvement measures, and similar standards are applied between vessel’s types, but different safety management standards are still applied in several items. It seems that there is a limit to applying the same standards according to the business characteristics of individual vessels.
However, as improvements were not made quickly after the announcement of the safety management innovation measures for the multiple boarding vessels in 2016, it is inevitable to assume that the installation of AIS or life rafts in 2017 could have been minimized.
Therefore, this study intends to present the following improvements based on the results of comparison and analysis of safety management criteria for individual vessels.
First, it is necessary to unify the safety management authorities in charge of the safety management of fishing vessels. It is necessary to support fishing boats with excellent safety management by introducing a support system for the vessels with excellent safety management implemented in passenger ships and fishing sites.
Second, it is necessary to strengthen the minimum manning standards for the multiple boarding fishing boats to share the safe operation of the vessels and safe management tasks for passenger, and to clarify the duties and authority of captain on boarding fishing boat and leisure boat. It was suggested that it is necessary to improve the licensed test of the leisure boat on reflecting the navigation of the vessels.
Third, it is necessary to strengthen safety management on fishing boats with 13 or more people on board. It is necessary to introduce a license system that permits fishing boats through examination of registration requirements, such as fishing cruisers. It is necessary to adjust the inspection period of personal leisure boats with a maximum number of 13 or more people on board every year like other vessels.
In addition, sailing areas are applied differently need to adjust reasonably, it was proposed to improve the legislation to unify the standards for safety facilities in consideration of navigation areas.
If we continue to improve the safety management system of the multiple boarding vessels including fishing boats, by creating a safer sea, it is possible to reduce the damage to the lives and property of users due to marine accidents. It will be the motivation to develop maritime power with enjoying the sea and marine leisure activities.|최근 주 52시간 근무제의 정착 민 국민소득 3만 달라 돌파 등 소득의 증가와 함께 수상레저활동에 대한 관심이 높아졌다. 특히 ‘도시어부’, ‘삼시세끼 어촌편’ 등 바다와 낚시를 주제로 한 예능 방송이 인기를 끌면서 낚시인구가 급속히 증가하였다. 2020년 기준 낚시인구가 620만명에 이르고 있으며, 낚시어선의 이용객 수가 2010년 224만명에서 2020년 507만명으로 증가(125.6%)하는 등 국민의 대표적인 여가활동으로 자리 매김하고 있다. 하지만, 선박을 이용한 낚시객의 증가와 함께, 2015년 낚시어선 돌고래호 전복사고와 2017년 낚시어선 선창1호 충돌사고 등으로 많은 인명피해가 발생하는 등 낚시선박의 해양사고는 반복적으로 발생하고 있다.
이에 따라, 정부에서는 다중이용선박과 연안선박 등의 안전관리 개선대책 을 발표하여, 안전관리 사각지대를 해소하고자 노력하고 있다. 2016년 정부에서는 승객 13인 이상의 불특정 다수 국민이 승객으로 승선하는 선박에 대하여 ‘다중이용선박에 대한 안전관리 혁신대책’을 발표하였고 그 내용으로 개별법령에 따라 상이하게 적용되는 안전기준을 통일하는 등 선종 간 안전관리의 불균형을 해소하고자 하였다. 일반 이용객의 입장에서 동일한 목적으로 승선한 선박이 사업별로 개별법령에 따라 다른 안전관리기준을 적용받고 있는 것은 쉽게 이해하기 힘들 것이다.
낚시객의 폭발적 증가와 함께, 낚시에 이용되는 선박이 개별 사업법령에 따라 유선, 낚시어선, 수상레저기구로 나누어져 상이한 안전관리기준을 적용받는 실정이다. 본 연구에서는 유선, 낚시어선, 수상레저기구에 적용되는 안전관리기준을 등록에 관한 사항, 안전관리제도, 승선원의 자격 및 교육, 안전설비기준, 4가지로 항목으로 분류하여 비교ㆍ분석하였다. 정부의 개선대책에 따라 많은 안전관리기준이 개선되어 선종 간 유사한 규정을 적용되는 항목도 있으나, 아직 여러 항목에서 상이한 안전관리기준이 적용되고 있는 경우도 식별되었다. 이는 개별선박의 사업특성에 따라 완전히 동일한 기준을 적용한다는 것은 한계가 있어 보인다.
하지만, 2016년 다중이용선박 안전관리 혁신대책 발표 후 개선사항이 신속히 이루어지지 않음에 따라 2017년 선창1호 충돌사고 시 AIS나 구명뗏목의 설치가 조기에 이루어졌다면 인명피해를 최소화할 수 있지 않았을까 하는 가정을 하지 않을 수 없다. 이에 본 연구에서는, 개별선박의 안전관리기준 비교ㆍ분석 결과를 토대로 다음과 같은 개선사항을 제시하고자 한다.
첫째, 낚시선박의 안전관리 업무를 담당하는 안전관리기관을 일원화할 필요가 있다. 여객선, 낚시터에서 시행하고 있는 안전관리 우수 선박 등에 대한 지원제도를 낚시선박에도 도입하여 안전관리가 우수한 낚시선박에 대한 지원이 필요하다.
둘째, 다중이용선박의 최저승무기준을 강화하여 선박의 안전 운항과 승객의 안전관리 업무를 분담하여 수행토록 하는 개선이 필요하며, 낚시어선과 수상레저기구 선장의 직무와 권한을 명확히 할 필요가 있다. 선박의 항법 등을 반영한 동력수상레저기구 조종면허시험의 개선이 필요하다고 제안하였다.
셋째, 13인 이상 승선하는 낚시선박에 안전관리를 강화할 필요가 있다. 유선과 같이 낚시어선의 등록 요건 심사를 통해 면허를 발급하는 면허제도 도입이 필요하며, 최대승선인원 13인 이상 개인용 수상레저기구의 안전검사 시기를 다른 선종과 같이 매년 받도록 조정이 필요하다. 아울러, 개별선박마다 상이하게 적용되는 항해구역에 대한 합리적인 조정이 필요하고, 마지막으로, 개별선박마다 다르게 적용되고 있는 안전설비기준을 항해구역 등을 고려하여 통일화하도록 법령을 개선할 것을 제안하였다.
이러한 낚시선박을 포함한 다중이용선박의 안전관리체계를 지속적으로 개선해 나간다면, 보다 안전한 바다를 만들어 해양사고로 인한 이용객의 인명과 재산의 피해를 줄여나갈 수 있을 뿐만 아니라 더욱더 많은 사람들이 바다와 해양레저활동을 즐기며 해양강국으로 발전할 수 있는 원동력이 될 것이다.목 차
Abstract ⅶ
제1장 서론 1
제1절 연구의 목적 1
제2절 연구의 방법 및 내용 3
제2장 낚시선박의 개념과 현황 6
제1절 낚시선박의 일반 현황 6
Ⅰ. 낚시선박의 개념 6
Ⅱ. 낚시선박의 등록기준 및 현황 9
제2절 낚시선박의 해양사고 현황 17
Ⅰ. 해양사고의 정의 및 재난과의 관계 17
Ⅱ. 낚시선박의 해양사고 발생 현황 24
Ⅲ. 주요 낚시선박 사고 사례 분석 29
제3장 낚시선박의 관련 법령 검토 33
제1절 해양교통 관련 분야 35
Ⅰ. 해사안전법 35
Ⅱ. 선박의 입항 및 출항 등에 관한 법률 37
Ⅲ. 선박 교통관제에 관한 법률 38
Ⅵ. 지능형 해상교통정보서비스의 제공 및 이용 활성화에 관한 법률 39
제2절 선원 관련 분야 40
Ⅰ. 선원법 40
Ⅱ. 선박직원법 41
제3절 선박 관련 분야 42
Ⅰ. 선박법 42
Ⅱ. 선박안전법 42
Ⅲ. 유선 및 도선 사업법 44
Ⅵ. 어선법 45
Ⅴ. 낚시 관리 및 육성법 46
Ⅳ. 수상레저안전법 47
제4장 낚시선박의 안전관리기준 49
제1절 안전관리제도 50
Ⅰ. 안전운항을 위한 조치 50
Ⅱ. 벌칙 규정 53
제2절 승선원 자격 및 교육 55
Ⅰ. 승선원의 자격기준 55
Ⅱ. 승선원의 교육 58
제3절 안전설비기준 59
Ⅰ. 항해구역 및 영업시간 59
Ⅱ. 안전설비기준 63
Ⅲ. 최대승선인원 산정 69
Ⅵ. 선박검사 71
제5장 낚시선박 안전관리 강화를 위한 법제 개선방안 73
제1절 법률적 개선방안 73
Ⅰ. 선원 관련 분야 73
Ⅱ. 선박 관련 분야 77
제2절 제도적 개선방안 81
Ⅰ. 안전관리제도 81
Ⅱ. 수상레저기구 면허제도의 개선 83
Ⅲ. 안전설비기준 86
제6장 결론 93
참고문헌 96
국문초록 99Maste
자율운항선박(MASS)의 평화적 및 군사적 활용에 따른 국제법 쟁점에 관한 연구 - 자율운항 상선과 군함을 중심으로 -
No full text선박을 포함한 해상, 공중, 지상의 이동체는 일반적으로 사람에 의해서 운용되고 있는데, 최근 자율의사결정시스템과 인공지능(AI)의 획기적 발전에 따라 승무원 없이 선박 스스로 운항하는 자율 개념의 무인이동체에 대한 연구개발이 전 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 제2차 세계대전 전후로 등장한 군용 무인수상정(USV)을 기반으로 개발된 해양무인이동체(UMV)는 이젠 단순히 사람이 탑승하지 않는 무인선박의 단계를 넘어 선박 스스로 운항하는 자율운항선박(MASS)으로 발전하게 되었다. 자율운항선박에 관한 연구는 지상차량이나 항공기에 비해 다소 늦게 시작되었지만, 현재 유럽과 미국, 중국 및 일본을 중심으로 활발하게 진행되고 있으며 우리나라는 후발 주자로 연구를 진행 중이다. 그리고 선박에 관한 자율운항기술의 급격한 발전과 적극적인 연구개발을 위한 투자가 이루어지고 있어 곧 자율운항선박의 운용이 실현될 전망이다. 자율운항선박의 자율화 수준은 낮은 단계에서 높은 단계로 점진적으로 높여질 전망이며, 자율화 단계가 높아짐에 따라 승무원은 점차 감축되어 최종 단계에서는 승무원이 전혀 없는 완전 자율운항선박으로 운용될 것이다.
자율운항선박의 급격한 기술발전과 함께 국제해상에서 운용이 임박해 짐에 따라 동 선박에 대한 성격 규명과 국제법 지위, 그리고 기존 국제법과의 충돌 요소 등에 대한 해결방안이 시급해졌다. 자율운항선박은 그 용도에 따라 자율운항상선(MAMS) 및 자율운항군함(MANS)으로 구분되며, 이들 선박에 적용되는 국제법은 유엔해양법협약을 비롯한 국제해사기구 소관 협약 및 무력충돌법 등이 있다. 이에 따라 국제해사기구(IMO)에서는 자율운항선박의 운용과 관련된 국제법규에 대한 규정검토작업(RSE)을 수행하고, 자율운항선박 임시운항지침을 제정하는 등의 노력을 진행하고 있다. 하지만 자율운항선박의 운용과 관련된 국제법 쟁점에 대한 구체적 검토는 다소 부족한 상태로서 신속한 조치가 요구되고 있다. 자율운항군함에 관하여 아직 이의 성격 규명을 비롯한 국제법 지위 등에 대하여 국제사회에서 별다른 논의가 진행되고 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 민간선박 분야의 자율운항상선에 대한 평화적 활용과 군용선박 분야의 자율운항군함에 대한 군사적 활용을 보장하기 위한 동 선박의 국제법 지위를 비롯한 제반 국제법 쟁점을 분석하고, 각 쟁점 사항에 대한 정책적 대안을 제시하였다.
본 연구에서 검토된 사항은 승무원 탑승하지 않는 자율운항상선은 국제법상 선박의 지위를 인정받을 수 있는가? 자율운항군함은 선박의 지위와 함께 군함의 지위를 보유하고 있는가? 자율운항상선 및 자율운항군의 운용과 관련하여 기존 국제법규와 충돌되는 요소는 무엇인가? 등에 관한 것이다. 그리고 여기에서 도출된 제반 국제법적 충돌 요소의 해결을 위하여 채택 가능한 정책적 대안을 제시하고, 각 대안에 대한 장단점과 이행방안을 제시하였다.
이 논문의 연구 결과 자율운항상선과 자율운항군함에 대한 사회통념상 선박성 및 국제법상 선박의 지위는 인정된다고 할 수 있다. 두 선박 모두 선박의 기본 구성요건인 부양성, 적재성, 이동성 등의 기능을 모두 보유하고 있으며, ‘바다의 헌장(憲章)’이라 할 수 있는 유엔해양법협약에서도 선박의 정의에 관하여 규정하고 있지 않기 때문이다. 그러나 유엔해양법협약 상 군함의 정의에는 ‘승무원의 배치’를 규정하고 있어 현재 무인군함이 해상에서 실제로 운용되고 있다고 하더라도 자율운항군함에 대한 군함의 지위는 인정받기 곤란한 상황이다. 또한, 유엔해양법협약을 비롯한 제반 국제법상 ‘승무원이 탑승해야 선박’이라는 규정이 없다고 하더라도 이들 국제법은 유인선박을 전제로 하여 제정되었기 때문에 국제해상에서 자율운항상선과 자율운항군함을 원활하게 운용하기 위해서는 규정 제·개정 등의 정책적 조치가 필요하다. 이러한 쟁점 사항을 모두 해소하기 위한 정책적 대안은 해당되는 모든 국제법을 개정하는 방안, 유엔해양법협약을 개정하는 방안, 국제해사기구에서 자율운항상선에 관한 새로운 협약 혹은 Code(규칙)를 채택하는 등의 방안이 있다. 그런데 새로운 국제협약을 채택하거나 관련된 모든 국제법을 개정하는 방안은 이를 위해 소요되는 시간과 노력, 각 당사국의 다양한 의견 등을 고려할 때 현실적 대안이라 할 수 없으며, 유엔해양법협약을 개정하는 것 또한 현실적으로 불가능하다는 점을 고려하면 바람직한 대안은 아니라고 판단된다. 결론적으로 국제해사기구(IMO)에서 주도하여 자율운항상선 및 자율운항군함에 관한 MAMS 및 MANS Code를 제정하는 방안이 가장 현실적 대안이라고 판단된다. 따라서 앞으로 자율운항선박의 평화적, 군사적 활용을 보장하기 위한 국제해사기구 주도의 MAMS 및 MANS Code 제정을 추진할 것을 제안한다.제 1 장 서론 1
제1절 문제 제기 및 연구 목적 1
제2절 연구 방법과 범위 5
제3절 선행연구 고찰 13
I. 자율운항상선 분야 선행연구 13
II. 자율운항군함 분야 선행연구 17
제 2 장 자율운항선박의 개념 및 개발 동향 22
제1절 자율운항선박의 개념 22
I. 자율운항선박의 정의 22
II. 자율운항선박의 등급 분류 29
제2절 자율운항선박의 유용성 및 개발 동향 35
I. 자율운항선박의 유용성 35
II. 자율운항선박의 개발 동향 39
Ⅲ. 자율운항군함의 개발 동향 53
제 3 장 자율운항상선 관련 국제법 쟁점 60
제1절 자율운항상선 관련 국제법 60
Ⅰ. 유엔해양법협약 60
Ⅱ. IMO 협약 63
Ⅲ. ILO 협약 및 기타 협약 71
제2절 자율운항선박 관련 법 제도에 관한 국제사회 논의 동향 분석 76
Ⅰ. IMO에서의 논의 동향 76
Ⅱ. 기타 국제기구 및 개발국가 단위의 논의 동향 83
제3절 자율운항상선 관련 국제법 쟁점 분석 85
Ⅰ. 선박성 관련 쟁점 85
Ⅱ. 관할권 관련 쟁점 89
Ⅲ. 권리와 의무 관련 쟁점 91
Ⅳ. 안전과 책임 관련 쟁점 96
Ⅴ. 환경보호 및 해양오염 방지 관련 쟁점 100
제4절 소결론 101
제 4 장 자율운항군함 관련 국제법 쟁점 107
제1절 자율운항군함 관련 국제법 및 국제사회 논의 동향 분석 107
Ⅰ. 자율운항군함 관련 국제법 107
Ⅱ. 자율운항군함 관련 국제사회 논의 동향 111
제2절 자율운항군함 관련 국제법 쟁점 분석 117
Ⅰ. 자율운항군함의 선박에 관한 지위 118
Ⅱ. 자율운항군함의 군함에 관한 지위 119
Ⅲ. 자율운항군함 운용 관련 쟁점 121
제3절 소결론 137
제 5 장 쟁점 해결방안과 한국의 대응 방향 143
제1절 국제법 쟁점 해소를 위한 절차적 방안 143
Ⅰ. 기존 국제협약의 개정을 통한 해소 143
Ⅱ. 새로운 국제협약 제정을 통한 해소 145
Ⅲ. IMO 코드 제정을 통한 해소 147
제2절 국제법 쟁점의 실체적 해소방안 150
I. 자율운항선박에 관한 일반적 쟁점 해소 150
II. 자율운항상선에 특화된 쟁점 해소 156
Ⅲ. 자율운항군함에 특화된 쟁점 해소 160
제3절 한국의 대응 방향 162
Ⅰ. 자율운항선박 관련 정책추진 방향 162
Ⅱ. 국내법 정비 방향 170
Ⅲ. 국방정책 추진 방향 180
제 6 장 결론 187
참고문헌 192
국문초록 211Docto
Design Improvement by Analysis of Special Features of the Tunnel Passing Through the Fault Fracture Zone
No full text본 연구는 단층 파쇄대 구간을 통과하는 터널의 안정성을 확보하기 위하여 기존 설계법의 한계를 분석하여 대안을 제시하고 그 대안이 적정했는지 확인하였다. 이러한 단층 파쇄대의 과다 변위 발생을 보완하기 위해 현장에서 구해진 점착력, 내부마찰각, 변형계수 등의 지반정수와 목표변위량을 산정하여 역해석을 수행하였다. 그리고 추가적으로 풍화민감도 분석을 시행하여 암석의 풍화에 따른 안정성을 확보하였다. 따라서 본 연구의 결론을 구체적으로 요약하면 다음과 같다.
역해석은 해석영역과 경계조건을 설정한 후 매개변수인 지반변형계수, 점착력 및 내부마찰각을 변화시켜 연속체 해석모델로 해석하여 목표함수와 부합하는 지반정수를 재산정하였다. 재산정된 지반정수를 통해 구해진 천단침하량은 목표변위량과 유사한 결과를 나타내고 있어 역해석 결과는 충분히 유효한 것으로 판단된다. 향후에도 단층 파쇄대 구간을 통과하는 터널 설계시에는 시추조사에서 구해진 Sample을 이용하여 지반정수를 산정하고 역해석을 수행하여 지보패턴을 결정하는 것이 유효할 것으로 판단된다.
따라서, 흥해터널의 기존 설계 지보패턴에 의한 천단침하와 역해석 결과에 의한 지보패턴 변경에 따른 천단침하를 비교해 본 결과, 변경전에는 3차 관리구간에 근접 또는 초과한 천단침하가 발생한 반면, 변경후에는 10mm 내외의 천단침하가 발생한 것으로 보아 변경 지보패턴은 충분한 지보력을 확보한 것으로 판단된다.
단층 파쇄대 통과터널의 공사 중 변위 및 응력은 지반의 거동상태, 인접구조물의 안전한계와 역학적인 조건에 의하여 결정되므로 기본적인 수치를 정확히 제시하기가 어렵다. 따라서 이론해석, 수치해석, 유사조건의 시공실적 등을 참고하여 초기의 시공실적을 토대로 계측관리 기준치를 수시로 수정해가는 방법이 가장 합리적이고 실질적인 방법이라고 할 수 있다. 그리고 계획 단계에서 설정된 관리기준은 시공 초기단계의 표준이기 때문에 시공 중에는 여러 가지 단면에 대한 지반조건, 계측치의 변화, 계측 항목간의 상호관계로부터 지반공학적인 검토를 추가하여 종합적으로 판단하는 것이 중요하다.
풍화민감도 분석은 암석이 지표환경에서 지하수, 강우(산성비), 대기오염물질 등 여러 가지 영향이 암석의 강도에 영향을 주는 정도를 정량적으로 예측하여 대응방안을 도출하는 기법이다. 특히, 대기에 노출시 강도저하, 풍화작용이 급속히 진행되는 단층 파쇄대의 경우에는 설계시 풍화민감도 분석에 따른 평가를 시행하여 그 결과를 설계에 반영하여야 한다.
따라서, 단층 파쇄대를 통과하는 터널의 설계시에는 안정성 해석 단계에서 지반정수 재산정을 위한 역해석 및 풍화민감도 분석을 시행하는 것이 시공중 발생할 수 있는 과다변위, 막장 붕괴 등의 사고를 미연에 방지할 수 있다.1. 서 론
1.1 연구 배경 및 필요성 1
1.2 연구 목적 2
1.3 연구 내용 및 범위 4
2. 기존 사례조사 및 분석
2.1 개요 6
2.2 단층파쇄대 통과터널 사고사례 6
2.2.1 경주∼감포 2공구 국도건설공사 양북터널 6
2.2.2 고속국도 제65호선 울산∼포항 양남터널 10
2.2.3 울산∼포항 복선전철 제2공구 송정터널 12
2.2.4 경부고속철도 제12-4공구 복안터널 14
2.3 단층파쇄대 통과 터널의 특징 분석 15
2.3.1 단층의 파괴 15
2.3.2 굴착중 과다변위의 발생 16
2.3.3 붕괴 시기 및 유형 16
2.4 국내외 터널 계측관리기준 사례 17
2.4.1 국외 기준 사례 17
2.4.2 국내 기준 사례 21
3. 연구 대상 지역 및 터널 변위 발생현황
3.1 현장조사 및 지질특성 27
3.1.1 현장조사 개요 27
3.1.2 지질특성 분석 28
3.1.3 광역지질 분석 31
3.2 지층 및 지반특성 36
3.2.1 지층 구조 36
3.2.2 지반특성 분석결과 36
3.3 터널 과다변위 발생현황 38
3.3.1 포항방향 굴착 및 변위발생 현황 38
3.3.2 영덕방향 굴착 및 변위발생 현황 40
3.4 기존 단층대 통과 터널과의 비교 42
4. 역해석을 통한 지반정수 재산정
4.1 역해석 개요 및 방법 46
4.1.1 역해석의 기본 이론 47
4.1.2 역해석 방법 선정 47
4.1.3 해석프로그램(MIDAS/GTS) 50
4.2 터널의 목표변위량 산정 52
4.2.1 막장거리에 따른 변형거동 52
4.2.2 미계측변위(Co) 고려방안 53
4.2.3 선행변위(Ua) 고려방안 54
4.2.4 목표변위량 산정방법 55
4.2.5 목표변위량 산정결과 56
4.3 역해석을 통한 지반정수 재산정 60
4.3.1 해석영역 결정 60
4.3.2 지반조건 및 지보재의 물성치 62
4.3.3 측압계수(Ko)와 하중분담율 63
4.3.4 강지보재를 고려한 등가물성 산정방법 64
4.2.5 역해석 검토결과 67
4.4 지반정수 재산정에 의한 지보패턴 변경 73
4.4.1 설계변경전 지보패턴 73
4.4.2 역해석 검토후 지보패턴 75
5. 터널 계측
5.1 터널계측 일반사항 81
5.1.1 터널계측 개요 81
5.1.2 터널계측 목적 81
5.1.3 터널계측 계획 81
5.2 계측결과 조사 및 분석 83
5.3 역해석 전ㆍ후 계측결과의 비교 86
5.4 계측결과를 이용한 계측관리기준 제시 88
6. 풍화민감도를 고려한 터널의 안정성 해석
6.1 암석의 풍화민감도 정의 92
6.2 암석의 풍화민감도를 고려한 터널 해석 93
6.3 해석결과에 따른 터널주변 암석의 풍화민감도 평가 95
7. 단층파쇄대 통과 터널의 설계법 제시
7.1 기존 터널 설계방법 99
7.1.1 조사 및 암반분류 100
7.1.2 안정성 해석 104
7.1.3 세부설계 108
7.2 단층파쇄대 통과 터널의 설계방법 110
7.2.1 조사 및 암반분류 110
7.2.2 안정성 해석 112
7.2.3 세부설계 112
8. 결론 114Docto
이산화탄소와 아산화질소 혼합가스로 합성된 하이드로퀴논 클러스레이트에서 공비적 객체거동
No full text이산화탄소와 아산화질소는 기후 변화에 영향을 주는 악명 높은 온실가스이다. 환경 보호의 관점에서 이 두 가스들은 반드시 회수 혹은 제거되어야 한다. 본 연구에서는 온실가스의 저장 및 회수를 위해 CO2-N2O 가스 혼합물로 형성된 β-HQ 클라스레에트 사용의 잠재적인 타당성을 평가한다. 합성된 β-HQ 클러스레이트의 결정구조와 객체 분자 거동 측정을 위해 XRD, Raman spectroscopy, infrared spectroscopy, solid-state NMR, SEM 등 분광분석 장비를 이용하였다. 결과적으로 순수한 α-HQ이 모든 CO2-N2O 혼합가스(100, 80, 50, 20, 0 % CO2)와 반응할 때, 객체분자를 포접할 수 있는 구조인 β-형으로의 구조변화가 일어났다. 또한, β-HQ 클러스레이트의 가스 저장량과 동공점유율은 각각 60.2-62.3 cm3g-1 및 0.82-0.84인 것으로 확인되었다. 선택도 측정 결과에 따르면 β-HQ 클러스레이트 동공 내에서 CO2와 N2O는 공비적 객체 거동을 나타내며 CO2와 N2O는 β-HQ 클러스레이트 동공 내에서 선택적으로 포접이 되지 않는다는 것을 의미한다. β-HQ 클러스레이트 동공 내 포접되어 있는 CO2와 N2O의 비율은 초기 합성 비율과 거의 일치하며 이는 CO2-N2O가 포접되어 있는 β-HQ 클러스레이트는 모든 혼합 가스비율에서 공비적 특성을 가지는 클러스레이트를 의미한다. 또한 형성 역학 실험을 통하여 공비적 특성을 가지는 β-HQ 클러스레이트는 CO2가 포접되어 있는 β-HQ 클러스레이트와 N2O가 포접되어 있는 β-HQ 클러스레이트의 매우 유사한 형성 역학에 기인한다는 것을 입증하였다. 본 연구결과는 클러스레이트 화합물의 주체-객체 및 객체-객체 상호작용과 클러스레이트 기반 온실가스 저장 및 회수기술에 대한 유용한 지식을 제공할 것이다.Both CO2 and N2O are greenhouse gases (GHGs) notorious due to their impact on climate change. They must be captured and recovered from the perspective of environmental protection. Herein, we estimate the potential feasibility of using hydroquinone (HQ) clathrate formed from CO2-N2O gas mixtures for storage and recovery of GHGs. Structural characteristics and guest-occupation behaviors of the HQ samples reacted with CO2-N2O gas mixtures at room temperature were investigated using X-ray diffraction, scanning electron microscopy, Raman spectroscopy, infrared spectroscopy, and solid-state NMR. The combined results via these measurements indicate that all the HQ samples formed from CO2-N2O gas mixtures (100, 80, 50, 20, 0 % CO2) were β-HQ clathrate structures that can contain guest molecules. The gas storage capacity of the β-HQ clathrates and the cage occupancy of guest molecules were found to be 60.2–62.3 cm3g−1 and 0.82–0.84, respectively. Selectivity measurements indicate that the β-HQ clathrate reveals azeotropic-like behavior for all gas compositions, showing no preferential occupation by CO2 or N2O in the cages of β-HQ clathrate. The compositions of CO2 and N2O in the β-HQ clathrates are very close to the initial gas compositions. This indicates that this CO2-N2O-loaded β-HQ clathrate is the first example of an all-composition azeotropic clathrate. Kinetics experiments demonstrate that the azeotropic β-HQ clathrates are due to very similar formation kinetics of β-HQ clathrates with CO2 and with N2O guest molecules. These results provide useful knowledge of host–guest and guest–guest interactions in clathrate compounds and novel applications of β-HQ clathrates. These will be adopted to develop further a clathrate-based GHG storage and recovery technology.1. 서론 1
1.1 연구배경 및 목적 1
1.2 클러스레이트 포접화합물 2
1.3 연구 내용 3
2. 하이드로퀴논 클러스레이트 합성 및 연구방법 7
2.1 Synthesis of HQ clathrate 7
2.2 Synchrotron X-ray diffraction (XRD) 9
2.3 SEM Images 10
2.4 Raman spectroscopy 11
2.5 Infrared spectroscopy 12
2.6 Solid-state 13C CP/MAS NMR 13
2.7 Gas storage capacity and selectivity measurements 14
2.8 Clathrate Formation Kinetics 16
3. 연구 결과 18
3.1 X-ray diffraction 18
3.2 SEM images 20
3.3 Raman spectroscopy 21
3.4 Infrared spectroscopy 24
3.5 Solid-state 13C CP/MAS NMR 26
3.6 Gas storage capacity and cage occupancy 28
3.7 Selectivity measurements 31
3.8 Clathrate formation kinetics 33
3. 결 론 35
참고문헌 36Maste
The Improvement of Operations of Swimming Survival Education within COVID19 Situation
No full text본 연구는 COVID 19 상황 시 생존수영 교육에 대한 학생들의 인식과 전문가 집단을 대상으로 한 실내 체험교육의 문제점과 운영개선 방안을 모색하여 생존수영 실내 체험교육 시 학생들에게 교육적 효과를 높이고, 교육 방법의 효율성과 질적 향상에 기여하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 수행하기 위한 연구대상은 COVID 19 상황 시 생존수영 교육에 대한 학생들의 인식을 알아보기 위하여 생존수영 수영장 실기교육과 실내 체험교육을 모두 경험한 부산지역 5개 초등학교 5학년생 381명을 모집단으로 선정하여 결과를 도출하였다. 그리고 COVID 19 상황 시 생존수영 실내 체험교육의 문제점과 운영개선 방안을 알아보기 위하여 초등학교 생존수영 담당 교사 3명, 안전교육 전문가 1명, 수영장 시설운영 관계자 1명, 생존수영 전문 강사 2명, 총 7명을 연구 참여자로 선정하여 심층 면담을 실시한 후 도출된 연구의 결론은 다음과 같다.
첫째, 생존수영 수영장 실기교육과 실내 체험교육에 대한 학생들의 인식 차이를 알아본 결과 중요도, 참여도, 만족도의 모든 요인에서 생존수영 수영장 실기교육의 인식 정도가 높게 나타났다.
둘째, 전문가를 대상으로 심층면담을 통해 도출된 생존수영 실내 체험교육의 문제점은 생존수영 교육 시간의 부족, 교육 프로그램의 비체계화, 생존수영 교육 프로그램의 효율성 저하로 나타났다.
셋째, 생존수영 실내 체험교육의 문제점을 해결하고, 교육 방법의 효율성과 수업의 질적 향상을 재고하기 위해 도출된 운영개선 방안은 생존수영 교육시간의 확대, 생존수영 교육 프로그램의 체계화 구축, 온⋅오프라인 병행 수업인 블렌디드 러닝과 메타버스 교육의 도입으로 나타났다.1. 서론 1
1.1 연구의 필요성 1
1.2 연구의 목적 6
1.3 연구 문제 6
1.4 용어의 정의 6
1.4.1 생존수영 교육 6
1.4.2 수상안전 교육 7
1.4.3 인식 7
1.4.4 블렌디드 교육 7
1.5 연구의 제한점 7
2. 이론적 배경 8
2.1 생존수영 교육 8
2.1.1 생존수영 8
2.1.2 생존수영 교육 표준 프로그램 15
2.1.3 생존수영 교육의 현황 20
2.1.4 COVID19 전염병의 확산으로 인한 사회적 거리 두기 22
2.2 생존수영 선행연구 24
2.2.1 생존수영 교육의 문제점 24
2.2.2 생존수영 교육의 인식 26
2.2.3 생존수영 교육의 운영개선 28
3. 연구방법 30
3.1 연구절차 30
3.2 설문조사 31
3.2.1 연구대상 31
3.2.2 조사도구 33
3.2.2.1 설문지의 구성 33
3.2.2.2 설문지의 구성내용 33
3.2.2.3 예비조사 34
3.2.2.4 설문지의 타당도 및 신뢰도 34
3.2.2.5 자료처리 38
3.3 심층면담 39
3.3.1 연구방법 39
3.3.2 연구 참여자 39
3.3.3 자료수집 40
3.3.4 연구의 진실성 41
4. 연구결과 42
4.1 설문조사 결과 42
4.1.1 생존수영 수영장 실기교육과 실내 체험교육의 인식 차이 42
4.2 심층면담 결과 44
4.2.1 COVID19 상황 시 생존수영 교육의 문제점 44
4.2.2 COVID19 상황 시 생존수영 교육의 운영 개선 방안 44
5. 논 의 47
5.1 생존수영 수영장 실기교육과 실내 체험교육의 인식 차이 47
5.2 COVID19 상황 시 생존수영 실내 체험교육의 문제점 50
5.2.1 COVID19 상황 시 생존수영 교육시간의 부족 50
5.2.2 COVID19 상황 시 체계화되지 못한 생존수영 교육프로그램 52
5.2.3 COVID19로 인한 생존수영 교육프로그램 효율성 저하 55
5.3 생존수영 교육의 운영 개선 방안 57
5.3.1 생존수영 교육시간의 확대 57
5.3.2 생존수영 교육프로그램의 체계화 58
5.3.3 COVID 19 시대의 실내 체험교육 운영개선 방안 60
6. 결론 및 제언 69
6.1 결 론 69
6.2 제 언 71
참고문헌 72
부록 1. 생존수영 교육 대상자 설문지 79
부록 2. 생존수영 교육 심층면담 질문지 82Maste
A Study on the Planning of Sustainable Waterfront of Busan South Port
No full text항만은 도시와 밀접한 관계가 있다. 항만을 중심으로 도시가 형성되었으며 항만이 성장함에 따라 도시도 발전하였다. 하지만 항만의 지속적인 성장에 따라 많은 도시문제가 발생하였다. 항만이 도시 외곽으로 확장이전하면서 기존의 항만은 기능을 잃고 쇠퇴하였으며 항만 일대로 슬럼화, 환경오염 등 사회적 문제가 발생하였다. 이러한 문제를 해결하고 도시의 회복을 위해 선진국들은 수변공간을 중심으로 항만재개발을 시도하였다. 전세계 주요 항만도시들은 항만재개발을 통해 도시이미지 제고 및 도시경쟁력을 향상시켰다. 특히 수변을 쾌적한 친수공간으로 재탄생시킴으로써 시민들의 삶의 질 향상과 도시 및 항만의 회복을 도모하였다. 최근에는 전 세계적으로 화두인 지속가능성에 중점을 두고 사회, 환경, 경제를 모두 고려한 지속 가능한 항만재개발이 진행되고 있다.
이러한 추세에 따라 국내에서도 항만재개발에 많은 관심을 보이며 지속 가능한 항만재개발을 추진하고 있다. 현재 부산광역시에서는 국내 대표적 항만재개발 사례인 북항 재개발사업이 진행되고 있다. 부산광역시는 북항 재개발사업과 원도심 대개조 사업을 연계하여 추진함으로써 도시경쟁력 강화와 도시이미지 제고에 있어 시너지 효과를 얻고자 한다. 하지만 이러한 사업이 진행되고 있는 북항과 원도심에 접해있는 부산남항에 대한 계획은 수립되어있지 않으며 북항 재개발사업과 원도심 대개조 사업에 종속된 개발 압력을 받고 있다. 현재 남항과 그 일대로 북항 재개발사업과 원도심 대개조 사업 등이 진행되면서 많은 변화가 일어나고 있다. 북항재개발 및 원도심 대개조 사업의 성공적인 결과를 위해서는 남항 역시도 재개발이 불가피하며 남항의 독립된 항만재개발 계획 수립이 요구되는 상황이다. 주변과 조화를 이루면서 지속 가능한 항만재개발을 위해서는 부산 남항의 고유한 정체성과 장소성을 살린 수변공간계획을 중점으로 재개발계획이 수립되어야 한다.
본 연구는 부산남항의 수변공간 및 수역을 대상으로 하여 기초자료 및 현황조사를 통해 부산남항 및 그 일대의 현황 및 여건을 분석하였다. 이를 통해 남항과 그 일대의 문제점을 파악하고 남항이 가진 특성을 토대로 남항 일대의 문제를 해결하며 수변공간을 활성화할 수 있도록 이용자와 환경을 고려한 친수공간 및 시설을 구상하여 지속 가능한 수변공간계획안을 제시하였다.
연구 결과는 다음과 같다.
부산남항과 그 일대의 현황 및 문제점으로는 수변을 따라 들어선 산업시설들로 인해 수변으로의 접근이 어려우며 수변이 연결되지 못하고 방치되어 있다. 또한 대부분의 산업시설들은 노후화되어 주변 환경을 오염시키고 경관을 해치는 등 남항에 대한 부정적인 이미지를 형성하고 있다.
이러한 문제를 해결하고 수변공간을 활성화하기 위해서는 시민과 관광객들이 안전하게 이용할 수 있도록 환경정비가 필요하며 수변공간과 수역을 활용하여 다양한 친수공간 및 시설을 계획하여야 한다. 또한 장기적으로는 조선소 이전 및 노후된 산업시설들의 현대화를 통해 이용자 중심의 복합기능을 가진 친수항만으로 탈바꿈해야 한다.
이를 토대로 먼저 수변공간계획에 있어 지속 가능한 목표 및 계획 방향을 설정하였다. 그리고 항만구역 내 수변과 수역을 서구, 중구, 영도구로 나누어 구별 특성을 살린 지구별 기본계획을 수립하였다. 이를 토대로 남항 수변공간 전체를 7개의 존으로 나누어 세부적인 계획을 수립하였다. 존별 기본계획의 경우 존별로 주제를 설정하고 각 공간의 특성을 살린 친수공간 및 시설을 계획하였으며 이를 구상도로 제시하였다.
또한 최근 추세에 따라 세계항만도시협회인 AIVP에서 제시하고 있는 AIVP 항만도시계획 가이드라인과 AIVP 2030 의제에 제시된 지속 가능한 요소들을 친수공간 및 시설에 반영시킴으로써 부산남항의 지속가능한 수변공간계획안을 수립하였다. 이러한 계획안을 제시함으로써 향후 부산남항의 항만재개발계획 수립 시 기초자료로 활용되고자 한다.The port is closely related with the city. Cities have been formed around the ports. While the ports have grown up, the cities therearound have developed. However, as the ports have continued to grow, various urban problems have arisen. While the ports have been expanded and replaced into the suburban areas, the existing ports have been degenerated, losing their original functions. In this process, the existing ports areas would turn into slums, causing various social problems such as environmental ones. In an effort to solve such problems and recover the urban functions, many of the major port cities in the world have attempted to redevelop their ports centering around the waterfronts. In particular, they have rebuilt the waterfronts into comfortable waterfront areas only to improve citizens' life quality and recover the original functions of the cities and ports. Lately, redevelopment of the ports has been underway in consideration of society, environment and economy and focusing on the sustainability or the global topic.
According to such a global trend, Korea pursues a sustainable port redevelopment. Currently, Busan metropolitan city has been redeveloping its North Port, which must be an exemplary port redevelopment case in Korea. Busan metropolitan city has associated its North Port redevelopment with the original downtown renovation project in an effort to get a synergy effects of enhanced city competitiveness and improved city image. However, any redevelopment plan for Busan South Port has yet to be drawn up, while the city authority has been pressured to redevelop the South Port being subordinate to the redevelopment of the North Port and renovation of the downtown. Currently, the redevelopment projects of the North Port and the renovation of the original downtown have been underway, even encompassing the South Port and the areas thereof. For the successful redevelopment of the North Port and renovation of the original downtown, it would be inevitable to redevelop the South Port, and thus, Busan city authority is pressured to make an independent port redevelopment project. In order to design the sustainable port redevelopment in harmony with the surrounding areas, a water-front space plan should be made, while its unique identity and placeness should be kept intact.
The purpose of this study was to survey the basic data and conditions of Busan South Port space and waterfront and thereupon, analyze their conditions, and thus, address their problems, and thereby, suggest some solutions to the problems and suggest a sustainable waterfront space plan conducive to activation of the waterfront space as well as its facilities.
The results of this study can be summarized as follows;
The problems facing Busan South Port and its surrounding areas are the industrial facilities built along its waterfront, which makes it difficult to gain access to the waterfront. Moreover, most of such industrial facilities are obsolete enough to contaminate its surrounding environment and destroy the landscape, creating a negative image for the South Port.
In order to solve such problems and activate the waterfront of the South Port, it is essential to renew its environment for the citizens and tourists to use the waterfront space safely. Furthermore, it is also necessary to use its waterfront and marine spaces to plan a variety of waterfront spaces and facilities. Besides, in a longer term, it would be necessary to relocate the ship-building yard and modernize the obsolete industrial facilities in order to transform the South Port into a user-centered waterfront complex.
Based on the above conceptions, the researcher set a sustainable goal and direction for the waterfront plan. Then, the researcher made a basic plan for the redevelopment of the South Port by dividing the zone and its waterfront into Seo-gu, Jung-gu and Youndo-gu districts and thereby, endeavored to keep their original unique characteristics. Then, the researcher divided the entire waterfront into 7 zones for detailed sub-plans. Namely, a theme was set for each zone, and thereby, the waterfront spaces and facilities were planned with the characteristics of each space maintained, and thus, a road-map was drawn.
In addition, the AIVP port city plan guideline suggested by AIVP and the sustainable elements contained in the AIVP 2030 agendas were all reflected on the redevelopment plan for the sustainable redevelopment of Busan South Port. Lastly, it is hoped that the results of this study would be used as some basic data for designing of the port redevelopment plan for the Busan South Port.ABSTRACT Ⅺ
제 1 장 서 론 1
1.1 연구배경 및 목적 1
1.2 연구내용 및 방법 4
1.2.1 연구내용 4
1.2.2 연구방법 6
1.3 선행연구 분석 8
제 2 장 이론적 고찰 12
2.1 항만재개발 12
2.1.1 항만재개발 개념 12
2.1.2 항만재개발 필요성 및 방향 13
2.1.3 지속 가능한 항만재개발 16
2.2 수변공간 21
2.2.1 수변공간 개념 21
2.2.2 수변공간 특성 22
2.3 해외사례 25
2.3.1 지속 가능한 항만재개발 사례 25
2.3.2 지속 가능한 수변공간계획 사례 29
2.3.3 시사점 41
제 3 장 부산남항 여건 분석 42
3.1 부산남항 42
3.1.1 입지 42
3.1.2 역사 44
3.2 남항 현황 49
3.2.1 주요시설 49
3.2.2 수역 58
3.2.3 교통 64
3.2.4 녹지 및 공원 69
3.2.5 경관 70
3.2.6 역사문화자원 72
3.2.7 방재 79
3.3 법제도 및 관련계획 87
3.3.1 법제도 87
3.3.2 관련계획 92
3.4 여건분석 결과 99
제 4 장 부산남항 수변공간 현황조사 101
4.1 조사내용 및 방법 101
4.2 서구 및 중구 수변공간 현황 103
4.2.1 A1구역(송도해상케이블카~부산공동어시장) 104
4.2.2 B1구역(부산공동어시장~새벽시장) 110
4.2.3 C1구역(새벽시장~해안시장) 113
4.2.4 D1구역(해안시장~자갈치시장) 116
4.2.5 E1구역(자갈치시장~영도대교) 119
4.3 영도구 수변공간 현황 122
4.3.1 A2구역(브릿지수변테마공원~국제선용품유통센터) 123
4.3.2 B2구역(국제선용품유통센터~영도굴항(제8계류지)) 127
4.3.3 C2구역(영도굴항(제8계류지)~마스텍중공업) 130
4.3.4 D2구역(마스텍중공업~바이칼조선) 133
4.3.5 E2구역(바이칼조선~영도대교) 136
4.4 현장조사 결과 139
4.4.1 부산남항 수변공간 현황 139
4.4.2 소결 148
제 5 장 부산남항 수변공간계획 151
5.1 목표 및 방향 151
5.1.1 지속 가능한 목표 151
5.1.2 지속 가능한 방향 152
5.2 기본구상 156
5.2.1 수변공간 기본구상 156
5.2.2 지구별 기본구상 162
5.2.3 ZONE별 기본구상 164
5.2.4 지속 가능한 수변공간 187
제 6 장 결 론 197
참 고 문 헌 201
국문초록 205Maste
A Study on the Development of an Electrolysis Ballast WaterTreatment System Using a Seawater Impact Type Pre-treatment System
No full text해상 교통량이 급속히 증가함에 따라 선박평형수에 의한 해양생물의 이동으로 환경파괴 문제가 그동안 꾸준히 제기되어 왔다. 많은 해역에서 이러한 외래 침입종의 영향으로 생태계 교란이 놀랄만한 속도로 증가하고, 외래 침입종의 문제는 해상 교통량의 증가로 인하여 계속 발생할 것으로 예상된다[1]. 선박의 평형수는 선박에서 종경사, 횡경사, 흘수, 복원성 또는 선체 응력을 통제하기 위하여 사용된다. 화물을 싣지 않은 상태에서 해수를 선박평형수 탱크 내에 싣고 화물 적재가 진행되는 과정에서 선박평형수는 탱크로부터 선외로 배출된다. 이 과정에서 선박평형수를 적재한 장소와는 전혀 다른 장소의 해양환경에서 배출되기도 한다. 이때 선박평형수와 함께 이종의 해양생물이 함께 배출되어 새로운 환경에 노출될 수 있는 우려가 있다. 외래종의 유입으로 해양생태계를 파괴하거나 환경적, 경제적인 손실을 유발하고 각종 병원균에 의한 인체 유해성도 내포하고 있다[1].[2]
1988년 캐나다와 호주가 자국 해역에 유해한 종의 출현 문제를 경험하고 처음으로 국제해사기구의 해양환경보호위원회에 이에 대한 문제를 제기하였다.
1993년 IMO 총회에서 Res. A. 774(18)-“GuiDelines for preventing the introduction of unwanted aquatic organism and pathogens from ship’s ballast water and sediment discharges”을 채택하였고, 1997년 IMO 제20차 총회에서는 Res. A. 868(20)-“GuiDelines for the control and management of ship’s ballast water to minimize the transfer of harmful aquatic organism and pathogens”를 채택하였다[6]. 이러한 노력의 결과로 2004년 2월 국제해사기구(IMO)는 BWM Convention(The International Convention for the Control and Management of Ships Ballast Water and Sediments, 2004)을 채택하였다[2].[19][20]
선박이 항만 내에 입항하기 전 일정한 해역에서 선박평형수를 교환하는 방안과 선박평형수를 물리, 화학적인 방법으로 살균, 소독하는 두 가지 방안이 채택되었다. 선박평형수 처리장치가 개발되기 전까지는 교환하는 방식으로 처리하고, 개발 후에는 선박평형수 처리장치를 설치하여 처리하도록 했다. 2016년 9월에 협약이 승인되어 2017년 9월 이후에 국제항해에 종사하는 모든 선박은 정기검사 도래 전까지 선박평형수 처리장치를 설치하도록 하였으나 시행을 연기하여 2019년 10월 이후로 의무화 하였다.[2]. 현재까지 개발된 선박평형수 처리장치는 병원균을 포함한 수중생물을 화학적 활성물질(이하 활성물질(AS)이라 함)을 사용하는 전기분해법, 오존처리법, 약품주입법 등과, 물리적인 방법을 사용하는 자외선 조사법, 필터처리법 등 여러 종류가 개발되어 실용화되었다[2].[4][17]
2004년 국제해사기구(IMO : International Maritime Organization)는 생태계 파괴 및 오염을 방지하기 위해 선박평형수 및 침전물의 통제 및 관리를 위한 국제협약(International Convention for the Control and management of Ship’s Ballast Water and Sediments)에서 2가지 방안을 제안하였다. 선박이 항만 내에 입항하기 전 일정한 해역에서 선박평형수를 교환하는 방안[Table 1-1]과 [Table 1-2]와 같은 기준의 선박평형수를 물리, 화학적인 방법으로 살균, 소독하여 배출하는 방안을 제시하였다[6].[20]
[Table 1-1] D-1 규칙의 Ballast water 교환기준[26]
[Table 1-2] D-2 규칙의 Ballast water 교환기준[26]
[Table 1-1]의 적용은 선박의 건조일과 선박평형수의 용량에 따라 차이가 있지만 선박평형수를 교환하는데 많은 시간과 노력이 필요하며, 선박 안전에 위험을 초래할 가능성이 있고 근거리 항해 중에는 작업에 상당한 어려움이 상존하며, 선박 운항 손실등 경제성 손실도 고려해야 한다.[26]
선박평형수 처리장치의 주요 공정은 발라스트(Ballast) 과정에서 2단계로 나눌 수 있는데 전처리(또는 전처리 과정 없음)와 주요 공정(전기분해법, 오존처리법, 자외선 조사법, 약품주입법)이다. 주요 공정에서는 선박평형수 내의 미생물을 사멸시키며, 고농도의 산화물질이 생성됨으로 주요 공법 후단의 배관에는 미생물이 성장하거나 부착하기 어렵다. 또한 주요 공정의 전단에는 주요 공법에의 부하를 감소시키기 위해 여러가지 전처리기술(filtration, baffle, 원심분리기 등)이 사용되고 있다. 그러나 전처리를 통과한 평형수에는 크기가 상대적으로 작은 미생물이 남아있어 배관의 벽면 및 전처리장치의 내부에 생물막(biofilm)이 생성될 가능성이 상존한다. 이런 생물막의 생기면 각 장치의 통제가 어렵게 될 수 있으며 유속의 증대, 유량의 감소를 동반하여 유입 펌프, 배관 및 각종 장치에 부하를 주게 되어 원활한 운영이 어려울 수 있다. 위와 같은 문제를 해결하기 위해서는 주기적으로 장치를 분리, 세척하는 방법을 사용하고 있으나 이는 작업하는데 상당한 시간과 위험을 초래할 가능성이 있다[23]. 또한 최근에 선박에 설치되는 선박평형수 처리장치 기술은 대부분 직ㆍ간접 전기분해식, UV 방식이 많다. 그 이유는 운전이 안정적이며 비용이 비교적 저렴하며 유지 보수가 상대적으로 쉽고, 처리 효과가 확실하기 때문이다[23].
본 연구에서는 상대적으로 효율이 높고, 설치하기 쉬우며, 유지 보수가 용이하고 저비용과 조작이 쉬우며 생태계의 안전성을 고려한 해수충격방식의 전처리시스템(Plankill pipe™ unit)을 통한 전기분해식 선박평형수 처리장치를 연구하였다. 본 장치는 IMO와 대한민국정부 형식승인 요건에 부합하도록 설계‧제작하여 시험을 하였다. 논문의 구성은 제1장에서 연구의 배경 및 목적, 관련 연구 동향을 소개하였다. 제2장에서 전기분해식 선박평형수 처리장치의 개요를 설명하였다. 제3장에서 전기분해식 선박평형수 처리장치의 시험을 하였으며. 제4장에서 결론과 향후 연구 과제에 대하여 기술하였다.[18]1. 서론 1
1.1 연구의 배경 및 목적 1
1.2 관련 연구 동향 5
1.2.1 선박평형수 처리장치의 기술별 특징 5
1.2.2 선박평형수 처리장치의 종류별 특징 9
2. 해수충격방식의 전처리시스템을 이용한 전기분해식
선박평형수 처리장치 29
2.1 살균 원리 29
2.2 전기분해식 선박평형수 처리장치의 시험 개요 31
2.3 시험 운전 절차 34
2.3.1 Ballasting 과정 34
2.3.2 De-ballasting 과정 37
2.4 전기분해식 선박평형수 처리장치의 상세 39
2.4.1 Plankill PipeTM Unit 39
2.4.2 Electrolyzer Unit/Gas Ventilation System 46
2.4.3 Rectifier 50
2.4.4 TRO sensor 53
2.4.5 Neutralization Unit 56
2.4.6 System Control Unit 58
3. 해수충격방식의 전처리시스템을 이용한 전기분해식
선박평형수 처리장치의 시험 61
3.1 해수(32psu) 시험 61
3.1.1 1차 시험 61
3.1.2 2차 시험 64
3.1.3 3차 시험 66
3.1.4 4차 시험 68
3.1.5 5차 시험 70
3.1.6 6차 시험 72
3.1.7 7차 시험 74
3.1.8 8차 시험 76
3.1.9 9차 시험 78
3.1.10 10차 시험 80
3.1.11 11차 시험 82
3.1.12 12차 시험 84
3.2 기수(22psu) 시험 86
3.2.1 1차 시험 86
3.2.2 2차 시험 88
3.2.3 3차 시험 90
3.2.4 4차 시험 92
3.2.5 5차 시험 94
3.2.6 6차 시험 96
3.2.7 7차 시험 98
3.2.8 8차 시험 100
3.2.9 9차 시험 102
3.2.10 10차 시험 104
3.2.11 11차 시험 106
3.2.12 12차 시험 108
3.3 저염도(3psu) 시험 110
3.3.1 1차 시험 110
3.3.2 2차 시험 112
3.3.3 3차 시험 114
3.3.4 4차 시험 116
3.4 저온 해수 시험 118
3.4.1 1차 시험 118
3.5 시험결과 분석 및 고찰 120
3.5.1 육상시험 결과 요약 120
3.5.2 선상시험 결과 요약. 127
4. 결론 129
참고문헌 131Docto
A Study on the Design of the ROV thruster Fault Diagnosis Based on the Integrated Data Analysis Algorithm
No full textUnderwater thrusters are being used as driving elements for marine platforms such as underwater robots. Underwater thrusters can fault due to external or internal factors, causing economic losses or Accidents. In order to minimize these losses, a fault diagnosis system for underwater thrusters is essential.
In this study, a Remotely Operated Vehicle (ROV) was designed, and an underwater thruster fault diagnosis system was studied based on the designed ROV. In this study, the broken thruster blade and entanglement of floating objects were selected as faults to be diagnosed. The two faults are difficult to distinguish through general analysis, and since the countermeasures for each fault are different, the algorithm was designed for the purpose of classifying the two faults.
The ROV for this study implemented 6 degrees of freedom motion through 8 thrusters. The ROV shape takes symmetrical shape for stable thrust distribution and is divided into the main Cylinder and sub Cylinder.
The main Cylinder consists of the ROV control board and sensors, and the sub Cylinder consists of a battery for power supply. The integrated data-based fault diagnosis algorithm used in this study uses AHRS gyro data to classify the underwater thruster state and, when a fault occurs, measures the change in ROV attitude. attitude changes predict the location of the fault thruster, and isolation and diagnosis of the fault thruster analyze current data and vibration data. The vibration data uses discrete Fourier transform to determine the type of fault through the analysis result of the rotation frequency and vibration magnitude in the frequency domain and the consumption current analysis. A performance test was conducted to verify the reliability of the sensor data for fault diagnosis, and the performance of the integrated data-based underwater thruster fault diagnosis algorithm was confirmed in the water tank.1. 서 론
1.1 연구배경 1
1.2 연구목적 4
1.3 논문구성 5
2. 원격조종 무인잠수정(ROV) 구성
2.1 ROV 구조 6
2.2 ROV 전원부 12
2.3 ROV 제어부 14
2.4 ROV 센서부 16
3. ROV 동역학 및 추력 배치
3.1 기구학 19
3.2 운동역학 방정식 22
3.3 수중 추진기 추력 할당 및 배치 26
4. 통합 데이터기반 고장진단 알고리즘
4.1 통합 데이터기반 수중 추진기 고장진단 알고리즘 29
4.2 자세 데이터기반 추진기 상태분류 알고리즘 30
4.3 수중 추진기 고장 설정 및 진동 분석 32
4.4 수중 추진기 소모 전류 분석 35
5. 통합 데이터기반 고장진단 알고리즘 검증
5.1 ROV 자세 데이터 취득 실험 37
5.1.1 AHRS센서 자세 데이터 검증실험 37
5.1.2 전류 데이터 검증실험 40
5.2 수중 추진기 상태 분류 검증실험 42
5.2.1 수조 실험 43
5.3 ROV 추진기 고장진단 실험 47
5.3.1 수조 실험 47
6. 결론 51
참고문헌 53
감사의 글 56Maste
론카도르 만에서의 USS 키어사지 호침몰에 관한 학제적 연구
No full textAn Interdisciplinary Study on the wreck of the USS Kearsarge in Roncador Cay
William Gomez Pretel
Department of International Area & Cultural Studies, The Graduate School of Korea Maritime and Ocean University
Abstract
1. Roncador Cay is located in the western Caribbean within the Colombian maritime territory, a place with complex environmental conditions that have been a ship trap for centuries. On February 2, 1894, the United States Ship Kearsarge, a renowned warship for outstanding participation in the American Civil War, wrecked in the Cay. The ship was abandoned with the armament, and its memory lost for years. For the United States and Colombia, the remains of the USS Kearsarge are considered underwater cultural heritage with extensive historical data. However, the wreck site has not been studied to identify or localize the remains. This research aims to estimate the location of the wreck site in geographical information systems from an interdisciplinary study combining qualitative and quantitative data. Also, for a better understanding of the shipwreck and its relationship with the maritime cultural landscape, the environmental conditions and the sociocultural factors are characterized. As with most historical shipwrecks studies, the research design is subject to limitations arising from the geographical isolation of the site, ambiguous information, and the confidentiality of Colombian law; however, the study addressed different methods and assumptions to review the location.
2. Although this dissertation does not accurately localize the remains, it estimated the location by generating geographic points of an area of uncertainty within one square nautical mile. Finally, to determine the possible future of the remains an analysis of the legal framework of the flag state and coastal state was conducted. The data collected and findings are expected to be used in an international cooperation project looking for capacity building as a critical element for sustained development among maritime researcher. This study is an example of interdisciplinary research that demonstrates the relevance of fieldwork to identify the remains, protect the wreck site, and highlight the shared underwater cultural heritage.
Keywords: USS Kearsarge, shipwreck, Roncador, underwater cultural heritage, interdisciplinary studyTable of Contents
Abstract i
Ⅰ. Introduction 1
1. Introduction 1
2. Motivation 4
Ⅱ. Methodology and Shipwrecks 7
1. Analysis Methodology 7
1.1. Problem Statement 7
1.2. Research Questions 9
1.3. Aims and Objectives 10
1.4. Research Design and Methodology 11
2. Overview on Historical Shipwrecks and Underwater Cultural Heritage 15
2.1. Shipwrecks Approaches 16
2.2. Shipwrecks: Causes and their relationship with cultural factors and environmental conditions 20
2.3. Possible Causes of Shipwrecks in the Area of Study 22
2.4. Shipwrecks Identity 23
2.5. Definition and Legal Framework of Shipwrecks 25
2.6. Definition of Underwater Cultural Heritage and their relation with shipwrecks 34
2.7. Problems with Sunken Warships 42
2.8. Sovereign immunity incidents and the Tallinn Resolution 2015 48
2.9. State of the Underwater Cultural Heritage and Shipwrecks Studies in Colombia 56
2.10. State of Underwater Cultural Heritage in the United States and the USS Kearsarge 66
2.11. Conclusion with respect to the USS Kearsarge, Colombia, and the United States 72
Ⅲ.. Context of the Wreck Site and the USS Kearsarge 76
1. Geographical Situation and environmental conditions of the wreck site 77
1.1. Regional Geomorphology 79
1.2. Climate and weather Events 82
1.3. Currents 84
1.4. Ship trap-Roncador Cay (conclusion of the environmental conditions) 85
1.5. Historical hydrographic surveying and nautical description of Roncador Cay 86
2. The Social Context of the USS Kearsarge 113
2.1. The American Civil War and the USS Kearsarge 115
2.2. The USS Kearsarge 116
2.3. Characteristics and service 116
3. Ordnance of the USS Kearsarge 120
3.1. Dahlgren: Cannons Descriptions 121
3.2. IX-Inch Dahlgren Shell Guns 123
3.3. 8- Inch Rifles Converted 124
3.4. Historical Reconstruction of the Armament of the USS Kearsarge, 1862-1894 125
4. Social Context of Roncador Cay and the USS Kearsarge in the Narrative 134
Ⅳ. Factors of the Shipwreck 144
1. The Circumstances of the wreck Event 145
2. Court-Martial 146
3. Responsibilities for the loss of the USS Kearsarge 150
4. Salvage Attempts 151
4.1. Salvage Attempt during the Nineteenth Century 152
4.2. Salvage Attempts during the Twentieth Century 157
Ⅴ. Approach to the Location and Shipwreck Identity 161
1. Validation of the Wreck site in Nautical Charts 162
2. Images interpretation, remote sensing and estimated location of the wreck site 171
2.1. Data and Methodology 172
2.2. 3D Bathymetric Model 174
2.3. Superimposition Images, Visual Interpretation, and Analysis 175
2.4. Probable area where USS Kearsarge Wrecked 177
3. Approach to Identity by Interpreting the Armament 184
3.1. Cannon Identity Methodology 184
3.2. Methodology to Approach the Cannons of the USS Kearsarge 189
3.3. USS Kearsarge Armament Data Collection on Roncador 190
3.4. Data Collection Analysis 192
3.5. Conclusions on the Armament Analysis 200
Ⅵ. Discussion and Conclusions 201
1. Key Findings 202
2. Concluding Remarks 207
Reference 209Docto