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- DEA와 Malmquist 모델을 중심으로 -
No full text금융 산업의 3대 축 중 하나이자 국민 경제의 중요한 부분인 보험 산업은 사회 경제의 발전에 매우 중요한 역할을 하고 있다. 특히, 보험 산업의 핵심 주축인 손해보험도 경제 발전과 사회 발전에 크게 이바지하였다.
그 중에서도 중국과 한국의 손해보험 시장은 세계적인 수준이며, 특히 아시아 시장에서 큰 규모와 높은 성장률을 유지하고 있는 유일한 국가들이다. 그러나 현재와 같은 성과를 달성하기까지 두 국가의 성장 배경에는 차이점이 있다. 중국의 경우 정부의 주도로 자국 손해보험사를 보호하기 위한 정책들을 꾸준히 시행하였으며, 이로 인해 시장에 진입한 외국계 손해보험사들은 여러 가지 규제를 받았다. 반면, 한국의 경우 1988년부터 보험시장을 단계적으로 개방하기 시작하여 10년 뒤인 1998년부터는 시장을 완전히 개방하였다. 이후 한국의 손해보험사들은 외국계 손해보험사들과 치열한 경쟁을 하였고, 이런 경쟁 환경 속에서 지금의 양적 성장을 이루었다.
따라서 본 논문에서는 중한 양국의 손해보험사들의 효율성을 각각 분석하고, 27개 중국계 종합 손해보험사와 한국계 종합 손해보험사들의 효율성을 국가 간에 비교 분석하였다. 연구 방법으로는 자료 포락 분석(DEA)과 Malmquist 생산성 지수를 사용하여 중국과 한국의 손해보험회사에 관한 효율성 및 효율성의 변화와 상대적 수준을 분석하였다. 연구 대상은 중국의 27개, 한국의 11개 등 총 38개 종합 손해보험회사를 대상으로 하였으며, 자료포락분석(DEA)을 이용하여 손해보험사들의 기술효율성, 순수기술효율성과 규모효율성 등을 측정하였다. 그리고 Malmquist 생산성 지수를 사용하여 효율성 변화를 측정하였다. 본 연구에서 사용된 투입변수는 노동력(임직원 수+설계사 수), 자기자본, 순사업비이며, 산출변수는 수입보험료, 투자수익, 책임준비금 등으로 2014년부터 2018년까지 5년간의 자료를 수집하여 분석에 활용하였다.
우선 중국 손해보험사를 대상으로 분석한 결과 중소형 손해보험사들의 규모효율성이 전반적으로 낮은 것으로 나타났다. 또한, 규모의 비효율에 있는 손해보험사 중 중소형 손해보험사는 규모수확체증(IRS) 상태에 있어 규모의 확대를 통한 효율성 향상이 요구되며, 대형 손해보험사는 규모수확체감(DRS) 상태에 있으므로 규모의 축소를 통한 효율성 향상이 필요하다. Malmquist 생산성 지수의 경우 27개 손해보험사 중 9개사를 제외한 대부분의 중국계 손해보험사들의 효율성이 진보하고 있는 것으로 나타났다.
다음으로 한국 손해보험사 대상 분석 결과, 대부분의 손해보험사들이 효율적으로 운영하고 있는 것으로 나타났으며, 특히 순수기술효율성(BCC)은 한화손해보험을 제외한 모든 보험사들이 효율 경계에 있는 것으로 분석되었다. 또한, 규모의 비효율에 있는 손해보험사 중 하나손해보험을 제외한 모든 보험사들이 규모수확체감(DRS) 상태에 있는 것으로 나타나 투입량에 대한 적절한 조절이 필요할 것으로 판단된다. Malmquist 생산성 지수의 경우 11개 손해보험사 중 3개사를 제외한 대부분의 한국계 손해보험사들의 효율성이 진보하고 있는 것으로 나타났다.
마지막으로 중국과 한국 간 비교 분석 결과, 2014년부터 2018년까지 한국 손해보험사들의 기술효율성, 순기술효율성, 규모율성이 중국보다 상대적으로 높은 것으로 나타났다. 그러나 5년 평균값을 기준으로 분석한 Malmquist 생산성 지수의 경우 중국이 한국보다 약간 높은 것으로 나타났다. 특히, 중국의 경우 기술 진보가 효율성 향상을 촉진하였고, 한국의 경우 기술 진보 및 순기술효율성의 진보가 효율성 향상을 촉진한 것으로 나타났다.
본 연구 결과를 통해 자유로운 경쟁 체계 속에서 성장한 한국 손해보험사들이 효율적인 경영 체계를 갖추고 있음을 확인하였다. 한국 손해보험사들의 경우 외국의 유명 손해보험사들과의 치열한 경쟁 속에서 살아남기 위해 다양한 상품을 개발하고, 꾸준한 기술혁신을 추구해왔다. 이러한 노력들이 현재와 같은 한국 손해보험 시장을 형성했을 것으로 판단된다. 따라서 2020년부터 시작될 중국 손해보험 시장의 완전한 개방은 중국계 손해보험사들에게 새로운 자극제가 될 것이고, 거대하고 매력적인 중국 시장에 본격적으로 진입할 외국계 손해보험사와의 경쟁에서 승리하기 위한 다양하고 혁신적인 개혁이 이루어질 것으로 기대된다.As one of the three pillars of the financial industry, the insurance sector plays significant role in national economy. Non-life insurance, as a key component of insurance sector, makes great contributions to the social development. China and Korea are the only countries ranked in the first-tier non-life insurance markets with large scales and high growth rates, especially in Asian markets. Although they have similar market and growth rate, the social environments behind the scenes in the two counties are different. In China, local non-life insurers enjoy the domestic policy protection whereas foreign non-life insurers are strictly regulated. In comparison, the opening process of insurance market in Korea started in 1988 and achieved complete openness in 1998. The growth of insurance is achieved under the competitive environment among local and foreign non-life insurers. Therefore, this thesis focused on the efficiency of non-life insurers in China and Korea, comparing and analyzing the efficiencies of total 38 non-life insurers. Data envelope analysis (DEA) and Malmquist Productivity Index (MPI) were adopted to analyze the efficiency change and estimate the relative efficiency level for the selected non-life insurance companies. The 38 companies, including 27 in China and 11 in Korea, were measured by DEA from three aspects which are technical efficiency, pure technology efficiency, and scale efficiency. In addition, the Malmquist productivity index was used to measure the efficiency change. Generally, the input variables employed in this study are formed with laboring force (number of employees + number of planners), proprietary capital, and Ratio of Net Operating Expenses. The output variables are income insurance premiums, investment income, and liability reserves. The data used for analysis are collected from 2014 to 2018 and three-folded findings are made in this thesis.
First, by analyzing the non-life insurance companies in China, it was found that the overall scale efficiency of small- and medium-sized non-life insurers was low. Specifically, continuous expansion on scale (Increasing Returns to Scale) is necessary to further improve their efficiency. Besides, large scale companies are found in a state of scale reduction(Decreasing Returns to Scale) status，and scaled down strategy is needed to improve their efficiency. It is investigated by Malmquist Productivity Index that the efficiencies of 18 of the 27 Chinese companies are increasing.
Second, by analyzing the non-life insurance companies in Korea, it was found that most of them are operating efficiently. Particularly, by analyzing the pure technology efficiency (BCC), it is investigated that all insurance companies except Hanwha Insurance are on the efficiency boundary. Moreover, apart from the non-life insurance, the diminishing return to scales (Decreasing Returns to Scale) of all non-life insurance companies with poor scale efficiency are seemed to be falling, rendering the need of appropriate adjustment to the input amount. With the Malmquist Productivity Index, it was found that the efficiency of 9 of the selected 11 Korean company are increasing.
Third, with the comparative study between China and Korea, it was found that, from 2014 to 2018, Korean non-life insurers had higher technological efficiency, higher net technological efficiency, and higher scale ratio than China. However, the Malmquist productivity index analysis based on the five-year average obtained opposite conclusions. The efficiency improvement is promoted by technological advancement in China whereas is the technological advancement and advancement in net technological efficiency in Korea.
Through this study, it was confirmed that Korean non-life insurance companies, which grew up in a free competition system, have more efficient management systems. In order to survive from the fierce competition with famous foreign non-life insurers, they have developed varieties of products and pursued steady technological innovation. It is believed that these efforts significantly contributed to form the current Korean non-life insurance market. Therefore, the complete opening of the Chinese non-life insurance market, which will begin in 2020, will be a stimulus for Chinese non-life insurers. Various innovative reforms are needed to be made to win the competition with foreign non-life insurers who will enter the huge and attractive Chinese market.第 1 章 緖 論 1
第1節 硏究의 背景 및 目的 1
第2節 硏究의 方法 및 構成 3
第 2 章 中國과 韓國의 損害保險産業 現況 分析 4
第1節 中國의 損害保險 市場 現況 4
Ⅰ. 中國의 損害保險 市場 現況 4
Ⅱ. 中國 損害保險社別 現況 15
第2節 韓國의 損害保險 市場 現況 20
Ⅰ. 韓國의 損害保險 市場 現況 20
Ⅱ. 韓國 損害保險社別 現況 26
第 3 章 理論的 考察 및 先行硏究 31
第1節 效率性의 槪念 31
第2節 DEA 方法論 33
Ⅰ. CCR 模型 34
Ⅱ. BCC 模型 35
第3節 Malmquist 生産性 指數(MPI) 37
第4節 先行硏究 分析 39
Ⅰ. 損害保險産業 效率性 관련 先行硏究 39
Ⅱ. 先行硏究와의 差別性 46
第 4 章 實證分析 48
第1節 投入 및 産出變數 選定 48
第2節 標本選定 및 基礎統計量 51
第3節 實證分析 結果 55
Ⅰ. 中國의 損害保險社 分析 結果 55
Ⅱ. 韓國의 損害保險社 分析 結果 63
Ⅲ. 中國과 韓國의 損害保險社 比較分析 結果 68
第4節 示唆點 74
第 5 章 結 論 77
第1節 硏究의 要約 77
第2節 硏究의 限界点 및 向後 硏究方向 80
參考文獻 81
附錄 86
국문초록 107Maste
3D-Numerical Simulation on Wave Variation Characteristics and Spatial Variation Characteristics of Wave Pressure Acting on Caisson near Tip of Finite Length Composite Breakwater.
No full text유한길이의 혼성방파제 선단에서 발생되는 회절파의 영향으로 방파제 길이를 따라 중복파고가 변동하고, 이로 인하여 케이슨에 작용하는 파압이 공간적으로 변동하며, 또한 케이슨의 활동거리가 상이한 사행피해가 발생한다는 것은 잘 알려져 있다. 제체에 작용파력의 공간적인 변동은 2차원적인 실험이나 수치해석으로서는 접근될 수 없는 문제이다.
본 연구는 olaFlow 모델을 적용하여 고천단의 사석마운드 상에 놓인 케이슨의 선단 주변에서 회절파의 발생과 배후역으로의 영향 및 제체에 작용하는 충격쇄파압을 포함한 파압의 공간적인 변동 등을 2차원 및 3차원수치기법으로 접근한다. 여기서, 수치해석에는 OpenFOAM®(Open source Field Operation And Manipulation) 모델을 근간으로 개발된 olaFlow 모델을 사용하였고, 이는 액체와 기체의 혼상류해석, 난류해석 및 쇄파해석이 가능한 유한체적법의 강비선형해석법으로, 3차원 VARANS(Volume-Averaged Reynolds-Averaged Navier-Stokes) 방정식에 기초한다.
olaFlow 모델의 타당성을 검증하기 위해 2차원혼성방파제 주변에서 수위 및 지반 내 간극수압, 그리고 3차원투과성직립벽 주변에서 수위 및 파압에 관한 기존의 실험결과와 본 수치해석의 결과를 비교⋅검토하였다. 이로부터 olaFlow 모델의 타당성을 입증할 수 있었다.
실제 수치계산에서는 먼저, 3차원규칙파동장 하에 혼성방파제 주변에서 평균파고, 평균수평유속 및 평균난류운동에너지의 변동특성을 면밀히 분석⋅검토한다. 이로부터 동일한 입사파랑에 대해 케이슨에 작용하는 파압분포가 방파제의 길이에 따라 크게 변동하며, 2차원수치해석에서는 발생되지 않았든 충격쇄파압이 3차원수치해석에서는 발생되는 경우가 나타나고, 충격쇄파압의 발생 시 경우에 따라 기존의 설계조건보다 매우 큰 파압이 정수면 근방의 케이슨 전면 벽체에 작용되는 등의 중요한 결과를 확인할 수 있었다.
다음에, 3차원규칙파동장의 경우와 동일한 수치모델과 혼성방파제의 배치 및 형상을 적용하여 3차원불규칙파의 작용 하 고천단의 마운드 상에 놓인 케이슨의 선단 주변에서 회절파의 발생과 배후역으로의 영향 및 케이슨에 작용하는 충격쇄파압을 포함한 파압의 공간적인 변동 등을 2차원 및 3차원적으로 검토한다. 또한, 불규칙파의 3차원수치해석으로부터 혼성방파제 주변에서 주파수스펙트럼, 평균유의파고, 평균수평유속 및 평균난류운동에너지의 변동특성도 면밀히 분석⋅검토한다. 이로부터 2차원수치해석에서는 발생되지 않았든 충격쇄파압이 3차원수치해석에서는 발생되는 경우가 나타나고, 충격쇄파압의 발생 시 경우에 따라 기존의 설계조건보다 매우 큰 파압이 정수면 근방의 케이슨의 전면 벽체에 작용되는 등의 중요한 결과를 얻을 수 있었다. 또한, 동일한 입사유의파랑에 대해 케이슨에 작용하는 파압분포가 방파제의 길이에 따라 변동하는 것을 확인할 수 있었으며, 이러한 변동은 크기에서 차이를 나타내지만, 3차원규칙파에 대한 경우와 유사한 특성을 갖는다.제 1 장 서론 1
1.1 연구의 배경 및 목적 1
1.2 연구의 구성 3
Reference 4
제 2 장 수치해석이론 6
2.1 수치해석이론 6
2.2 불규칙파의 조파이론 7
2.3 기존의 설계공식 8
2.3.1 Goda의 파압공식 8
2.3.2 Takahashi의 충격쇄파압공식 10
Reference 11
제 3 장 3차원규칙파동장 하 유한길이 혼성방파제의 케이슨에 작용하는 파압과 선단 주변에서 파랑특성에 관한 수치시뮬레이션 13
3.1 수치해석의 검증 13
3.1.1 2차원혼성방파제 주변에서 수위 및 지반 내 간극수압 13
3.1.2 3차원투과성직립벽 주변에서 수위 및 파압 14
3.2 계산조건 18
3.3 수치해석결과 22
3.3.1 정상상태 확인 22
3.3.2 수면변동 25
3.3.3 무차원평균파고 30
3.3.4 평균수평유속 32
3.3.5 평균난류운동에너지 38
3.3.6 케이슨에 작용하는 무차원최대파압 43
3.4 결언 54
Reference 55
제 4 장 3차원불규칙파동장 하 유한길이 혼성방파제의 케이슨에 작용하는 파압과 선단 주변에서 파랑특성에 관한 수치시뮬레이션 57
4.1 불규칙파의 조파검증 57
4.2 혼성방파제의 배치와 단면형상 및 수치해석 조건 57
4.3 수치해석결과 60
4.3.1 수면변동 60
4.3.2 무차원평균파고 65
4.3.3 각 지점에서의 스펙트럼의 변화 67
4.3.4 평균수평유속 71
4.3.5 평균난류운동에너지 72
4.3.6 케이슨에 작용하는 무차원최대파압 82
4.4 결언 94
Reference 95
제 5 장 결론 97
5.1 제 3장에서 결언 97
5.2 제 4장에서 결언 98
Reference 100Maste
A study on establishment of criteria for VTS marine incident
No full textDespite continued efforts by VTS, which operates a 24-hour monitoring system, maritime accidents continue to occur. In particular, the importance of preventing marine accidents and the interest in safety have increased compared to the past, so preventive measures against marine accidents that continue to occur are essential.
Reporting and investigation of marine incidents within VTS areas is important as a way to proactively recognize and prevent the risk of significant marine accidents. There have been several studies in the institutional aspects of marine incidents, but studies on establishing criteria for VTS marine incidents are difficult to find. The purpose of this study is to establish the criteria for VTS marine incidents and to provide quantitative guidelines for reporting system.
Chapter 2, discussed the details of incidents for each transportation institution. According to the content, incidents are defined as dangerous situations that could have led to accidents in the maritime, aviation and railway sectors, and there are no separate quantitative standards for incidents except for aviation.
Chapter 3, established the criteria for determining VTS marine incidents through prior research review and analysis of VTS marine incidents(24 cases) and analysis of surveys conducted on VTS operators. The criteria for VTS marine incidents within the Busan VTS area inside of Busan port limits were suggested to be less than 0.11nm of CPA and more than 5.2 of risk in case of TCPA is less than 3min, and the separation distance between ships was less than 0.16nm provided that there was navigational errors or no feedback to VTS calls. On the outside of the Busan port limits, the criteria for VTS marine incidents was suggested to be less than 0.11nm of CPA and more than 5.2 of risk in case of TCPA is less than 3min, and the separation distance between ships was less than 0.16nm.
Chapter 4, The traffic survey results were analyzed for three days by applying the suggested criteria, and 110 potential dangerous situations were confirmed within the Busan VTS area. It is analyzed that there are about 13,383 potential hazardous situations when this is translated into one year. It was analyzed that most of the potentially dangerous area derived from marine accidents, marine incidents and three-day traffic surveys were concentrated in the port access areas and coastal seas.
This study can be of academic significance in that it presents quantitative standards of VTS marine incidents by reviewing prior research, questionnaires, and analyzing actual reported VTS marine incident cases. In addition, the three-day maritime traffic survey was converted into one year's value and the VTS marine incident criteria were applied to identify potentially dangerous areas. If the assessment of communication is included in the analysis of VTS marine incidents and studies of other ports and coastal areas continue, it is judged that the criteria for VTS marine incidents can be established.제 1 장 서 론 1
1.1 연구의 배경 및 목적 1
1.2 연구의 내용 및 방법 3
제 2 장 교통기관별 준사고에 관한 이론적 고찰 4
2.1 준사고에 관한 이론적 고찰 4
2.2 준해양사고에 관한 이론적 고찰 5
2.2.1 IMO와 IALA의 준해양사고 정의 5
2.2.2 국내법상의 준해양사고 정의 6
2.2.3 준해양사고의 처리 절차 7
2.3 항공분야의 준사고에 관한 이론적 고찰 8
2.3.1 항공기사고·항공기준사고·항공안전장애의 정의 8
2.3.2 항공안전 보고제도 개요 10
2.4 철도분야의 준사고에 관한 이론적 고찰 13
2.4.1 철도사고·철도준사고·운행장애의 정의 13
2.4.2 철도안전 보고제도 개요 14
2.5 VTS 준해양사고에 관한 이론적 고찰 15
2.5.1 VTS의 정의 15
2.5.2 VTS 관제사의 권한 및 업무 16
2.5.3 VTS 준해양사고의 정의 및 보고제도 개요 18
2.6 교통기관별 준사고의 특징 요약 19
제 3 장 VTS 준해양사고의 기준 제시 20
3.1 선행연구 검토 20
3.2 부산항 관제사 대상 VTS 준해양사고의 기준에 대한 설문조사 및 분석 21
3.2.1 대상해역 설정 21
3.2.2 설문대상 및 내용 22
3.2.3 설문결과 23
3.3 VTS 준해양사고 관리대장 분석 26
3.3.1 PARK 모델의 개요 26
3.3.2 대상해역 내의 보고된 준해양사고 현황 28
3.3.3 VTS 준해양사고 재현 절차 31
3.3.4 VTS 준해양사고 예시 사례 분석 32
3.3.5 VTS 준해양사고 위험도 분석 34
3.3.6 VTS 준해양사고 CPA·선박 간 이격거리 분석 36
3.4 부산항 관제사 입장의 VTS 준해양사고 기준 제시 40
제 4 장 VTS 준해양사고의 기준을 적용한 위험 예측 41
4.1 대상해역 내의 해양사고 현황 41
4.1.1 대상해역 내의 해양사고 현황 41
4.1.2 대상해역 내의 해양사고 개요 42
4.2 제시된 VTS 준해양사고 기준을 적용한 위험 예측 43
4.2.1 조사방법 43
4.2.2 3일간의 교통조사 결과 44
제 5 장 결 론 47
참고문헌 49
부 록 51Maste
The Effect of Oxygen and Cupric Ion on the Sulfuric Acid Leaching of Copper from Cementation Precipitation Generated Zinc Metallurgy Processes
No full text아연제련공정 중 정액 공정은 세멘테이션 반응으로 침출액 중 구리, 니켈, 코발트, 납 등의 불순물을 제거하는 단계이다. 일반적으로 세멘테이션 반응에서 발생한 침전물 중 구리는 금속 상태로 존재하여 황산 용액에서 침출하기 위해서는 오랜 시간이 걸린다. 따라서 본 연구에서는 금속 구리의 침출 속도를 증가시키기 위해 황산 용액에 산소(O2)와 2가 구리이온(Cu2+)을 산화제로 사용하였다. 침출 반응에서 Cu2+가 구리를 1가 구리이온(Cu+)으로 O2가 Cu+을 Cu2+로 산화시켜 산화제인 Cu2+이 용액 내를 순환하면서 침출 속도를 촉진한다.
본 논문은 두 부분으로 구성된다. 첫 번째로 구리 침출 거동에 대한 영향을 확인하였다. 구리 침출 효율은 교반 속도, 온도, 초기 용액 내 2가 구리이온의 농도, 황산 농도가 증가할수록 증가하였지만, 광액 농도는 증가할수록 감소하였다. 또한, 용액 내 산소주입량이 증가하여도 구리 침출 효율은 비슷하였다. 10000 mg/L Cu2+를 포함한 1 mol/L 황산 용액, O2 200 cc/min, 광액 농도 2 %, 600 rpm, 90 °C 조건에서 60분 이내 구리가 100 % 침출되었다.
두 번째로 활성화 에너지를 구하여 침출 메커니즘을 해석하였다. 침출 반응에서 Cu2+ 생성을 고려하기 위해 기존 Shrinking Core Model(SCM) 속도상수 식의 시간에 대한 항을 시간 변화에 따른 2가 구리이온 농도로 수정한 식과 기존 속도상수 식을 모두 적용하여 비교하였다. 10000 mg/L Cu2+를 포함한 1 mol/L 황산 용액에서 O2 200 cc/min, 광액 농도 2 %, 600 rpm 조건에서 30~90°C 온도에 따른 침출 결과에 대한 활성화 에너지값은 16 kJ/mol로 diffusion control이 우세한 반응이다.Zinc metallurgy processes employ a cementation process to purify leach solution by removing impurities such as copper, nickel, cobalt, and lead. Generally, it takes for a long time to leach the cementation precipitate using sulfuric acid solution because copper generated from the cementation process exists in a metallic form. In the present study the simultaneous use of cupric ion (Cu2+) and oxygen (O2) was chosen as oxidants to improve Cu metal leaching rate in sulfuric acid. During the leaching process Cu2+ oxidizes Cu metal into cuprous ion (Cu+) and O2 oxidizes Cu+ into Cu2+. The regenerated Cu2+ could be reused in the leaching step.
This thesis consists of two part. First, the leaching behavior was investigated experimentally. The leaching efficiency of Cu increased with increasing agitation speed, temperature, Cu2+ concentration and sulfuric acid but decreased with pulp density. Additionally, the leaching efficiency of Cu was similar in spite of increasing oxygen introduction in solution. The leaching efficiency of Cu increased to 100 % in 1 mol/L sulfuric acid with 10000 mg/L Cu2+, 200 cc/min O2 and 2 % pulp density at 600 rpm and 90 °C .
Second, the activation energy and leaching mechanism was investigated by using kinetic models. Because of the regeneration of Cu2+ during leaching, both Shrinking Core Model(SCM) with or without modification were compared considering Cu2+ concentration over time. The activation energy was 16 kJ/mol in 1 mol/L sulfuric acid with 10000 mg/L Cu2+, 200 cc/min O2 and 2 % pulp density at 600 rpm and 30 to 90 °C . It indicates that the Cu metal leaching using Cu2+ and O2 in sulfuric acid is diffusion control reaction.1. 서 론 1
1.1 세멘테이션 침전물 중 구리의 특징 1
1.2 구리의 황산 침출법 3
1.2.1 2가 구리이온에 의한 구리 침출 5
1.3 2가 구리이온에 대한 구리 침출 반응의 속도론적 해석 8
1.4 연구목적 10
2. 이론적 배경 11
2.1 2가 구리이온과 산소의 구리 침출 메커니즘 11
2.2 속도상수와 활성화 에너지 15
3. 세멘테이션 침전물 중 구리 침출 20
3.1 실험 방법 20
3.1.1 구리 침전물 회수 20
3.1.2 세멘테이션 침전물 시료 특성 22
3.1.3 구리 침전물 침출 실험 24
3.2 실험 결과 26
3.2.1 교반 속도에 따른 구리 침출 거동 26
3.2.2 온도에 따른 구리 침출 거동 28
3.2.3 산소주입량에 따른 구리 침출 거동 29
3.2.4 2가 구리이온(Cu2+) 농도에 따른 구리 침출 거동 31
3.2.5 황산 농도에 따른 구리 침출 거동 35
3.2.6 광액 농도에 따른 구리 침출 거동 39
4. 구리의 침출 반응 메커니즘 해석 40
4.1 속도상수 40
4.1.1 10000 mg/L Cu2+ 42
4.1.2 5000 mg/L Cu2+ 44
4.2 2가 구리이온 농도에 따른 활성화 에너지 46
4.2.1 10000 mg/L Cu2+ 46
4.2.2 5000 mg/L Cu2+ 48
5. 결 론 51
참고문헌 53
국문초록 60Maste
진동수주형 파력발전 시스템의 통합 연성된 유체동역학적 에너지 변환 문제에 관한 수치해석 연구
No full textThis thesis considers the energy conversion problem of the oscillating- water-column (OWC) type wave energy converter (WEC) in waves. A numerical method is developed for solving the energy conversion problem of the OWC-WEC from waves to power generation based on the potential flow. The wave-induced operational behavior of the OWC-WEC during the energy conversion process is investigated by the developed numerical method in the time-domain.
An OWC-WEC consists of a chamber, an air turbine, a generator, and a power conversion system. In the energy conversion problem, the water column motion excited by the waves causes a change in the air volume inside the chamber, and the rotational motion of the turbine induced by this flow drives the generator and contributes to power generation. A control system introduced to ensure the power generation device operates with optimum performance and safety under fluctuating wave energy continuously affects the energy conversion device's rotational motion. According to the turbine's operating state, changes in aerodynamic characteristics affect the pressure drop acting in the water chamber. In the entire energy conversion process from wave to power (W2P), each module of the OWC-WEC interacts and has a coupled behavior.
In order to analyze the complex energy conversion characteristics of the OWC-WEC, the energy conversion problem of the entire system is divided into a hydrodynamic energy conversion problem of the water column and the dynamic energy conversion problem of the power take-off (PTO) system. Using the PTO coupled hydrodynamic numerical method developed in this study, the system responses are compared and examined to investigate the coupled effect of the OWC-WEC between hydrodynamic and dynamic energy conversion problems in the time-domain.
The finite element method and linear free-surface boundary conditions are introduced to solve the potential flow in the fluid domain under waves, and the rotor of the PTO system consisting of the turbine and the generator is formulated as an equation of rotational motion based on an idealized single- degree-of-freedom system. The mechanical torque calculated from the dimensionless torque coefficient against the input flow and rotational speed and the electromagnetic torque applied for control are applied as the external forcing term in the equation of rotational motion. The pressure drop is calculated from the dimensionless input coefficient and applied to the dynamic free-surface boundary condition inside the chamber to simulate the real-time turbine-chamber interaction. The linear free surface boundary conditions and the rotor motion are time-integrated using the 4th order Adams-Bashforth-Moulton method to obtain the velocity potential at the free surface, the surface displacement, and the rotational speed of the rotor.
The developed numerical method is applied to the Yongsoo OWC wave power plant to investigate the power generation behavior of the real OWC-WEC system. The fully coupled W2P simulations for the OWC-WEC are conducted under various irregular waves corresponding to the wave scatter diagram based on the measured wave records off the west coast of Jeju Island, Korea. During the energy conversion process under irregular waves, the entire system responses and power generation performance are examined, and the simulation results of the developed numerical method are applied to predict the annual energy production (AEP) of the Yongsoo OWC wave power plant.본 논문에서는 파도에서 전력까지 진동수주형 파력발전장치의 에너지변환 문제를 해결하기 위해 포텐셜 유동 기반의 통합 연성 해석 수치 기법을 개발하고, 이를 활용하여 에너지변환 과정에서 파도에 기인한 발전장치의 동작 특성에 관한 수치해석 연구를 수행하였다.
진동수주형 파력발전장치는 수실, 공기터빈, 발전기 및 제어 시스템으로 구성된다. 에너지변환 문제에서 파도에 의해 가진된 진동수주의 운동은 수실 내부 공기 체적의 변화를 발생시키고, 이 흐름에 의해 유도된 터빈의 회전운동은 함께 연결된 발전기를 구동하여 전력생산에 기여 한다. 변동하는 파랑에너지를 이용해 발전장치가 최적의 성능으로 동작하고 안전성을 확보하기 위해 도입된 제어시스템은 지속적으로 공기 터빈의 회전운동에 영향을 미친다. 터빈의 회전속도에 따른 공기역학적 특성의 변화는 수실 내에 작용하는 압력강하에 영향을 미친다. 이처럼 파도에서 전력까지 전체 에너지변환 과정에서 진동수주형 파력발전장치의 각 모듈은 상호 작용하고 연성된 거동특성을 갖는다.
진동수주형 파력발전장치의 복잡한 에너지변환 특성을 논하기 위해 전체 시스템의 에너지변환 문제를 진동수주의 유체동역학적 에너지변환 문제 및 PTO 시스템의 동역학적 에너지변환 문제를 구분하여 수치해석 결과를 분석하였다. 그리고 본 연구에서 개발한 통합 연성해석 모델을 이용하여 규칙파 및 불규칙 파랑 중에서 전체 시스템이 연성된 진동수주형 파력발전장치의 동작 특성을 분석하였고, 에너지 변환 시스템 간의 연성효과에 조사하였다.
본 연구에서 파랑 중 유체영역의 포텐셜 유동을 풀기 위해 유한요소법과 선형 자유표면 경계조건을 도입하였다. PTO 시스템의 회전 모듈인 터빈과 발전기는 이상화된 단자유도시스템에 기초하여 운동방정식으로 정식화하였다. 입력흐름과 회전속도에 대한 터빈의 무차원 토크 계수로부터 도출된 기계적 토크와 제어를 위해 인가된 전자기력 토크를 회전운동방정식의 외력 항으로 고려하였다. 터빈의 작동조건에 대한 압력강하는 터빈의 무차원 입력 계수로부터 계산되었고, 이를 실시간 수주실 내 동역학적 자유표면 경계조건 상에 인가하여 터빈-수실간 상호작용을 모의하였다. 선형 자유표면 경계조건과 터빈의 회전운동은 4차의 Adams-Bashforth-Moulton방법으로 시적분하여 자유표면에서의 속도 포텐셜, 수면 변위, 그리고 터빈의 회전속도를 구하였다.
제주해역에 설치된 용수 OWC 시험 파력발전소의 대표 제원을 적용하여 개발된 수치해석 방법을 통해 불규칙 파랑 중에서의 발전 운용 시뮬레이션을 수행하였다. 또한 제주서해의 파랑관측자료에 기초하여 다양한 불규칙파 조건에 대하여 PTO 시스템과 연성된 진동수주실의 유동해석을 통해 불규칙한 파랑에너지 하에서의 진동수주형 파력발전장치 전체 시스템의 동작 특성과 에너지 변환 성능에 대해 분석하였다. 또한 계산된 불규칙 파랑 중의 진동수주형 파력발전장치의 발전성능과 실해역 관측 파랑산포도를 바탕으로 제주해역에서 용수 OWC 시험 파력발전소의 연간 에너지 생산량 추정에 적용하였다.I. Introduction 1
1.1 Energy conversion problem in OWC-WECs 7
1.2 State of the art 11
1.2.1 Hydrodynamic energy conversion problem in OWC chamber 11
1.2.2 Aerodynamic, mechanical, and electric energy conversion problem in PTO system 15
1.2.3 Coupled energy conversion problem in OWC-WECs 17
1.3 Research objectives and scope 20
1.4 Outline of the thesis 22
II. Theoretical Formulation 24
2.1 Boundary value problem for fluid domain 24
2.2 Hydrodynamic problem of oscillating-water-column 26
2.2.1 Linear mass-spring-damper system 26
2.2.2 Hydrodynamic coefficients 30
2.3 Hydrodynamic energy conversion problem with pressure drop 31
2.3.1 Linear decomposition method 32
2.3.2 Direct coupling method 36
2.4 Energy conversion problem in the PTO system 37
2.4.1 Aerodynamics 37
2.4.2 Mechanics 38
2.4.3 Electronics 39
2.5 Control system 40
2.5.1 MPPT control 40
2.5.2 Speed limit control 41
2.5.3 Airflow discharge control 42
III. Numerical method 43
3.1 Finite element method 43
3.2 Time integration method 45
3.3 Solution procedure 46
3.4 Validation of the numerical method 49
3.4.1 Wave-induced response of OWC chamber 49
3.4.2 Flow-induced response of impulse turbine 56
3.4.3 Generator electronics 60
IV. Hydrodynamic Problem in Oscillating-Water-Column 61
4.1 Problem definition 61
4.2 Linear mass-spring-damper system of oscillating-water-column 63
4.3 Piston and sloshing mode of oscillating-water-column motion 69
4.4 Hydrodynamic coefficients and resonance frequency 80
4.5 Dimensional effect of fluid domain 85
4.6 Concluding remarks 97
V. Hydrodynamic Energy Conversion Problem in OWC Chamber 98
5.1 Problem definition 98
5.2 Linear decomposition approach 99
5.3 Direct interaction approach 108
5.4 Response spectrum method 113
5.5 Effect of nonlinear pressure drop 120
5.6 Concluding remarks 127
VI. Aerodynamic, Mechanical, and Electrical Energy Conversion Problem in PTO System 129
6.1 Problem definition 129
6.2 Aerodynamics and mechanics of impulse turbine 130
6.2.1 Air turbine model 130
6.2.2 Effect of airflow characteristics 130
6.2.3 Effect of airflow’s oscillation period 136
6.2.4 Effect of airflow’s amplitude 139
6.2.5 Effect of rotational inertia 143
6.2.6 Self-starting characteristics 147
6.3 Operation and Control of PTO system 152
6.3.1 MPPT control 156
6.3.2 Speed limit control 161
6.3.3 Airflow bypass control 165
6.4 Concluding remarks 176
VII. Fully Coupled Energy Conversion Problem in OWC-WEC (Wave-to-Power) 177
7.1 Problem definition 177
7.2 Analysis of coupling effect in OWC-WEC 178
7.2.1 Coupling effect (1): transient interaction due to rotor dynamics 185
7.2.2 Coupling effect (2): variation of converged response 196
7.3 Wave effect analysis on OWC-WEC operation using W2P model 203
7.3.1 Effect of wave height 203
7.3.2 Effect of wave period 212
7.4 Application of W2P model to AEP estimation 217
7.5 Concluding remarks 226
VIII. Conclusions 228
Appendix Fully coupled W2P simulation of OWC-WEC under irregular waves 232
A.1 Operation case 232
A.2 Shut-down case 237
References 242
Abstract (Korean) 252Docto
Deep Q-Learning Network Model for Container Ship Master Stowage Plan
No full textIn the Port Logistics system, Container Stowage planning is an important issue for cost-effective efficiency improvements. At present, Planners are mainly carrying out Stowage planning by manual or semi-automatically. However, as the trend of super-large container ships continues, it is difficult to calculate an efficient Stowage plan with manpower. With the recent rapid development of artificial intelligence-related technologies, many studies have been conducted to apply enhanced learning to optimization problems. Accordingly, in this paper, we intend to develop and present a Deep Q-Learning Network model for the Master Stowage planning of Container ships.1. 서론 1
1.1 연구의 배경 및 목적 1
1.2 연구방법 3
2. 관련 문헌 연구 4
2.1 휴리스틱을 활용한 접근방법 4
2.2 메타휴리스틱을 활용한 접근방법 5
2.3 AI를 활용한 접근방법 6
3. 컨테이너 선박 적하 계획 8
3.1 컨테이너 선박 적하 계획 8
3.1.1 컨테이너의 구조 8
3.1.2 컨테이너 적하 계획 9
3.1.3 컨테이너 적하 계획 프로세스 11
3.2 재취급의 정의 12
4. 마스터 적하 계획 문제 DQN 모형화 13
4.1 문제 설정 13
4.2 수리 모형화 15
4.2.1 입력 변수 및 파라미터 정의 15
4.2.2 평가함수 정의 16
4.2.3 제약조건 설정 18
4.3 DQN 모형화 19
4.3.1 Q-러닝과 심층 강화 학습 19
4.3.2 State(상태) 정의 21
4.3.3 Action(행동) 정의 22
4.3.4 Q 함수 정의 22
4.3.5 DQN 모형 적용을 위한 특성 벡터 설정 23
4.3.6 적하계획문제의 Q함수 심층 신경망 구성 24
4.3.7 심층 신경망 오차함수 25
4.3.8 적하계획문제의 Q-러닝 모형 26
4.3.9 DQN 모형 플로우 차트 27
5. 모형의 실험 및 분석 29
5.1 컨테이너 적하 계획 문제 DQN 모형 실험 설계 29
5.1.1 DQN 모형 파라미터 설계 29
5.1.2 실험 Case 설계 30
5.2 실험 결과 및 분석 31
5.2.1 실험 결과 예시 31
5.2.2 비교 알고리즘 32
5.2.3 실험 결과 요약 34
6. 결론 39Maste
Model Updating of a Jacket Structure by Mass Reallocation Method and Design Optimization Considering Unity Check
No full textThis dissertation proposes a mass reallocation method for structural model updating of a finite element (FE) model on an offshore jacket structure and proposes an optimal design of jacket structures considering unity check criterion.
Several offshore jacket structures have been operated as ocean research stations (ORSs) in Korea. In 2011, the Gageocho ORS was attacked by Typhoon Muifa, and its structural members and several observation devices were severely damaged. After this event, the Gageocho ORS was rehabilitated with a 5-m height to account for the 100-yr extreme wave height, and with concrete grouting in the four legs of the jacket. The vibration measurement system was equipped to monitor the structural vibrational characteristics including natural frequencies and modal damping ratios.
As the first part of this thesis, the mass reallocation method is presented for structural model updating of the Gageocho ORS based on the experimentally identified natural frequencies. A preliminary FE model is constructed based on design drawings, and several of the candidate baseline FE models are manually built, taking into account the different structural conditions such as corroded thickness. Among these candidate baseline FE models, the most reasonable baseline FE model is selected by comparing the differences between the identified and calculated natural frequencies. The baseline FE model is updated based on the identified modal properties, and by using the pattern search method, which is one of direct search optimization methods. The mass reallocation method is newly proposed as a means to determine the equivalent mass quantities along with the height and on a floor.
It is found that the natural frequencies calculated based on the updated FE model are very close to the identified natural frequencies. It is expected that these results, which are obtained by updating a baseline FE model, can be useful for establishing the reference database for jacket-type offshore structures, and assessing the structural integrity of the Gageocho ORS.
As the second part, this thesis proposes an optimal design of the jacket structure. Generally, offshore jacket structures are made up of steel members, and therefore, the safety standards for the structures usually concern the steel components. This study hence aims to provide a safe and lightweight design of jacket structures only composed of steel materials without a large amount of concrete in the jacket legs.
The structural elements are grouped according to their roles. Based on the actual design, the rate of change in the inner diameter of sections within a group is defined as a design variable. The optimization is carried out by a genetic algorithm to minimize the total weight of the parts to be modified. To meet the conservative safety standards in the offshore field, both the maximum stress and the unity criteria are applied as constraints in the optimization. For greater safety confidence, extreme environments are assumed. The maximum of marine attachment thickness and section erosion in the splash zone is applied. The design load is defined as forces induced by extreme waves, winds, and currents in the same direction. Each of the eight load directions surrounding the structure is considered to design the structure in a balanced and safe manner.
As an outcome, a design much lighter that satisfies the strict safety criteria is found. This proves that the structural optimization method could help save material costs and thus is beneficial for designing offshore structures. There is a significance in that this approach is broadly applicable to other offshore structures or offshore wind turbines in the future.Part I 1
1. Introduction 2
2. Approach to Model Update 8
2.1 Preliminary simulation model and the result comparison with measured data 8
2.1.1 Description of preliminary simulation mode 8
2.1.2 Comparison with measured data and the results from the preliminary model 8
2.2 Root cause analysis for the errors in design and construction 9
2.3 Strategies to build a more realistic FE model 12
2.3.1 Approach of model updating 12
2.3.2 Summary of model updating instances inclusive of masses of real structures 14
2.3.3 Direction of model updating 17
2.4 Problem definition and pattern search method 18
3. Mass Modeling Cases 21
3.1 Strategies for mass modeling and additional updating parameters 21
3.2 Model 1: distributed mass elements 24
3.3 Model 2: equivalent mass with four rigid connections 24
3.4 Model 3: equivalent mass with four spring connections 24
3.5 Model 4: reallocation of masses on upper jacket leg and deck nodes 24
3.5.1 Mass reallocation on the deck stories 26
3.5.2 Mass reallocation on the deck legs 27
3.6 Reallocation of masses on four lower and upper jacket legs and deck nodes 28
3.6.1 Grouping masses centered at 17m above sea level 28
3.6.2 Mass reallocation on the lower legs 29
4. Updating Results and Discussion 32
4.1 Results summary 32
4.2 Modified model 33
4.3 Distributed masses: model 1 33
4.4 Equivalent nodal mass: model 2 and model 3 34
4.5 Mass reallocation method: models 4 and 5 38
5. Conclusions 42
6. References 44
Part II 48
1. Introduction 49
2. Methodology 51
2.1 Design environmental conditions 51
2.2 Design load conditions 55
2.3 Safety criteria 57
2.4 Validation of structural analysis and unity check 58
2.5 Establishment of design groups 62
2.6 Design variables 64
2.7 Genetic algorithm and definition of optimization 65
3. Results and Discussion 67
3.1 OPT-1 : the estimation of local optimality 67
3.2 Structural capacity 69
3.3 The influence of the unity criteria 69
3.4 Estimation of global optimality 72
3.5 OPT-2 : the effectiveness of sub-division of the member groups 76
4. Conclusions 78
5. References 80Docto
A Study on the Cargo Securing Safety of Navigating Coastal Ferry Considering the Hull Acceleration
No full text화물 고박안전성은 선박이 항해 중 발생하는 운동에너지가 선적된 화물상에 물리적인 에너지로 적용되어 발생할 수 있는 화물의 전도, 이동 등을 방지하는 절차로 화물의 적절한 고박을 통해 확보할 수 있다.
이러한 화물고박은 국제적으로 다양한 기준들이 존재한다. 이러한 기준들은 근본적으로는 선박의 움직임으로 인해 화물에 작용하는 외력과 고박장치의 고박력과의 적정성의 비교하는 물리적인 법칙에서 이루어진다. 국내에서 화물고박은 해양수산부의 화물고박 및 적재 등에 관한 기준에 따라 이루어지는데, 이는 기존 위험물 운반선 또는 원양항해 종사하는 선박들을 위한 기준인 국제해사기구의 CSS를 일부 준용하였다.
2014년 Ro-Ro 형태의 여객선 세월호 전복 사고 이후 국내 연안해역 만을 통항하는 카페리선박에 대한 안전성 향상을 목적으로 2015년 화물고박 및 적재 등에 관한 기준에서 연안카페리선박에 대한 특별요건이 신설되었고 2018년부터 적용되고 있다. 특별요건의 신설에 따라 연안해역만을 통항하는 선박에 적용되지 않던 화물고박기준이 연안 카페리선박에 적용되었다.
연안해역만을 통항하는 선박의 경우는 경우 국내 연안해역의 1일 내의 항행 거리, 기상 환경의 제한 등이 고려하여 세분화된 기준 적용이 필요하며, 국내 기준의 연안 선박에 적용에 대하여 적정성 평가가 필요하다. 적정성 평가를 통하여 국내 연안만을 통항하는 카페리선박에 대하여 현황에 맞는 세분화된 기준의 적용이 마련되어야 한다.
본 연구의 목적은 화물고박에 대하여 국내 연안의 해역 조건 및 선박 특성을 고려하여 현행 화물 고박기준의 적정성 여부를 분석하고, 연안 카페리선박을 위한 화물 고박안전성 평가 기준을 제안하는 것이다.
먼저 연안 카페리선박의 고박안전성 평가 기준 제안을 위하여 안전성 평가요소를 화물에 작용하는 외력과 고박력으로 구분하였으며, 화물에 작용하는 외력은 연안 카페리선박이 항해 중 발생할 수 있는 선체가속도를 기반으로 평가하였다. 이를 위하여 연안 카페리선박의 주 운항해역인 제주-부산을 대상으로 기상특보 기간을 포함하여 선체 4개 지점에 대하여 X,Y,Z축에 대한 선체가속도 계측을 수행하였다.
실선 계측결과에 중 기상특보 기간에서 발생한 선체가속도를 상세분석하였으며, 실선 계측 시 운항해역에 존재하는 3개의 기상부이의 기상데이터와 비교 분석하였다. 파고, 파향, 파주기 등 제한된 환경조건에서 시행된 실선 계측결과와 다양한 환경조건에서 비교를 위해 Lloyd Register의 수치해석시뮬레이션 프로그램 Waveload-FD를 이용하여 실선 계측과 동일한 선박에 대하여 선체가속도를 해석하여 비교하였다.
실선 계측과 선체가속도 해석결과를 바탕으로 국내 연안 카페리선박이 국내 연안에서 발생할 수 있는 선체가속도 근사식을 제안하였고, 이를 기반으로 기상특보 이하, 풍랑주의보, 풍랑경보로 나누어 화물고박 평가에 적용할 수 있는 선체가속도 기준을 제시하였고, 화물에 작용하는 하중을 산출 및 고박안전성을 평가하였다.
산출된 화물 작용 하중에 따라 10ft 컨테이너 화물을 대상으로 현행 고박방법과 장치를 기반으로 고박안전성을 평가하였다. 평가 결과를 바탕으로 기상별 세분화하여 고박안전성이 확보되는 효율적인 고박장치, 방법을 제안하였다. 본 연구의 주요한 결과를 정리하면 다음과 같다.
첫째, 국내 화물고박기준의 적정성 및 세분화된 기준 마련의 필요성을 분석하기 위하여 화물 고박현황과, 관련 기술 기준을 분석하여 연안 선박을 위한 화물고박기준 마련의 필요성 및 연안에서 발생할 수 있는 선박의 선체가속도를 상황별로 세분화하여 적용할 필요성을 검토하였다.
둘째, 연안해역에서 발생할 수 있는 카페리선박의 선체가속도 제안을 위하여 화물 운송 목적의 카페리선박이 운항하는 제주-부산 해역을 선정하였다. 대상 해역에서 카페리선박이 조우 할 수 있는 기상환경을 3개 지점의 기상부이의 실시간 자연환경 관측데이터 기반 대상선박이 풍랑경보를 조우할 확률을 연 평균 1일 수준으로 분석하였다. 동일 해역에 실선 계측 결과 풍랑주의보 발효중 최대 선체가속도로 선체 최상 갑판의 좌현에서 횡방향에서 1.47m/s2로 계측되었다.
셋째, 실선계측 결과의 신뢰도 향상을 위하여 실선 계측 시의 파랑 데이터를 통한 파랑스펙트럼을 가정하여 다양한 파향, 파주기에 대한 수치해석 시뮬레이션을 수행하여 실선계측과 동일한 지점에서 선체가속도 해석 및 비교 분석을 수행하였다. 수치해석 결과는 실선 계측에 대비하여 30~50% 높은 것으로 비교되었다. 이는 연안해역의 경우 수치해석시뮬레이션 상의 파랑스펙트럼에 비하여 파의 발달이 상대적으로 늦은 결과로 분석되었다.
넷째, 실선계측과 수치해석시뮬레이션 결과를 통하여 연안 카페리선박에서 기상조건별 적용가능한 선체가속도 근사식 및 적용값을 제안하였고, 화물고박장치 제원을 반영하여 고박안전성 평가 및 고박 방법을 제안하였다.
본 연구는 실 해역에서 고박안전성 확보를 위한 적정기준 제안을 위하여 실선 계측 및 수치해석시뮬레이션을 수행하고 비교하는 연구를 수행한 점과 기상별 적용하는 선체가속도와 고박 방법을 제시하고자 한 것에 그 의의를 찾을 수 있다. 연안 카페리선박의 고박기준 제안을 위하여 국제적인 기준과 국내기준과의 비교를 통하여 현재 국내 기준의 적정성을 검토하였고, 연안선박에 상황별 세분화된 기준 마련을 위하여 실해역에서 항해중인 선박의 데이터를 통하여 제시하였다.
제시된 화물고박기준은 국내 연안 카페리선박에 대하여 안전을 확보하면서 효율성을 향상시키는 방법으로 적용할 수 있을 것이다. 현재 IMO에서 제안하고자 하는 각 국의 해역 특성 및 기상조건을 반영한 화물고박 기준에 국내에서 제안하는 표준으로 기초 검토될 수 있다. 이러한 화물고박 기준 제안을 통하여 국내 카페리선박 뿐만 아니라 연안선박의 화물고박 안전성과 효율성을 동시에 확보하는 환경이 구축될 수 있을 것이다.1. 서 론 1
1.1 연구의 배경 1
1.2 연구의 동향 및 목적 2
1.3 연구의 방법 및 구성 4
2. 연안 카페리 화물고박 현황 및 기준 분석 8
2.1. 카페리선박 해양사고 조사 8
2.1.1 국내 연안 카페리 사고 8
2.1.2 국외 유사 사고 10
2.1.3 해양사고 결과 분석 13
2.2. 화물고박 기술 기준 14
2.2.1 국내 화물고박 기준 14
2.2.2 IMO 화물고박 기준 22
2.2.3 일본 화물고박 기준 24
2.2.4 기타 화물고박기준 29
2.3. 국내외 화물고박 현황 32
2.3.1 국내 카페리선박 화물고박 현황 33
2.3.2 국제 항해 선박의 화물고박 현황 및 비교 36
2.4 화물고박 기준 및 현황 분석 40
2.4.1 국내외 화물고박 기준 비교 40
2.4.2 국내외 화물고박 현황 분석 결과 44
3. 항해 중 선체가속도 실선 계측 47
3.1 대상 선박 및 운항 환경 47
3.2 선체가속도 센싱 및 계측 방법 51
3.3 선체가속도 실선 계측 결과 56
3.3.1 일자별 실선 계측 56
3.3.2 기상 상태별 실선 계측 결과 57
4. 수치시뮬레이션 선체운동 해석 85
4.1 수치시뮬레이션 및 계산 환경 85
4.2 수치모델링 및 해석 방법 87
4.3 선체운동 시뮬레이션 해석 결과 91
4.3.1 RAO 해석 91
4.3.2 선체 가속도 해석 99
5. 연안 카페리 화물 고박안전성 평가 103
5.1 연안 카페리 선체가속도 평가 103
5.1.1 현행 기준 고박 평가 선체가속도 103
5.1.2 항해 중 실선 계측 선체가속도 106
5.1.3 수치시뮬레이션 선체가속도 109
5.1.4 대상 선박의 선체가속도 평가 113
5.2 화물 고박안전성 평가 기준 제시 115
5.2.1 선체가속도 기준 제시 115
5.2.2 파고별 고박 장치 적용 기준 제시 118
5.3 고박 기준 적정성 검증 124
5.3.1 현행 및 개선안 별 화물 하중 평가 124
5.3.2 고박기준 적정성 검토 127
6. 결 론 129
참고문헌 134
부록 138Docto
임의 방향의 곡면위곡선 제한조건을 반영한 선체 형상 변환 방법
No full textBecause of the direct relation to every design phase of a ship, ship hull form is frequently designed by varying a well-made parent ship to avoid new design risks. In hull form variation, geometric satisfactory and good performance preservation of the parent ship are considered as the competing requirements. In order to perform the variation effectively, an appropriate compromise between these requirements should be accomplished. Instead of altering hull form parameters, we propose a flexible and intuitive approach to interactively vary hull surface with an arbitrary curve constraint and focus on preserving good properties of the original hull surface. The advantages of superposition of curve and surface is utilized to modify the hull shape. An intermediate surface, which satisfies an intermediate curve constraint and has a smooth shape, is conducted and superimposed on to the top of the original surface to yield the desired surface. A shape control mechanism using shape function simplifies control the surface modification with a curve constraint in a linear fashion way. The developed method is applied to modify a characteristic curve and a section line lying on the stern part of a container hull form. The changes of geometric shape and hydrodynamic performance due to the curve-constraint variation are assessed to demonstrate the practicality and efficiency of the proposed method.Chapter 1. Introduction 1
1.1. Background 1
1.2. Motivation 3
1.3. Research objectives 5
1.4. Thesis outline 6
Chapter 2. Preliminaries and relevant works 7
2.1. Hull form modification method 7
2.1.1. The shifting method 7
2.1.2. Radial Basis Function Interpolation Method 9
2.1.3. Free form deformation method 9
2.1.4. Morphing method 10
2.1.5. Reduced Order Models (ROMs) technique 10
2.1.6. Other methods 11
2.2. Surface manipulation with curve constraints 11
2.2.1. The physically-based approach 11
2.2.2. The direct linear approach 12
2.3. Non-Uniform Rational B-Spline (NURBS) 13
2.3.1. NURBS Curve 13
2.3.2. NURBS Surface 14
2.3.3. Derivative of B-spline surface 15
2.3.4. Point inversion for B-spline surfaces 17
2.3.5. Knot insertion for B-Spline surface 19
2.4. Bisection method 20
Chapter 3. Curve-constraint hull surface manipulation 22
3.1. Requirements for hull variation 22
3.2. Solution strategy 23
3.3. Generation of target curve 24
3.5. Characteristics of intermediate surface 26
3.6. Generation of intermediate surface 27
3.7. Variation by surface superposition 38
Chapter 4. Application examples and discussion 39
4.1. Characteristic stern curve 40
4.2. Section line in stern part 43
4.3. Hydrodynamic evaluation 45
Chapter 5. Conclusions 49
5.1. Limitations and future work 50
Reference 51Maste
A Study on the Rent Utilization in Government Contract
No full textThe entire procurement amount in the public domain of South Korea in 2019 accounted for approximately 159.9 trillion won, which corresponds to about 8.3% of the nominal Gross Domestic Product (GDP) of 1,914 trillion won in 2019. Many nations around the world perform various supporting policies using the purchasing power of the government. The ‘government contract system for small and medium enterprises’ products’ is a typical example of such a policy in the case of South Korea. Such a policy was first stemmed from the collective private contract in 1965 in which the government at the time signed a contract for the products manufactured by the small and medium enterprises (SMEs) with the Small and Medium Enterprise Cooperatives (SMEC). The collective private contract system, however, was abolished in 2007 due to the issue of pursuing the rent by enterprises as well as the poor monitoring and supervision from the government. Afterward, the government contract system for the SME products has transitioned into the ‘competition system among the SMEs', however, it has still intact maintained the attribute of rent seeking of collective private contract system in terms of its targets and operation patterns.
Under such circumstances, studies on the design and implementation of the system are in a very poor shape to simultaneously accomplish the conflicting policy objectives, for instance, efficient use of the budget and support for the SMEs. In that regard, through expanding the rent-seeking theory, this study defined a series of dynamic behavioral processes in which the government contract system for SMEs’ products has led to the creation of rent by the government (creation and revision of the policy), a rent distribution (implementation of the policy), and rent-seeking by enterprises corresponding to the government stance, in addition, the rent seeking as the ‘rent utilization’, and a qualitative analysis was conducted to investigate the rent utilization process. In addition, an empirical analysis was conducted on rent seeking with regard to estimation of rent scale and process of rent utilization.
As the analysis results of rent utilization process in each system, first, by concluding a private contract with the SMEC and delegating the right to allocate supplies to them, an extreme rent seeking, such as expanding, maintaining, continuing the system as well as allocating the supplies to a single company that has conducted a rent seeking (sale activity), has occurred. The collective private contract system was abolished due to the rent seeking by enterprises and the lack of monitoring and supervision from the government. Second, the competition system among the SMEs has transitioned the way of rent distribution to a competitive manner, however, it still ensured a certain portion of rent through the entry and price regulations. Not only the authority for allocating supplies but also the scale of rent was reduced as the participation into bidding by the individual enterprises. As a result, the rent seeking has become to focus on the activities in which the role of the SMEC and the rent of the SMEs are ensured. In other words, the SMEC and SMEs has conducted the rent seeking including restoration of the contract method to exercise the right of recommendation of the SMEC, price exaggeration, collusion, and violation of direct production. Third, the multiple award schedule (MAS) has shifted the perspective of the government contract system for the SMEs’ products into the consumer from the supplier. MAS becomes not only a means of inducing the extinction of rent through a selection of consumers in the existing simple price competition but it also increases the competition among enterprises in the rent at the same time by using a mechanical entry and price regulations. As result, the rent seeking activities, for instance, dual specifications in private and public domains, high-priced contracts, collusion, lobbying behaviors for supply, and violation in specifications, appear. Fourth, the excellent procurement goods system, which prioritizes the support for the SMEs rather than the procurement efficiency of the purchasing institutions, is a supplier-oriented support policy in that it drives demand by private contracts with a unit price basis in advance. This system creates and distributes the exclusive rent through the designation of goods and private contracts. Therefore, the rent seeking is mainly concentrated on the creation and revision of regulations for the designation of goods as well as the lobbying activities that are necessary to have a customer selection.
As of 2019, the rent scales of the current government contract system for SMEs’ products, which were proceeded by the Public Procurement Service, show 15.56% of the entire supplied record in the competition system among the SMEs, 26.45% in the MAS, and 33.12% in the excellent products, respectively. The total rent reaches a scale of 34,744.89 billion won, accounting for 24.51 % of the entire supply record of 141,723.31 billion won. The rent of the collective private contract system is estimated to be 31.37% of the entire contract amount, and in the case of the competition system among the SMEs, the rent scale of each system by employing the portion of contract performance capability assessment, which is the criteria of the competition system among the SMEs, are exhibited in order of a 33.12% in the excellent products, 28.49% in the MAS, and 24.10% in the competition among the SMEs (contract performance capability assessment). In addition, except for the collective private contract system, the average scale of the rent in the 3 systems currently in place is estimated to be 28.57 % of the entire contract amount.
The empirical analysis results of the rent-seeking costs in the course of rent utilization are as follows. First, this study analyzed the relationship between the rent creation extent of each category and the cost for rent seeking, and the results revealed that the excellent goods and the collective private contract were assessed to be the highest followed by MAS (high) and the competition among the SMEs (medium) and these are in line with the order of scale in the rent (the excellent goods-the collective private contract-MAS-the competition among the SMEs). However, it is assessed that the rent dissipation rate of the collective private contract would be slightly higher than that of the excellent goods in terms of the rent distribution, and analyzed that not only the number of competitors and the pluralism of a rent distributor become higher but also as the system evolves to the competition among the SMEs-MAS-the excellent goods. Second, the assessment on both the support for the SMEs and the procurement efficiency, which is the objective of the rent utilization process, were analyzed by each system. The results revealed ‘very high’ and ‘very low’, respective, for each domain in the collective private contract, ‘high’ and ‘medium’ in the competition among the SMEs, ‘high’ and ‘medium’ in the MAS, and ‘very high’ and ‘medium’ in the excellent goods, thereby indicating that in the validity of objective, the collective private contract were assessed lowest and the excellent goods was assessed highest. Third, the assessments for entry and price regulations were used for cost assessment in the rent utilization methods of each process with regard to both the creation and revision of a policy (creation of the rent) and the implementation of a policy (distribution of the rent). The descending order of each system in terms of the entry and price regulations is listed as the excellent goods-the collective private contract-MAS-the competition among the SMEs, and this is in line with the order of the rent scale. Fourth, in order to verify the activity relationship of rent utilization and the cost level of rent seeking, a comprehensive assessment was conducted in 3 domains such as the level of price determination, the level of rent collection, and the level of rent seeking. The results of the assessment exhibited the order of the excellent goods (very high)-the collective private contract (very high)-MAS (high)-the competition among the SMEs (medium), which is the same order as the level of the estimated rent scale. Thus, in the empirical analysis of the rent seeking cost with regard to the rent utilization process, it was able to find that all the results of assessing the actors, purposes, and methods of the rent utilization process, detail activities, and levels of rent in each system were consistent with the order of scale in the calculated rent.
The implications of this study are as follows. First, this study provides a unified framework for the government contract system for the SMEs’ products from a cost-effective perspective, thereby enabling to lead to the overall theoretical arguments and criteria not only for the design and execution of the system but also, moving forward, for the policy or administrative procedure of procurement including the design and execution of the system. Second, by quantitatively estimating the scale of the rent for each government contract system for the SMEs’ products and empirically analyzing the rent seeking costs for each rent utilization process, this study captures the flow of the rent numerically, enabling to establish and implement the specific system design and its implementation standards. Third, the analysis framework in the rent utilization of this study can be applied to other systems that create and distribute the rent as a policy means for the agenda of the policies such as the economic development and policies industrial domains.제1장 서 론 1
제1절 연구의 목적 1
제2절 연구의 범위 5
제3절 연구의 방법 6
제2장 이론적 배경 및 연구의 분석틀 8
제1절 지대추구이론 8
1. 지대의 개념 8
2. 지대추구의 개념 10
3. 지대추구의 발생 유형 12
1) 정부규제 13
2) 정치과정과 관료제 13
3) 정부지출과 정부계약 16
4. 지대추구비용과 지대추구지출 17
5. 선행연구의 검토 18
제2절 중소기업제품 정부계약제도 19
1. 단체수의계약제도 19
1) 개념 19
2) 대상물품 지정 및 계약 절차 20
3) 공급 실적 21
2. 중소기업자간경쟁제도 22
1) 개념 22
2) 경쟁제품 지정 및 계약 절차 22
3) 공급 실적 23
3. 다수공급자계약제도(MAS: Mulitple Award Schedule) 24
1) 개념 24
2) 계약 절차 24
3) 공급 실적 25
4. 우수조달물품제도 26
1) 개념 26
2) 지정 및 계약 절차 26
3) 공급 실적 26
제3절 중소기업제품 정부계약제도의 지대추구론적 고찰 27
1. 중소기업제품 정부계약제도의 지대추구적 특성 27
1) 진입규제와 지대추구 27
2) 제도의 경로의존성 28
3) 정보비대칭 30
4) 대리인 문제 32
5) 수요자 독점성 34
2. 중소기업제품 정부계약 과정의 지대추구활동 35
1) 지대창출 35
2) 지대배분 37
3) 지대추구 38
3. 중소기업제품 정부계약 과정의 지대 및 지대추구 방법 38
1) 제도 제ㆍ개정 과정: 지대창출과 지대추구 39
2) 제도 집행 과정: 지대배분과 지대추구 41
3) 제도 제ㆍ개정과 제도 집행 과정: 지대창출과 지대배분 45
4. 중소기업제품 정부계약 과정의 지대 크기와 지대추구비용 47
제4절 연구의 분석틀 48
1. 지대활용 과정 모형 48
1) 행위자 52
2) 목적 및 방법: 활동변수 54
2. 지대추구비용의 추정 57
제3장 중소기업제품 정부계약제도의 지대활용 분석 58
제1절 단체수의계약제도의 지대활용 58
1. 지대창출: 제도 제ㆍ개정 58
1) 1960년대: 제도의 신설과 준비 58
2) 1970년대: 경제환경 변화와 제도의 실행력 제고 60
3) 1980년대: 제도의 법적 보장 완성 62
4) 1990년대: 제도의 중흥과 분화 64
5) 1990년대 후반~2000년대 중반: 제도의 감축 및 폐지 67
2. 지대배분: 제도 집행 67
1) 물품지정 68
2) 계약 집행: 가격 결정 72
3) 물량배정 74
3. 지대추구: 제도의 법적 보장과 물량수주 77
1) 제도 제ㆍ개정 과정의 지대추구 77
2) 제도 집행 과정의 지대추구 81
4. 지대창출과 지대배분: 협력과 감시ㆍ감독 91
5. 소결(지대활용): 이익의 균형 95
제2절 중소기업자간경쟁제도의 지대활용 97
1. 지대창출: 제도 제ㆍ개정 97
1) 경쟁과 기술개발 유도 99
2) 제도의 이행력 강화 101
2. 지대배분: 제도 집행 103
1) 계약방법 결정 103
2) 낙찰자선정방법 결정 104
3) 가격 결정 109
3. 지대추구: 조합의 역할 모색과 수익률 보장 112
1) 제도 제ㆍ개정 과정의 지대추구 112
2) 제도 집행 과정의 지대추구 117
4. 지대창출과 지대배분: 협력과 효율 128
5. 소결(지대활용): 경쟁과 보호 131
제3절 다수공급자계약제도의 지대활용 134
1. 지대창출: 제도 제ㆍ개정 134
1) 경쟁강화 138
2) 수요자 선택 139
2. 지대배분: 제도 집행 141
1) 낙찰자선정방법 결정 141
2) 가격 결정 144
3) 레미콘ㆍ아스콘 MAS계약 150
3. 지대추구: 경쟁 회피와 이윤 극대화 152
1) 제도 제ㆍ개정 과정의 지대추구 152
2) 제도 집행 과정의 지대추구 159
4. 지대창출과 지대배분: 중소기업지원과 조달효율 174
5. 소결(지대활용): 수요자와 공급자의 이익균형 177
제4절 우수조달물품제도의 지대활용 181
1. 지대창출: 제도 제ㆍ개정 181
1) 물품지정 요건 185
2) 계약방법: 단가 수의계약 187
3) 지대회수 189
2. 지대배분: 제도 집행 190
1) 물품지정 현황 190
2) 계약방법 결정 193
3) 가격 결정 197
4) 납품요구: 수요자 선택 200
3. 지대추구 202
1) 제도 제ㆍ개정 과정의 지대추구 202
2) 제도 집행 과정의 지대추구 205
4. 지대창출과 지대배분: 기술개발과 품질향상 211
5. 소결(지대활용): 기술개발제품 우선구매 212
제4장 지대추구비용의 실증분석 및 정책제언 215
제1절 제도별 지대 규모의 추정 215
1. 중소기업간경쟁제도의 지대 규모 215
2. 다수공급자계약제도의 지대 규모 219
3. 우수조달물품제도의 지대 규모 221
4. 중소기업제품 정부계약제도의 지대 규모(비교) 223
제2절 지대활용 과정에 대한 지대추구비용 분석 225
1. 행위자의 지대활용 정도와 지대추구비용 분석 226
2. 지대활용 목적과 지대추구비용 분석 229
3. 지대활용 방법과 지대추구비용 분석 231
1) 제도 제ㆍ개정 과정 232
2) 제도 집행 과정 232
3) 진입 및 가격 제한성 평가 234
4. 지대활용의 활동관계 및 지대추구비용 종합분석 236
1) 지대활용의 활동관계(종합) 236
2) 제도별 지대추구비용 수준(종합) 240
제3절 정책제언 244
1. 지대창출: 진입 및 가격 규제 완화 244
2. 지대배분: 수요자 선택의 책임성 강화 246
3. 지대창출과 지대배분의 기준 및 관계 정립 247
4. 기타 제도 운영에 관한 사항 249
1) 내부통제의 강화 249
2) 조달공무원의 전문성 및 인력 보강 250
3) 레미콘ㆍ아스콘 구매방법 개선 251
제5장 결론 256
제1절 연구의 요약 256
1. 지대활용 과정 분석 256
2. 지대추구비용의 실증분석 260
제2절 연구의 시사점 및 한계 265
1. 연구의 시사점 265
2. 연구의 한계 266
참고문헌 267Docto