선박용 경유와 육상용 초저황 경유의 연소과정에서 배출되는 입자상물질에 대한 라만 분석값 비교 연구

노범석,최재혁,박설현,이원주,조권회 한국마린엔지니어링학회 2018 한국마린엔지니어링학회지 Vol.42 No.4

The pollutant emitted owing to the combustion process of marine fuel oil causes air pollution and influences the human body negatively. The regulations on particulate matter are still being debated however, and thus, preemptive action is needed. The purpose of this research is to obtain the basic data required to develop measurement devices for particulate matter emitted from marine fuel oil, and abatement technologies needed to comply with guidelines from international conventions. In the first step, the fuel corresponding to the Marine Gas Oil (MGO) grade was analyzed. Chemical characteristics of emitted particulate matter were analyzed using Raman spectroscopy. The Ultra Low-Sulfur Diesel Oil (ULSD) used in a diesel automobile was evaluated in the same manner to compare characteristics. The scattering intensity for the Raman shift was measured by an optical method, by using a laser of 532 nm. The IG/ID value, which is the ratio of the Dpeak and Gpeak measured at 532 nm, was calculated to be 0.74 for MGO and 1.22 for ULSD. The sample of MGO had an amorphous carbon structure because the IG/ID ratio was less than 1, whereas the ULSD sample had a graphitized carbon structure because the IG/ID ratio was larger than 1. 선박 연료유가 연소하는 과정에서 배출되는 오염물질은 대기오염을 유발하고 인체에 유해한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 하지만 입자상물질(Particulate Matter: PM)에 대한 규제는 아직 논의단계에 있으므로 선제적인 대응이 필요하다. 이번 논문의 목적은 국제 협약에 대응하기 위해 요구되는 측정 장치 및 저감 기술 개발에 필요한 선박연료유에서 배출되는 입자상물질의 기초적인 데이터 구축이다. 첫 번째 단계로 선박용 연료유 중에서 선박용 경유(MGO)급에 해당하는 연료를 분석하였다. 분석 방법으로는 입자상물질의 화학적 특성을 파악할 수 있는 라만 분광법을 통해 분석값을측정하였다. 특성 비교를 위해 디젤 자동차 엔진에 사용되는 초저황 경유(ULSD)를 같은 방법으로 측정하였다. 라만 분석값은 532 nm의 레이저를 이용하는 광학적인 방법을 통해 라만 시프트에 대한 산란 강도를 측정하였다. 532 nm 대역에서 측정된 D피크와 G피크의 비인 IG/ID 값은 MGO의 경우 0.74, ULSD의 경우 1.22으로 계산되었다. MGO 샘플의 경우IG/ID비가 1보다 작은 값을 나타내므로 무정형 탄소 구조 경향을 지니고 있음을 확인하였고, ULSD 샘플의 경우 IG/ID비가1보다 크므로 흑연화된 탄소 구조 경향을 지니고 있음을 확인하였다.

실습선의 효율적 교육 인원 및 설비 개선에 관한 연구

노범석,강정구,김선규,박영수,김이남,김선태 한국항해항만학회 2010 한국항해항만학회지 Vol.34 No.8

본 논문에서는 상선사관을 위한 실습선에서의 효율적으로 실습 가능한 적정실습인원 및 설비 개선에 대한 연구를 수행하였다. 연구 수행을 위해 상선해기사를 양성하는 교육기관의 실습선에서 교육중인 실습생과 교원을 대상으로 적정 교육 인원에 대한 설문을 실시하고 실습면적을 포함한 교육 설비에 대한 전반적인 제원 조사를 실시하여 이번 연구에 대한 기초자료를 준비하였다. 또한 연구의 신뢰성을 향상시키기 위해 인간공학에서 제시하는 공간개념을 도입하여 이번 연구에 적용하였다. 이러한 기초 연구 자료와 개념을 통해서 항해통합콘솔 장치라는 항해 실습생을 위한 교육 설비와 기관실습생을 위한 설비인 기기 정비 운용 실습교육장을 제안하였다. 그리고 제시된 설비에서 교육 받을 수 있는 적정 인원을 제시하였다. In this study was carried out on the proper number of cadets and the improvement of educational environment that can ensure effective practice on board a training ship. In doing this research, basic data had been obtained from some of the written interviews done with some apprentices and instructors on education, and survey findings on the dimensions of the training facilities and areas available to apprentice in the current training ships. The concepts of ergonomics have been adapted to this study also, in order to increase its reliability. On the basis of what has been discussed just above, we have suggested a navigation integrity consol for deck apprentices and a training room for the operation and maintenance of shipboard machinery for engine apprentices, together with providing a suitable number of cadets that can be accommodated for practice altogether in a given situation

IGF Code 적용 선박의 선원 교육에 대한 STCW Model Course 분석

노범석,강석용,류원,배진우,유형수 해양환경안전학회 2020 해양환경안전학회 학술발표대회 논문집 Vol.2020 No.11

서브 그리딩 유한 차분 시간 영역법을 이용한 계단형 임피던스 저역 통과 필터 해석

노범석,최재훈,이상선,정제명 한국전자파학회 2002 한국전자파학회논문지 Vol.13 No.2

FDTD 해석법에서 공간적 셀의 크기는 해석의 정확도를 결정하는 중요한 요소이다. 하지만 정확도를 향상시키기 위하여 셀의 크기를 줄이게 되면, 해석시간과 기억용량의 증가를 초래하게 되는데 서브 그리딩을 사용하여 이를 해결할 수 있다. 본 논문에서는 관심영역만 세밀하게 해석할 수 있는 3차원 서브 그리딩법을 기술하고 이를 응용하여 몇 가지의 구조를 해석하였다. 제안한 방법의 타당성을 확인하기 위하여 균일 그리딩과 서브 그리딩을 적용하여 특성을 해석하고 그 결과를 비교하였다. 제안한 방법을 사용하였을 경우 동일한 정확도에서 균일 그리딩에 비하여 6배의 해석시간의 줄었고 기억용량은 2.5배 정도 줄어들었다.

가상현실(VR)을 이용한 선박주기관 교육·훈련 시스템 개발에 관한 연구

노범석,이원주,이지웅,김재호,김대희,최재혁 해양환경안전학회 2019 해양환경안전학회지 Vol.25 No.6

증가하는 기관 손상으로 발생하는 해양사고를 예방하기 위해 기관 정비에 대한 교육 및 훈련의 필요성이 증대되고 있다. 하지만 장비의 크기 및 장소의 제약 등으로 실제 장비를 통한 실습교육은 현실적으로 어렵다. 이러한 해결책으로 가상현실(VR)을 이용한 선박주기관 교육훈련 시스템 개발의 필요성이 증대되고 있다. 본 논문의 목적은 기존의 VR 프로그램과 장비를 이용하여 선박주기관 교육과 훈련에 최적화된 시스템을 개발하는 것이다. 이를 위해 수업용으로 적합한 선박주기관과 교육대상을 선정하여 모델링하고 VR 개발 소프트웨어를 사용하여 시스템을 개발하였다. 개발된 VR 교육·훈련 시스템은 교육과정에서 훈련이나 실습하기 어려운 내용들을 가상현실을 통해 실제와 유사하게 체험할 수 있도록 구성하였다. 본 연구에서는 개발된 VR 교육 장비를 활용하여 한국해양대학교 4학년 학생들을 대상으로 주기관 교육을 실시하였으며, 적은 표본 수이긴 하지만 교육 효과가 있음을 확인하였다. 향 후 기관분야에서 VR를 활용한 교육·훈련 시스템이 도입된다면 선박주기관에 대한 유지·보수 능력이 향상되고 해양사고 저감에도 기여할 수 있을 것으로 판단된다. The need for education and training on engine-part maintenance is rising in order to prevent marine accidents occurring due to a surge in engine-part damages. However, practical training using actual equipment is difficult due to the size and location of the equipment. Therefore, the necessity of developing a training system for marine engines using virtual reality (VR) is intensifying. The purpose of this paper is to develop an optimized system for marine engine education and training using existing VR programs and equipment. To this end, we selected and modeled the marine engine and education target suitable for the class, and developed the system using VR development software. The developed VR education and training system is designed to experience content that is otherwise difficult to train or practice in the curriculum through virtual reality. In fact, fourth grade students from Maritime University were taught using marine engine VR educational equipment, and it confirmed that there was an educational effect on the class. In the future, the introduction of an education and training system using VR in the field of marine engines can improve their maintenance and repairing capacity, and aid in reducing marine accidents.need for education and training on engine part maintenance is increasing to prevent marine accidents.

준해양사고 빅데이터 구축 및 분석기법 개발에 관한 연구

노범석,강석용,장민국,전승우 해양환경안전학회 2017 해양환경안전학회 학술발표대회 논문집 Vol.2017 No.11

선박 및 육상 디젤 엔진용 연료유에서 발생하는 입자상물질에 대한 무차원 광소멸계수 계측에 관한 연구

노범석,최재혁,조권회,박설현,이원주 해양환경안전학회 2018 해양환경안전학회지 Vol.24 No.2

It is known that he pollutant emitted from the combustion process of marine fuel oil causes air pollution and harmful effects to the human body. Accordingly, IMO regulates pollutants emitted from ships. However, the regulation of Particulate Matter (PM) is still in the process of debate, so preemptive action is needed. Fundamental research on PM is essential. In this study, the Dimensionless Light Extinction Constant (Ke) of fuel oil used in marine diesel engines was measured and analyzed to construct the basic data of the PM generated from marine-based fuel oil. The fuel oil used in the land diesel engine was measured in the same way for character comparison. Both fuel oils differ in sulfur content and density. The Ke was measured via the optical method using a 633nm laser and was determined by using the volume fraction of PM collected by the gravimetric filter method. The Ke of the PM discharged from marine fuel oil is 8.28, and the land fuel oil is 8.44. The Ke of two fuel oils was similar within the measurement uncertainty range. However, it was found by comparison with the value obtained by the Rayleigh-Limit solution that the light scattering portion could be large. Also, it was found that light extinction characteristics could be different due to the relationship between light transmittance and collected mass. 선박용 연료유가 연소하는 과정에서 배출되는 오염물질은 대기오염을 유발하고 인체에 유해한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 그에 따라, IMO에서는 선박에서 배출되는 오염물질을 규제하고 있다. 하지만 입자상물질(Particulate matter: PM)에 대한 규제는 아직 논의단계에 있으므로 선제적인 대응이 필요하다. 그러기 위해서는 입자상물질에 대한 기초적인 연구가 필수적이다. 이번 연구에서는 해상용 연료유에서 발생하는 입자상물질의 기초 데이터 구축을 위해 선박 디젤 엔진에 사용되는 연료유의 무차원 광소멸계수(Ke)를 계측하여 분석하였다. 특성 비교를 위해 육상 디젤 엔진에 사용되는 연료유를 같은 방법으로 측정하였다. 두 연료유는 황함유량과 밀도에서 차이가 난다. 무차원 광소멸계수(Ke)는 633nm의 레이저를 이용하여 광학적인 방법으로 측정하고 중력식 필터법에 의해 채집된 입자상물질의 체적분율을 이용하여 결정하였다. 선박용 연료유에서 배출되는 입자상물질의 무차원 광소멸계수(Ke)는 8.28이고, 육상용 연료유는 8.44이다. 두 연료유의 무차원 광소멸계수(Ke)는 측정 불확도 범위내에서 거의 유사하였다. 하지만 Rayleigh limit 해법에서 구한 값과의 비교를 통해 광산란 비중이 클 수 있는 부분과 광투과율과 채집질량과의 관계를 통해 광소멸 특성이 상이할 수 있음을 확인하였다.

Development of VR curriculum for marine engines

노범석,허재정 한국마린엔지니어링학회 2022 한국마린엔지니어링학회지 Vol.46 No.3

There is an increasing need for education and training on marine engine maintenance in order to prevent marine accidents caused by engine damage. In reality, practical education is difficult to achieve owing to the size and location of the equipment. In light of recent advances in virtual reality (VR) technology, VR educational equipment for marine engines has also been developed. However, there is no curriculum utilizing VR educational equipment for marine engines. Therefore, this study develops an optimized curriculum to utilize VR educational equipment. Accordingly, four main content items were selected, and a detailed content and curriculum was developed as the primary content. The developed curriculum includes content that maximizes the use of VR educational equipment to enhance educational effect. The developed VR curriculum was applied to provide marine engine education to sophomores of Korea Maritime University, and although the sample size was limited, the educational effect was confirmed. If the VR education curriculum is applied to regular curriculum in the future, the maintenance capability of the marine engine can be improved through various practical education programs in a safe environment.

통계 분석을 통한 준해양사고와 해양사고의 연관성에 관한 연구

노범석(Beom-Seok RHO),이윤형(Yun-Hyung LEE),장민국(Min-Kook JANG),강석용(Suk-Young KANG) 한국수산해양교육학회 2018 水産海洋敎育硏究 Vol.30 No.4

정박 중 발생한 준해양사고 원인에 대한 통계 분석 연구

노범석(Boem-Seok Roh),강석용(Suk—,Young Kang) 한국항해항만학회 2021 한국항해항만학회지 Vol.45 No.3

하인리히의 법칙에 근거한 준해양사고는 사고를 미리 방지할 수 있는 수단으로서 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 정성적 데이터가 주를 이루는 정박 중 발생한 준해양사고에 대해 다양한 통계 분석 방법을 활용하여 정량적 결과를 도출하고자 하였다. 이를 위해 다양한 해운회사로부터 준해양사고 자료를 수집하여 분석에 쉽도록 재분류하였고, 텍스트마이닝 분석기법을 활용하여 1차 분석하여 주요 키워드를 도출하였다. 도출된 키워드는 전문가 집단의 검증을 거쳐 의미 있는 단어만 선택되었고, 시계열 및 군집 분석을 시행하여 정박 중 발생할 수 있는 준해양사고를 예측하였다. 이를 통해, 데이터 분석기술을 활용하면 정성적 준해양사고 자료를 정량화된 데이터 전환과 통계적 분석이 가능함을 확인할 수 있었다. 또한, 발생 가능한 준해양사고의 경향을 파악함으로써 원인과 예방 대책에 대한 정보 제공도 가능함을 확인할 수 있었다. Marine Incidents based on Heinrich s law are very important in preventing accidents. However, marine Incident data are mainly qualitative and are used to prevent similar accidents through case sharing rather than statistical analysis, which can be confirmed in the marine Incident-related data posted in the Korea Maritime Safety Tribunal. Therefore, this study derived quantitative results by analyzing the causes of marine incidents during berthing using various methods of statistical analysis. To this end, data involving marine incidents from various shipping companies were collected and reclassified for easy analysis. The main keywords were derived via primary analysis using text mining. Only meaningful words were selected via verification by an expert group, and time series and cluster analysis were performed to predict marine incidents that may occur during berthing. Although the role of an expert group was still required during the analysis, it was confirmed that quantitative analysis of marine incidents was feasible, and iused to provide cause and accident prevention information.