소형선박 대상 해양오염예방교육 확대방안에 관한 연구

하민재(Min-Jae HA),한상구(Sang-Goo HAN) 한국수산해양교육학회 2018 水産海洋敎育硏究 Vol.30 No.2

방출단층촬영 시스템을 위한 GPU 기반 반복적 기댓값 최대화 재구성 알고리즘 연구

하우석 ( Woo Seok Ha ),김수미 ( Soo Mee Kim ),박민재 ( Min Jae Park ),이동수 ( Dong Soo Lee ),이재성 ( Jae Sung Lee ) 대한핵의학회 2009 핵의학 분자영상 Vol.43 No.5

목적: ML-EM (The maximum likelihood-expectation maximization) 기법은 방출과 검출 과정에 대한 통계학적 모델에 기반한 재구성 알고리즘이다. ML-EM은 결과 영상의 정확성과 유용성에 있어 많은 이점이 있는 반면 반복적인 계산과 방대한 작업량 때문에 CPU(central processing unit)로 처리할 때 상당한 연산시간이 소요되었다. 본 연구에서는 GPU(graphic processing unit)의 병렬 처리 기술을 ML-EM 알고리즘에 적용하여 영상을 재구성하였다. 대상 및 방법: 엔비디아社의 CUDA 기술을 이용하여 ML-EM 알고리즘의 투사 및 역투사 과정을 병렬화 전략을 구상하였으며 Geforce 9800 GTX+그래픽 카드를 이용하여 병렬화 연산을 수행하여 기존의 단일 CPU 기반 연산법과 비교하였다. 각 반복횟수마다 투사 및 역투사 과정에 걸리는 총 지연 시간과 퍼센트 오차(percent error)를 측정하였다. 총 지연 시간에는 RAM과 GPU 메모리 간의 데이터 전송 지연 시간도 포함하였다. 결과: 모든 반복횟수에 대해 CPU 기반 ML-EM 알고리즘보다 GPU 기반 알고리즘이 더 빠른 성능을 나타내는 것을 확인하였다. 단일 CPU 및 GPU 기반 ML-EM의 32번 반복연산에 있어 각각 3.83초와 0.26초가 걸렸으며 GPU의 병렬연산의 경우 15배 정도의 개선된 성능을 보였다. 반복횟수가 1024까지 증가하였을 경우, CPU와 GPU 기반 알고리즘은 각각 18분과 8초의 연산시간이 걸렸다. GPU 기반 알고리즘이 약 135배 빠른 처리속도를 보였는데 이는 단일 CPU 계산이 특정 반복횟수 이후 나타나는 시간 지연에 따른 것이다. 결과적으로, GPU 기반 계산이 더 작은 편차와 빠른 속도를 보였다. 결론: ML-EM 알고리즘에 기초한 GPU기반 병렬 계산이 처리속도와 안정성을 더 증진시킴을 확인하였으며 이를 활용해 다른 영상 재구성 알고리즘에도 적용시킬 수 있을 것으로 기대한다. Purpose: The maximum likelihood-expectation maximization (ML-EM) is the statistical reconstruction algorithm derived from probabilistic model of the emission and detection processes. Although the ML-EM has many advantages in accuracy and utility, the use of the ML-EM is limited due to the computational burden of iterating processing on a CPU (central processing unit). In this study, we developed a parallel computing technique on GPU (graphic processing unit) for ML-EM algorithm. Materials and Methods: Using Geforce 9800 GTX+ graphic card and CUDA (compute unified device architecture) the projection and backprojection in ML-EM algorithm were parallelized by NVIDIA`s technology. The time delay on computations for projection, errors between measured and estimated data and backprojection in an iteration were measured. Total time included the latency in data transmission between RAM and GPU memory. Results: The total computation time of the CPU- and GPU-based ML-EM with 32 iterations were 3.83 and 0.26 sec, respectively. In this case, the computing speed was improved about 15 times on GPU. When the number of iterations increased into 1024, the CPU- and GPU-based computing took totally 18 min and 8 sec, respectively. The improvement was about 135 times and was caused by delay on CPU-based computing after certain iterations. On the other hand, the GPU-based computation provided very small variation on time delay per iteration due to use of shared memory. Conclusion: The GPU-based parallel computation for ML-EM improved significantly the computing speed and stability. The developed GPU-based ML-EM algorithm could be easily modified for some other imaging geometries. (Nucl Med Mol Imaging 2009;43(5):459-467)

위해도 기반 해상기름회수능력 배치모델 적용 및 유효성 평가

하민재,문정환,윤종휘,Ha, Min-Jae,Moon, Jung-Hwan,Yun, Jong-Hwui 해양환경안전학회 2014 해양환경안전학회지 Vol.20 No.5

In this study, the Hazard-based model to decide regional oil recovery capacity by using AHP is suggested and regional oil recovery capacity is calculated by applying the model. The simulation for oil recovery capacity by mobilization of regional oil recovery equipments is carried out to verify the availability of the model. The worst oil spill accident in Daesan Taean Pyeongtaek region, which is located in geographically disadvantageous position among the regions that the worst oil spill accident may occur, is supposed for the simulation. As a result of simulation, the quantity of oil that can be recovered for three days on the scene of oil spill accident is worked out as $15,841k{\ell}$, which can satisfy the goal of national oil recovery capacity for the worst oil spill accident, therefore the model is verified as practicable. 본 연구에서는 계층분석과정(AHP)을 이용한 위해도 기반 지역별 기름회수능력 설정 방법을 모델화하여 제시하였으며, 제시된 모델을 적용하여 지역별 기름회수능력을 설정하였다. 모델을 적용하여 설정된 지역별 기름회수능력의 유효성을 확인하기 위해 최대오염사고의 발생이 가능한 지역 중 해상방제장비 동원측면에서 상대적으로 불리한 대산 태안 평택지역에 최대오염사고를 가정하여 각 지역에 배치된 해상방제장비를 동원하여 해상 기름회수작업을 수행하는 시뮬레이션을 실시하였다. 시뮬레이션 결과 사고해역에서 3일 동안 해상에서 회수 가능한 기름의 양은 $15,841k{\ell}$로 계산되었는데, 이는 해상 기름회수 목표량인 $15,000k{\ell}$를 충족시키는 결과로 본 연구에서 제시된 모델이 실행 가능한 것으로 확인되었다.

우리나라 지역별 해상 기름회수능력 설정에 관한 연구

하민재,윤종휘,Ha, Min-Jae,Yun, Jong-Hwui 해양환경안전학회 2013 해양환경안전학회지 Vol.19 No.6

본 연구에서는 지역별 해상 기름회수능력을 설정할 목적으로 7개 항목에 대한 지역별 현황을 조사 분석하여 정규화한 결과와 계층분석과정을 이용하여 도출한 가중치를 바탕으로 권역내 각 지역별 위험도를 산출하였다. 산출된 위험도를 바탕으로 권역내 확보해야 하는 해상 기름회수능력인 $7,500k{\ell}$ 를 해당 지역의 위험도에 따라 해상 기름회수능력을 결정하여 지역별 적정 해상 기름회수능력을 제시하였다. 현행 해상 기름회수능력이 과하게 설정된 인천, 군산, 목포, 부산지역의 기름회수능력이 권역내 다른 지역으로 분산 배치되는 결과를 보였으며, 권역 중심지역의 경우 대산 $1,475k{\ell}$, 여수 $375k{\ell}$, 울산 $475k{\ell}$ 증가하는 것으로 나타났다. 해양사고의 원인적인 측면뿐만 아니라 환경 경제적인 측면까지 고려하여 제시된 지역별 해상기름회수능력 설정치는 현행 기준에 의한 설정치보다 균형적인 배치분포를 보이는 것으로 나타났다. In this study, the regional states of 7 items are analyzed, the regional risks are calculated by using normalized data & analysis hierarchy process to set regional oil recovery capacity. Area on-water oil recovery capacity, $7,500k{\ell}$, is separated and regional on-water oil recovery capacity is determined, based on calculated regional degree of risk. Excessive current oil recovery capacities, setting in Incheon, Gunsan, Mokpo, Busan region, are as a result distributed to the other regions in each area. In case of central region, Daesan is increased as much as $1,475k{\ell}$, Yeosu is increased as much as $375k{\ell}$, Ulsan is increased as much as $475k{\ell}$. The regional on-water oil recovery capacity, considering both the cause of accident aspects and marine environmental & economic aspects, is estimated as more balanced distribution model, compared to current standard of on-water oil recovery capacity.

해상 HNS 사고 표준코드 설계에 관한 연구

하민재,장하용,윤종휘,이문진,이은방,Ha, Min-Jae,Jang, Ha-Lyong,Yun, Jong-Hwui,Lee, Moonjin,Lee, Eun-Bang 해양환경안전학회 2016 해양환경안전학회지 Vol.22 No.2

최근의 HNS 해상물동량 증가와 더불어 해상 HNS 사고의 증가에 따라 HNS 관리에 대한 중요성이 부각되어, 본 연구에서는 HNS 사고를 체계적으로 표현하여 Database화 할 수 있는 체계를 마련하기 위해 해상 HNS 사고사례 표준코드를 개발하고자 하였다. 연구 수행을 위해 먼저 기존 통계자료의 분류 항목과 국내외 법령에 따른 사고보고 항목을 조사하여 필수적인 사고보고 관련 요소들을 도출하였고, 해외 선진국의 유사한 표준 코드를 조사 분석하여 본 연구에서 개발하고자 하는 코드 설계에 참조하였다. HNS 사고사례 코드 설계는 사고정보를 입력 조회하는 일반적인 해상 HNS 사고의 흐름에 따라 '사고발생${\rightarrow}$사고초기정보${\rightarrow}$사고대응${\rightarrow}$사고조사' 순으로 설정하였는데, 사고초기에 바로 알 수 있는 정보들을 먼저 5가지 대분류 항목으로 분류하여 사고초기정보(Preliminary Information Code; P.I.C.)로 구성하였고, 사고 발생 후 일정 시간이 지난 뒤 파악이 가능한 사고대응 관련 2개 항목, 사고조사 관련 3개 항목을 대분류 항목으로 설정하여 사고초기정보(P.I.C.)를 포함하여 사고전체정보(Full Information Code; F.I.C.)로 구성하였다. 각 대분류 항목 아래에는 중분류, 소분류로 세분화하여 각 항목에 대하여 3단계로 표현할 수 있도록 하였다. 대표적인 HNS 유출사고를 코드에 적용하여 코드화한 결과 HNS 사고를 충분히 표현할 수 있음을 확인하였다. 본 코드를 적용함으로써 과거 발생했던 사고데이터의 분석을 통해 향후 발생가능한 사고의 예측이 가능할 것 으로 예상되고, 미래에 발생하는 사고에 대한 데이터를 체계적으로 관리함으로써 사고 대비와 대응, 복구 등에 유용할것으로 판단된다. As the quantity of HNS sea trasport and the number of HNS accidents at sea are increasing recently, the importance of HNS management is emphasized so that we try to develop marine accident case standard code for making HNS accidents at sea databased systemically in this study. First and foremost, we draw the related requisites of essential accident reports along with internal and external decrees and established statistics of classified items for conducting study, and we referred to analogous standard codes obtained from developed countries in order to research code design. Code design is set like 'Accident occurrence ${\rightarrow}$ The initial accident information ${\rightarrow}$ Accident response ${\rightarrow}$ Accident investigation' in accordance with the general flow of marine HNS accidents of in which the accident information is input and queried. We classified initial accident information into the items of five categories and constructed "Preliminary Information Code(P.I.C.)". In addition we constructed accident response in two categories and accident investigation in three categories that get possible after the accident occurrence as called "Full Information(F.I.C.)", including the P.I.C. It is represented in 3 kinds of steps on each topic by departmentalizing the classified majority as classified middle class and classified minority. As a result of coding marine HNS accident and of the code to a typical example of marine HNS accident, HNS accident was ascertained to be represented sufficiently well. We expect that it is feasible to predict possible trouble or accident henceforward by applying code, and also consider that it is valuable to the preparedness, response and restoration in relation to HNS accidents at sea by managing systemically the data of marine HNS accidents which will occur in the future.

A Study on the Improvement of Search and Rescue Coordination for Effective Response to Marine Casualties

윤종휘,하민재,Yun, Jong-Hwui,Ha, Min-Jae,Smith, Matthew V. The Korean Society of Marine Environment and safet 2015 해양환경안전학회지 Vol.21 No.1

해상수색구조 책임기관인 해양경비안전본부는 해양사고에 대하여 적절히 대응한 것으로 평가되어 왔으나, 최근 발생한 세월호사고 발생 직후 초기단계의 신속 효율적인 대응에 실패함으로 인해 비판을 받게되었다. 이와 관련하여 저자는 향후 발생할 수 있는 해양사고시 인명손실을 최소화하기 위한 방안을 모색하기 위해 우리나라 해역에서 발생하는 해양사고의 특징을 분석하고, 수색구조조정과 인적자원을 중심으로 국가수색구조체계를 검토 분석하였다. 그 결과, 해양경비안전본부는 특히 연안역 해양사고에 신속하게 대응하기 위하여 고속구명정 및 구조헬기를 확충하여야 한다. 그리고 현행 조정체계의 운용상 문제점을 개선하기 위해 IMO 지침에 맞춰 구조조정본부설치를 재조정하여야 하며, 수색구조요원의 전문성 제고를 위한 의무적 교육 및 자격 제도의 도입이 필요하다. KCG, responsible Agency of maritime SAR operation has been known to address the marine casualties well, however, it was criticized because KCG failed to take prompt and effective response to the recent Ferry disaster at the very early stage. In this regards, the authors analyze the characteristics of marine incident with historical data, and also review and examine the national SAR system focusing on SAR coordination and human resources to make recommendation and suggestion in order to minimize the loss of lives to future marine incidents. As a result, KCG shall augment its capabilities, inter alia, fast libeboats and rescue helicopters for prompt response to marine incidents at the coastal waters, and KCG shall re-adjust the establishment of Rescue Coordination Center to improve operational problems of current system in accordance with IMO guidance, KCG is required to introduce mandatory training, qualification and certificate system to enhance the professionalism of SAR personnel.

선박 재활용에 관한 국제동향 및 우리나라의 대응방안 연구

윤종휘(Yun, Jong-Hwui),임재동(Lim, Jae-Dong),하민재(Ha, Min-Jae),박영남(Park, Young-Nam),국승기(Gug, Seung-Gi) 한국항해항만학회 2009 한국항해항만학회지 Vol.33 No.3

국제적으로 선박의 재활용에 관한 지침서들이 채택되고 있다. UNEP는 바젤협약을 채택하여 친환경적인 시설의 이용과 권고사항들을 제공하며, IMO에서는 선박재활용 지침서를 채택하여 작업자의 안전, 오염물질의 배출방지 방안, Green Passport 등을 소개하고 있으며, 향후 채택될 IMO협약 초안 또한 준비중이며, ILO는 선박재활용시 안전과 건강에 관한 지침서를 채택하여 작업자에 대한 안전관리체계를 제시하고 있다. 하지만 우리나라는 이러한 국제적 흐름에 역행하는 모습을 보이고 있고, 국내의 기준 또한 미비한 것이 사실이다. 이러한 시점에서 본 연구는 해체되는 선박의 재활용에 관한 국제적인 동향과 우리나라의 대응방안에 관하여 연구하였고, 선박재활용에 관한 특별법 제정이 필요한 것으로 사료된다. Guidelines on ship recycling are adopted internationally. UNEP adopted 'Basel Convention', providing Environmentally Sound Management(ESM) of facilities and recommendations. IMO adopted 'Guidelines on Ship Recycling', providing measures for worker's safety, how to control pollutant materials and the meaning of 'Green Passport'. IMO Convention (draft) is in progress. ILO adopted 'ILO Guideline', providing how to make sure safety and health for workers in shipbreaking. But Republic of Korea goes against the stream and there is much to be desired. At this point of time, we carried out a study on international trend regarding ship recycling, a plan to cope with international trend, and it is considered to be necessary to establish a special law on ship recycling.

해상 유출유의 기계적 회수를 위한 소요 오일붐 산정프로그램(OBC Program) 개발에 관한 연구

문정환(Jung-Hwan Moon),윤종휘(Jong-Hwui Yun),하민재(Min-Jae Ha),전다운(Da-Woon Jeon) 한국항해항만학회 2011 한국항해항만학회지 Vol.35 No.6

이 연구에서는 해상에서 발생한 기름 유출 사고시 효율적이고 효과적인 방제활동을 실시하기 위해 누구나 사고초기부터 오일붐의 필요량을 신속하고 간단하게 제시해주는 프로그램의 개발하려고 한다. 해상에서 기계적회수를 위해 기본적으로 필요한 유회수기와 임시저장탱크의 적정한 필요수량은 제시되었으나, 오일붐의 필요수량은 제시되지 못하고 있다. 이에 따라 프로그램 개발을 위해 해양선진국 및 국제해사기구(IMO)에서 제시한 방법들을 활용해 유출규모와 유막특징을 입력함으로써 오일붐의 필요최소량과 권고량이 제시되도록 NI(National Instuments)社의 LabVIEW 2010버전으로 프로그래밍 되었다. OBC Program을 통해 1.누구나 쉽게 오일붐의 필요량을 파악할 수 있고 2.신속하게 오일붐의 필요량이 파악되어 방제활동 대응시간을 단축시켜주며 3.단축된 대응시간만큼 피해규모의 축소를 기대할 수 있다. This paper deals with development of an oil boom computation program (OBC Program) for effective response to oil spill. Currently, programs for showing required minimum quantities of oil skimmers and temporary storage tanks have been developed. However, a program for oil boom has not developed, which causes difficulties in oil spill management. The OBC program was developed using LabVIEW 2010 for solving above problems. The OBC program has following strengths: 1. Both experts and non-experts can calculate required quantities of oil booms, 2. The program can save response time, 3. It can reduce damage to properties and marine environment in proportion to reduced response time.

기름유출사고시 소요 오일붐 측정프로그램(OBM Program) 개발에 관한 연구

문정환(Jung-Hwan Moon),윤종휘(Jong-Hwui Yun),하민재(Min-Jae Ha),전다운(Da-Woon Jeon) 한국항해항만학회 2011 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.춘계

이 연구는 기름 유출 사고 시 해상에서 실시되는 방제활동을 보다 신속하고 효과적으로 실시하기 위해 사고초기부터 오일붐의 필요량을 신속하고 간단하게 제시해주는 프로그램의 개발에 대하여 알아보려고 한다. 유출유의 기계적회수를 위해 유회수기, 임시저장탱크의 필요수량은 제시되었으나, 오일붐은 제시되지 못하고 있다. 본 연구에서는 해양선진국 및 국제해사기구(IMO)에서 제시한 오일붐의 필요수량에 대한 방법들을 활용해 프로그램에서 유출규모, 유막특징의 입력을 통해 오일붐의 최소 및 권고량이 제시되도록 NI(National Instuments)社의 LabVIEW 2010버전으로 프로그래밍 되었다. 기름유출 시 OBM Program을 이용해 누구나 쉽게 오일붐 필요량을 파악 할 수 있고, 신속하게 오일붐의 필요량이 파악되어 방제활동 대응시간을 단축시켜주며, 단축된 대응시간만큼 피해규모의 축소를 기대할수 있다.

위험 · 유해물질(HNS) 사고관리를 위한 위해성 기반 우선순위 물질선정에 관한 연구

김영윤(Young Ryun Kim),김태원(Tae Won Kim),하민재(Min-Jae Ha),이은방(Eun-bang Lee),오상우(Sangwoo Oh),이문진(Moonjin Lee),손민호(Min Ho Son) 한국해양환경·에너지학회 2016 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.5