조타장치 사고 재결서 분석과 NAS 3350 시험을 통한 카페리 여객선 타두재와 틸러 체결 너트 풀림 개선에 관한 연구

강대곤,김신효,박재학 해양환경안전학회 2018 해양환경안전학회지 Vol.24 No.2

In February 2014, the rudder upper stock and the nut of a passenger ship were released and an accident occurred. That accident occurred because the steering gear of passenger ships that was intended to move many passengers. The accidents due to steering gear was zero according to 2010-2016 statistics. There is no rules prevent loosening of the upper rudder nut in “Ship Safety Act” and “Structural standard of steel ship”. Since the accident, the Korea register has been revised to the joining method in Part 5 Chapter 7 of the rules in the classification of steel ships. In the field survey of 12 passenger ships operating on Mokpo and surrounding islands, the welding method was applied in the cases as the fastening method. The fastening type was equipped with two C-type structures. It was structured to be difficult to access. The NAS 3350 test was conducted to investigate ways to prevent homologous accident considering the characteristic of passenger ships that need to lift or unload rides once a year. 2014년 2월 여객선의 타두재 상단 너트가 풀려 타가 작동하지 않은 사고가 발생하였다. 많은 여객과 화물의 이동을 목적으로 하는 여객선의 조타 장치 사고로 인한 인명사고는 통계에 의하면 2010~2016년 0명이지만 조타장치의 고장으로 선박의 요건인 이동성을 갖추지 못한다면 물살이 거센 해역이나 출입항 선박이 많은 협수로에서는 선박의 조종에 대한 제약으로 인명사고의 비율이 높은 전복 사고나 충돌 사고로 발전할 수 있다. “선박안전법” 및 관련 고시인 “강선의구조기준”에는 타판과 타심재의 체결에 관련된 내용은 기준화 되어 있으나 타 빠짐의 원인이 되는 상부 타두재와 너트의 체결에 대해서는 별도의 법령이 없다. 사고 이후 한국선급은 강선규칙 5편 제7장에 결합방법에 대해 개정을 하였다. 목포항과 주변 섬을 운항하는 여객선 12척에 대한 현장조사 결과 대부분 C형타 2개가 설치된 구조였으며, 체결방법으로는 9척이 용접에 의한 체결 방법을 적용하고 있었고 선박 자체적으로 예방 점검을 위해 체결 개소에 접근하기 어려운 구조로 되어 있었다. 1년에 한 번씩 타를 들어 올리거나 빼내야 하는 여객선의 특성을 고려하여 동종 사고를 방지할 수 있는 방안에 대해서 NAS 3350 시험을 통해 검토하였다.

알루미나 분말 혼합 비율에 따른 GFRP의 기계적 강도 특성

강대곤,박재학,Kang, Dae-Kon,Park, Jai-Hak 한국재료학회 2020 한국재료학회지 Vol.30 No.1

Small fishing vessels are manufactured using FRP. Various studies have been conducted to increase the strength of the composite material by mixing alumina powder with resin. Tensile tests and flexural strength tests are conducted to examine the effect of alumina powder on the strength of GFRP. In the current study, resin/alumina composites at different alumina contents (i.e., 0, 1, 5, and 10 vol%) have been prepared. The physical and mechanical properties of the prepared composites have been investigated. From the results, the tensile strength of the specimen with alumina powder mixed in at 10% shows the highest value of 155.66 MPa. The tensile strength of the specimen mixed with alumina powder increases with the amount of alumina powder impregnated. In the flexural strength test, the flexural strength of neat resin without alumina powder has a highest value of 257.7 MPa. The flexural modulus of ALMix-5 has a highest value of 12.06 GPa. Barcol hardness of ALMix-10 has a highest value of 51. We show that alumina powder leads to decreasing cracks on the surface and decreasing length area of delamination.

크레인 교체에 따른 표준재화 상태에서의 소형 어선의 복원성 특성 - 고성항 전복 사고 재결서 중심 -

강대곤,이건경,이준호,한승훈 해양환경안전학회 2020 해양환경안전학회지 Vol.26 No.1

In March 2016, a 6.67-ton fishing boat capsized owing to the loss of stability during crane operations. Capsizing occurs when a boat or ship is flipped over (or turned upside down) for reason other than accidents caused by collisions, contact, stranding, fire or explosion. Over the past nine years (2010-2018), capsize accidents have accounted for 2.34 % of all marine accidents and are gradually increasing. The loss of stability from improper shipping is the main cause of most capsizes, especially for small fishing vessels weighing 10 tons. According to the Fishing Vessel Act, small fishing vessels weighing less than a ton are exempted from inspections on stability and load cranes. This study analyzes the issue cited as the reason for the capsizing of the small fishing boat in Goseong, namely, the reduction of restoring moment due to increased weight of the crane. Fishing boats with similar loading conditions were modeled on the basis of re-determination, and their stability before and after the accident was assumed. The fishing boats with heavier cranes were found to be at higher risk of capsizing owing to the reduction of the restoring moment and the angle of deck immersion. Under standard loading conditions, the stability moments of fishing vessels are lesser during fishing, compared to when they depart from or arrive at the port. 2016년 3월 6.67톤 어선이 크레인 작업을 하던 중 복원성 상실로 인한 전복 사고가 발생하였다. 전복은 충돌, 접촉, 좌초, 화재 및 폭발의 결과로 발생한 사고는 제외하고 선박이 뒤집힌 것을 말한다. 지난 9년동안(2010-2018), 전복 사고는 전체 해양사고의 2.34%를 차지하고 있으며 증가와 감소를 반복하고 있다. 10톤 미만 소형어선의 주된 전복사고 원인은 부적절한 선적에 따른 복원성 상실이다. 어선법에 따르면 소형 어선은 복원성과 1톤 미만 제한 하중 크레인에 대해서 복원성과 예비검사를 면제해 주고 있다. 본 연구는 고성에서 발생한 소형 어선의 전복 사고 재결서의 원인으로 언급된 사항 중 크레인 증량에 따른 복원 모멘트 감소에 대해 실제 제원이 비슷한 어선을 모델링하여 이를 통해 사고 전·후의 어선 상태를 가상하여 복원성을 비교하였다. 그 결과 기존 보다 무거운 크레인으로의 교체 시에는 복원 모멘트 감소와 현단몰입각의 감소로 전복의 위험성이 증가되었다. 표준재화 상태에서는 입·출항시 보다는 어로 활동을 하고 있는 상황에서의 복원 모멘트가 감소되는 것을 확인하였다.

전기 동력 추진식 수상오토바이 인증기준 개발 연구

강대곤,김신효 해양환경안전학회 2017 해양환경안전학회지 Vol.23 No.1

본 연구는 융복합기술을 사용하여 국내 자동차 산업의 배터리 및 전기시스템과 수상레저기구 중 접근이 용이한 수상오토바이를 결합하여 전기 동력 추진식 수상오토바이 개발과 전기 동력 추진식 수상오토바이 실용화를 위한 등록 및 제작을 위해 전기 동력 추진식 수상오토바이의 안전검사 기준(안)과 형식승인 기준(안)을 개발하였다. 전기 동력 추진식 수상 오토바이 인증기준은 기존 내연기관 동력 수상오토바이의 인증기준과 선박 전기 시스템과 관련된 인증기준을 기본으로 구조 및 시스템 설치 안과 전기시스템 안의 두 분류로 구분을 하였고, 최종적으로 안전검사 기준(안)과 형식승인 기준(안)으로 개발하였다. 안전검사 기준(안)의 내용은 총 7개의 범주로 구분되어 수상오토바이의 안전한 운행을 위한 설비의 확인을 목적으로 작성되었고, 형식승인 기준(안)은 총 7개의 범주로 구분되어 수상오토바이의 안전한 제작을 위한 목적으로 작성되었다. 본 연구를 통해 국내 친환경 수상오토바이 제작의 환경 조성과 전기동력 추진 선박의 인증기준에 대한 정책 수립 기초 자료로 활용이 가능하다. This study developed an electric power propulsion personal watercraft by combining a battery and an electric system from the domestic automobile industry with water motorcycle from marine leisure industry in a convergence of technology. It also developed a safety inspection plan and type approval standard for personal watercraft that use electric power propulsion. For the registration and production of the electric power PWC (Personal Watercraft), a safety inspection standard (draft) and type approval standard (draft) have been established. PWC that use this electric power propulsion certification standard have been divided into two categories according to the use of gasoline engines as related to the ship's electrical system. The contents of these safety inspections standards is divided into 7 categories, and their purpose is to confirm the facilities used for the safe operation of PWC. Type approval is divided into 7 categories and is intended to ensure the safe production of PWC. This is basic data can be used to establish criteria for safety inspection and type approval of electric power propulsion vessels and to guide the production of the environmentally friendly PWC in Korea.

FRP 어선 보수에 적용되는 겔코트의 해수 침투 방지 효과

강대곤,박재학 한국안전학회 2018 한국안전학회지 Vol.33 No.6

Ships may collide with reefs or other objects during operation, when arriving or departing ports. The hull plate may be damaged due to the contact with other ships. The total number of domestic powered fishing vessels has decreased, but that of FRP fishing vessels has increased by 0.7% and the ratio of FRP fishing vessels to the total fishing vessels increased to 96%. Recently, fishing vessels has been used as fishing boats for income of non-fishermen as well as fishermen. Therefore, safety management for repair and maintenance is necessary. The penetration of moisture and moisture in the composite material such as FRP may deteriorate the mechanical properties and the salt (NaCl) component of the damaged portion may cause a relatively high deterioration in material strength. The gel coat painting is the final stage of repairs ans maintenance of FRP fishing vessels. The thickness criteria in the domestic and foreign gel coat is 0.3~0.762 mm. The joint specimens, which was immersed in seawater for 120 days, were compared with those without seawater immersion. As a result, the tensile strength was 83 ~ 121.8% and the flexural strength was 83 ~ 113% compared with the specimens without seawater immersion. According to the previous study the tensile strength decreased by more than 29% and the flexural strength decreased by more than 50% when the composite material was immersed in seawater for 1,083 hours without coating. As a result, it was found that the gel coat with 0.5 mm thickness is very effective in preventing the strength decrease of the composite material.

전력구 내 전자기파에 대한 작업 환경 측정

강대곤 ( Dae Kon Kang ),박재학 ( Jai Hak Park ) 한국안전학회(구 한국산업안전학회) 2019 한국안전학회지 Vol.34 No.1

Electromagnetic measurements of the power cable tunnel were conducted from August 10 to 20, 2018, in the OO city underground utility tunnel. During this period, the average temperature was 31.89℃ and the humidity was 67.56% in power cable tunnel. As a result of the electromagnetic measurement, the highest electric field was 25.3 V/m and the magnetic flux density was 42.6 μT. The average electric field was 18.56 V/m and the magnetic flux density was 29.32 μT in the power cable tunnel. As a result of comparison with the electric equipment technical standard, the electric field in the power cable tunnel was 0.5% of the electric equipment standard and 35.2% of the magnetic flux density. It’s similar value that electric field is about robotic vacuum(15.53 V/m), and magnetic flux density is similar value about capsule- type coffee machine (23.07 μT). The number of cable lines and the size of the electromagnetic waves were not proportional to each other through comparison of cable lines in the power cable tunnel. It was confirmed that 154 kV, rather than 22.9 kV, could have a greater influence on occupational

래미네이트 중간층에 알루미나 분말 혼합 수지를 적용한 어선 외판용 적층판의 기계적 강도 특성

강대곤(Dae-Kon Kang),한승훈(Seung-Hun Han),박재학(Jai-Hak Park) 한국동력기계공학회 2020 동력시스템공학회지 Vol.24 No.6

하이브리드 강화재 적용을 통한 FRP 선박 V 스카프 접합 보수면의 기계적 특성

강대곤(Dae-Kon Kang),박재학(Jai-Hak Park) 한국동력기계공학회 2021 동력시스템공학회지 Vol.25 No.4

FRP 이음방식에 따른 구조강도 특성에 관한 연구

김경우,강대곤,백명기,박재학,Kim, Kung-Woo,Kang, Dae-Kon,Baek, Myoung-Kee,Park, Jai-Hak 해양환경안전학회 2015 해양환경안전학회지 Vol.21 No.6

본 연구는 해상에서의 안전사고의 경감과 국민의 생명을 보호하기 위한 목적으로 자체 연구를 수행하여 FRP의 수리공법인 Butt Joint, Lap Joint, V-Scarf Joint(12t, 16t, 20t), X-Scarf Joint(12t 16t, 20t)의 인장강도와 굽힘강도를 통해 이음방식에 따른 구조강도 특성을 실험하였다. 이음 방법에 따른 인장강도와 굽힘강도의 시험편을 종합 분석한 결과, 인장강도의 강도와 굽힘강도의 그래프 패턴은 비슷한 양상으로 증가와 감소를 하였으며, 인장강도와 굽힘강도 모두 X-Scarf-Butt Joint-V-Scarf-Lap Joint 순으로 강도가 우수하였다. 인장강도는 강도특성이 가장 우수한 X-Scarf라 하더라도 Basic Material의 57% 수준의 강도를 나타내었고 굽힘강도는 X-Scarf가 Basic Material의 77% 수준의 강도를 나타내었다. 종합적으로 Over-Lay 구분을 포함하여 X-Scarf 12t 이음이 인장강도, 굽힘강도 특성이 우수하였으며 Lap Joint가 가장 좋지 않았다. Scarf 이음시 Taper 길이에 따른 강도의 차이는 V-Scarf 이음은 Taper의 길이가 가장 큰 20t가 인장강도, 굽힘강도 특성이 우수한 반면 X-Scarf 이음은 Taper의 길이가 가장 짧은 12t가 인장강도, 굽힘강도 특성이 우수하여 상반되는 결과를 나타내었다. 선박에는 많은 Stress가 작용하여 시험편만을 가지고 실험한 본 연구와 직접적인 비교는 힘들지만, 재료의 가장 기본 특성을 인장강도와 굽힘강도 시험을 통해 확인할 수 있다. FRP 국부적인 수리 방법인 Butt Joint, Lap Joint, V-Scarf, X-Scarf 4가지의 이음방법에 따른 시험값과 모재 대비 감소되는 비율을 제시하였고 추가적으로 V-Scarf와 X-Scarf의 Taper 길이별 특성을 12t, 16t, 20t로 구분한 결과값을 제시함으로써 수리 현장에서의 위치별 특성에 맞는 수리 방법의 응용이 가능하도록 하였다. We studied about the strength characteristics of the FRP bonding method due to reduce accident on the oceans and protect life for my people. We test tension and bending strength of butt joint, lap joint, V-scarf joint, X-scarf joint. The result of test, it's pattern is similar both tension and bending strength. Tension strength and bending strength was excellent in order to X-scarf-butt joint-V-scarf-lap joint. The tension strength is the best properties X-scarf showed a 57% strength rate of the basic material, and bending strength showed a 77% strength rate of the basic material. Overall, the X-scarf 12t joint has most excellent properties of tension and bending strength. The lap joint has worst properties of tension and bending strength. We have to test having different over-lay of V-scarf and X-scarf joint each 12t, 16t, 20t. V-scarf of 20t over-lay has excellent character of tension and bending strength. But X-scarf of 12t over-lay has excellent character of tension and bending strength. The results are shown to the contrary. The ship is received a lot of stress. it's hard to compare a direction both actual and test. But we can acknowledge material basic characteristic of strength through tension and bending test. We give the four repair method; butt joint, lap joint, V-scarf joint, X-scarf joint and the reduced ratio in comparison with basic material; In addition give the separated data for V-scarf and X-scarf characteristic of 12t, 16t, 20t overlay length. For our study repair man can select good repair method in his work station.

FRP 이음방식에 따른 구조강도 특성에 관한 연구

김경우,강대곤,백명기,박재학 해양환경안전학회 2016 해양환경안전학회 학술발표대회 논문집 Vol.2016 No.04