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SUMMARY
목차
제1장 연구개발과제의 개요 45
1.1. 연구 배경 45
1.2. 연구 필요성 49
1.2.1. 레질리언스 기반 HNS 사고 초동대응 기동선단 플랫폼 전략 구축 필요성 49
1.2.2. HNS 초동대응 무인 이동체 시스템 기술 개발 필요성 50
1.2.3. HNS 유출확산 차단 및 대응 통신 장비 개발 필요성 50
1.2.4. HNS 현장 탐지 및 분석 기술 개발 필요성 53
1.2.5. 내화학성 개인 보호복 개발 및 제작 54
1.3. 연구 목적 및 범위 55
1.4. 연구 개발 핵심 전략 55
1.5. 세부별 연구 최종 목표 58
1.5.1. (1세부) 레질리언스 기반 HNS 사고 초동대응 기동선단 플랫폼 전략 구축 58
1.5.2. (2세부) HNS 초동대응 무인이동체 시스템 기술 개발 60
1.5.3. (3세부) HNS 유출 확산 차단 및 대응 통신 장비 개발 62
1.5.4. (4세부) HNS 현장 탐지 및 분석 기술 개발 64
1.5.5. (5세부) 내화학성 개인보호복 개발 및 제작 65
1.6. 국내·외 기술개발 현황 및 해외 기술 정보 수집 66
1.6.1. 레질리언스 기반 HNS 사고 초동대응 기동선단 플랫폼 전략 구축 기술개발 현황 및 해외 기술 정보 66
1.6.2. HNS 초동대응 무인 이동체 시스템 기술개발 현황 및 해외 기술 정보 74
1.6.3. HNS 유출 확산 차단 및 대응 통신 장비 개발 현황과 해외 기술 정보 78
1.6.4. HNS 현장 탐지 및 분석 기술 개발 현황 및 조사 86
1.6.5. 내화학성 개인 보호복 개발 현황 및 해외 기술 정보 조사 88
제2장 연구 내용 및 결과 95
제1절 (1세부) 레질리언스 기반 HNS 사고 초동대응 기동선단 플랫폼 전략 구축 95
1.1. (1-1세부) 레질리언스 기반 HNS 사고 초동대응 통합 관리 전략 구축 95
1.2. (1-2세부) HNS 해상 유출사고 통합대응시스템 개발 188
제2절 (2세부) HNS 초동대응 무인 이동체 시스템 기술개발 242
2.1. (2-1세부) HNS 사고 초동대응 무인 이동체 시스템 통합 운용 기술 개발 242
2.2. (2-2세부) HNS 사고 초동대응 무인기 시스템 기술개발 311
2.3. (2-3세부) HNS 사고 초동대응 무인선 시스템 기술개발 346
제3절 (3세부) HNS 유출 확산 차단 및 대응 통신 장비 개발 365
3.1. (3-1세부) 내부투입형 파공봉쇄장치 기술개발 365
3.2. (3-2세부) 해상 HNS 유출 시 초동 확산 방지 시스템 414
3.3. (3-3세부) HNS 유출사고 초동대응형 긴급 방제탄 장비 및 방제 기자재 제작 451
3.4. (3-4세부) 내화학성 개인보호복용 디바이스 및 통신장치 개발 517
제4절 (4세부) HNS 현장 탐지 및 분석 기술 개발 546
4.1. HNS 유출사고 현장 탐지·분석 장비 체계 구축 546
4.2. HNS 초동대응 무인선단 탑재체 개발 575
제5절 (5세부) 내화학성 개인 보호복 개발 및 제작 606
5.1. (5-1세부) 활동성을 높인 경량 내화학성 개인보호복 개발 및 제작 606
5.2. (5-2세부) 내화학성 개인보호복 적용 원단 개발 633
제4장 연구개발목표 진행현황 및 대외 기여 648
4.1. 연구개발 목표 진행현황 648
1) 1차년도 연구 진행현황 648
2) 2차년도 연구 진행현황 651
3) 3차년도 연구 진행현황 653
4) 4차년도 연구 진행현황 656
4.2. 세부별 연구개발목표의 달성도 및 대외 기여 659
1) 1세부 659
2) 2세부 661
3) 3세부 663
4) 4세부 666
5) 5세부 667
제5장 연구개발 성과 현황 670
5.1. 연구개발 성과 개요 670
5.2. SCI 논문 성과 671
5.3. 등재지 논문 성과 672
5.4. 기술 공개 성과 672
5.5. 시스템 개발 성과 673
5.6. DB 구축 성과 673
5.7. SW 등록 성과 673
5.8. 시제품 출시 성과 674
5.9. 특허 성과 674
5.10. RFP상 최종 도출 성과 조견표 675
1. 물질별 사고 전과정 위험도 평가체계 정립 및 평가지표 개발 675
2. 중점관리물질 선정 및 자원동원-배치 기준 제시 675
3. 유출사고 대응 방향성 정립 및 관리 로드맵 개발 675
4. 유출사고 발생 시 초기 실시간 무인 탐지 및 분석 기술 개발 675
5. HNS 사고대응 가이드북 및 대응 매뉴얼 개발 675
6. HNS 물질별 방제 기자재, 약제 시제품 제작 676
7. HNS 사고 통합 대응 시스템 구축 676
8. HNS 스마트 개인보호복 핵심장비 기본설계 및 시제품 제작 676
9. 파공 봉쇄장치 시제품 제작 676
3. HNS 해안 유입 방지기술 및 이송/이적기술 시제품 개발 676
제6장 연구개발성과 보안등급 및 안전조치 678
6.1. 연구개발성과 보안등급 678
6.2. 국가연구시설장비 정보시스템 (ZEUS) 등록 시설·장비 현황 678
6.3. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 안전 조치 이행실적 678
참고문헌 681
연구개발성과 활용계획서 691
부록 I. HNS 물질별 사고 전과정 위험도 평가체계 정립 및 평가지표 개발 782
부록 II. 중점관리물질 선정 및 자원동원-배치 기준 제시 784
부록 III. 유출사고 대응 방향성 정립 및 관리 로드맵 개발 796
중장기 로드맵 797
제1장 중장기 연구 개요 799
제2장 환경 분석 및 시사점 805
제3장 HNS 방제 R&D 중장기 계획 892
제4장 세부 기술 개발 계획 897
참고문헌 931
부록 IV. 유출사고 발생시 초기 실시간 무인 탐지 및 분석 기술 개발 934
해상 HNS 무인/원격 탐지 무인선 성능 시험 성적서 935
HNS 사고 초동대응 무인선 관제장비 사용 설명서 948
1. 장비 구성 951
2. 장비 설치 953
3. 운용 956
해상 HNS 무인/원격 탐지 무인기 성능시험 성적서 976
1. 의뢰자 및 제조자 980
2. 시험 요약 980
3. 시험품질정보 980
4. 방수 시험(IPX5) 981
첨부 I-시험품 사진 982
첨부 II-시험 사진(IPX5) 983
첨부 III-시험 후 내부사진(IPX5) 984
첨부 IV-도면 985
HNS 사고 초동대응 무인기 사용 설명서 994
1. 운용 조건 997
2. 무인기시스템 구성 999
2. 장비 설치 1008
3. 운용 1011
현장탐지 및 분석 장비 선정 특허 성과 증빙 1030
동등성 검토서 1034
1. 제목: 질량분석기에 대한 동등성 검토서 1035
2. 발행 부서: 울산과학기술원 도시환경공학부 환경분석화학연구실 1035
3. 참여자: 김성준, 이상진, 박현진, 최성득 1035
참고문헌 1049
부록 V. HNS 사고대응 가이드북 및 대응 매뉴얼 개발 1052
HNS 유출사고 대응 지침서/매뉴얼 1053
1. 내부 투입형 파공봉쇄 장치 1057
2. HNS 펜스 1064
3. 내화학성 개인 보호복용 디바이스 및 통신장치 1073
4. HNS 탐지용 탑재체 매뉴얼 1102
5. 내화학성 개인 보호복 1114
6. 방제탄 및 방제탄 발사체 1124
현장긴급대응을 위한 의사결정지원 기법 1132
부록 VI. HNS 물질별 방제 기자재, 약제 시제품 제작 1135
방제탄, 발사장치 성능 시험 성적서 및 특허 성과 1136
해상방제용 고분자 흡착재, 폐자원 활용 흡착재 개발 보고서 1145
1. 서론 1146
2. 흡착재로 이용 가능한 입자 개발 및 성능 측정 1146
3. 결론 1166
부록 VII. HNS 사고 통합대응 시스템 구축 1168
HNS 사고정보지원시스템 소프트웨어 등록 1169
HNS 사고정보지원시스템 사용 매뉴얼 1173
1. 물질분류에 따른 대응지침 1176
2. HNS 사고대응 1179
3. 현장 영상 정보 1185
4. HNS 위험도 1186
5. 방제정보지도 1188
6. HNS 속성별 위험도 1191
7. HNS 시뮬레이션 1192
8. HNS 대응장비 1194
9. 방제 실행계획 1196
10. 부가기능 1. 서브 컨트롤 위젯 1197
11. 부가기능 2. HNS 상황도 작성 1199
HNS 유출사고 대응을 위한 데이터베이스 1201
부록 VIII. HNS 스마트 개인보호복 핵심장비 기본설계 및 시제품 제작 1211
A급 내화학성 개인보호복 및 내화학성 개인보호복 원단 시험 성적서 1212
하이브리드 통신케이블 및 웨어러블 디바이스 1219
부록 IX. 파공봉쇄장치 시제품 제작 1226
부록 X. HNS 해안 유입 방지기술 및 이송/이적기술 시제품 개발 1237
이송/이적 기술 동향 보고서 1238
1. 이송 이적 기술 조사 1239
2. 이송 이적 기술 적용 사례 및 비교 1272
3. 이송 이적 기술 분석 및 결론 1325
Reference 1333
HNS 펜스 인증 시험 성적서 및 특허 성과 1334
표 1.1. 해상 HNS 유출사고 사례 46
표 1.2. 해상 HNS 유출사고 사례의 대응단계별 분석 47
표 1.3. 유럽과 일본 및 우리나라 해상 HNS 사고 대응 능력 비교 49
표 1.4. 연구 추진 체계의 통합 및 변경 57
표 1.5. 내부투입형 파공봉쇄장치 최종 성능요구 사항 62
표 1.6. HNS 펜스 최종 성능요구 사항 63
표 1.7. 방제탄 발사장치 최종 성능요구 사항 63
표 1.8. HNS 펜스 최종 성능요구 사항 64
표 1.9. HNS 사고정보지원시스템 관련 국내 유사시스템 조사 및 분석 73
표 1.10. HNS 사고정보지원시스템 관련 국외 유사시스템 조사 및 분석 74
표 1.11. 국내 HNS 펜스 현황 및 적용사례 분석 80
표 1.12. 해외 HNS 유출사고 규모 및 유형 81
표 1.13. 해외 HNS 펜스 현황 및 적용사례 분석 82
표 1.14. 유사장비 특성 분석표 85
표 1.15. HNS 현장 탐지와 관련된 국외 특허 출원 목록 87
표 1.16. 국가별 주요 출원인 현황 정리 92
표 1-1.1. 현행 중점관리물질 목록 96
표 1-1.2. IMO에서 다루는 HNS 중점물질 목록 97
표 1-1.3. 유럽연합에서 다루는 HNS 중점물질 목록 98
표 1-1.4. Cedre에서 다루는 HNS 중점물질 목록 99
표 1-1.5. EU ARCOPOL Project에서 선정 HNS 중점물질 100
표 1-1.6. EU-OSPAR(북동대서양) Commission 선정 HNS 중점물질 100
표 1-1.7. 미국 ATSDR에서 다루는 HNS 중점관리 Top 20(육상 포함) 101
표 1-1.8. 국내 외 주요 HNS 중점관리 기준 102
표 1-1.9. HNS 중점관리대상물질 선정 기준 변경 사항 103
표 1-1.10. 해상 HNS 중점관리물질 1차 선정 결과 104
표 1-1.11. 중점관리물질 1차 선정 목록 105
표 1-1.12. 해역별 HNS 중점관리물질 목록 106
표 1-1.13. 해상 HNS 중점관리물질 최종 재선정 기준안 107
표 1-1.14. 해상 HNS 중점관리물질 2차 선정 목록 108
표 1-1.15. 현행중점관리물질 중 최종재선정 된 HNS 중점관리물질 목록 109
표 1-1.16. 현행중점관리물질 중 최종 미선정된 HNS 중점관리물질 목록 110
표 1-1.17. 해상 HNS 중점관리물질 최종 선정 목록 111
표 1-1.18. 위험도 평가지표 조사 결과 114
표 1-1.19. 해상 HNS 유출사고 위험도 평가지표 수립 결과 116
표 1-1.20. 위험도 평가 부산해역 적용을 위한 수집 데이터 118
표 1-1.21. 해상 HNS사고 위험도 평가 지표 121
표 1-1.22. 위험도 지표 평가자료 데이터베이스 122
표 1-1.23. 해상 HNS 사고 위험도 평가 대상 123
표 1-1.24. 유해성 지표 개선 128
표 1-1.25. HNS 사고 위험도 평가 지표 업데이트 주기 130
표 1-1.26. 메타분류가 추가된 HNS 사고 위험도 평가 지표 132
표 1-1.27. 유해성, 노출도, 취약성, 지역사회 범례(동일간격) 136
표 1-1.28. 복원력 범례(동일간격) 136
표 1-1.29. 실해상 범례(동일간격) 136
표 1-1.30. 종합 위험도 범례(Natural Break) 137
표 1-1.31. 전 해역 위험도 평가 결과(3차년도) 139
표 1-1.32. 방제비축기지 및 보급 관서 146
표 1-1.33. 한미일 HNS 개념 및 범위 비교 147
표 1-1.34. 한일 HNS 방제 계획 비교 148
표 1-1.35. 한미일 방제 자원 배치 기준 비교 148
표 1-1.36. 위험도 지표 평가자료 데이터베이스 151
표 1-1.37. 메타 분류에 따른 자원 배치 시나리오 평가 예시 155
표 1-1.38. 사고선박 피난처 배치를 위한 HNS 설문 요소 156
표 1-1.39. HNS 사고대응 인적/물적 자원 배치를 위한 AHP 설문 요소 157
표 1-1.40. 선박 피난처 입지 선정 항목별 중요도 결과 158
표 1-1.41. 현 대응 매뉴얼 개선사항 요약 159
표 1-1.42. 위험유해물질의 물질 별 사고대응정보 요약을 위한 분류(예) 170
표 1-1.43. 사고대응 정보 요약(예) 170
표 1-1.44. 위험유해물질 사고대응 매뉴얼 목차 및 콘텐츠 구성 171
표 1-1.45. HNS 물질별 상세 대응지침에 포함되는 정보 175
표 1-1.46. 2013년 기준 해양오염사고 현황 176
표 1-1.47. 사고발생 시나리오 속성 검토 176
표 1-1.48. 초동대응 기동선단 플랫폼 기술 및 장비들의 가용 여부 요약 177
표 1-1.49. HNS 사고 대응 행위자들의 활동 시기 별 활동 구역 178
표 1-1.50. 사고발생 시나리오 속성 분류 179
표 1-1.51. 사고 발생 중요 시나리오 조건 180
표 1-1.52. 시스템 파라미터 정의 183
표 1-1.53. 초동대응 기동선단 플랫폼 장비와 모델 파라미터 매칭 184
표 1-2.1. 유사시스템 분석을 통한 착안점 및 적용방안 도출 188
표 1-2.2. 요구사항 명세서 189
표 1-2.3. HNS 대응 자원 및 환경 민감 자원 정보 리스트 192
표 1-2.4. HNS 위험도 평가 시스템 개발 방향 수립 193
표 1-2.5. HNS 위험도 평가 시스템 개발 방향 수립 195
표 1-2.6. HNS 위험도 평가 시스템 DB 설계방안 198
표 1-2.7. 해양경찰서 관할해역 테이블 리스트(1차년도) 199
표 1-2.8. 방제자원 정보 테이블 리스트(1차년도) 199
표 1-2.9. HNS 위험도 평가 테이블 명세서(항만/항로 근접도) 200
표 1-2.10. 방제자원 테이블 명세서(해양경찰서) 200
표 1-2.11. 방제자원 테이블 명세서(대응기관) 200
표 1-2.12. 환경 민감자원 테이블 리스트(1차년도) 201
표 1-2.13. 환경 민감자원 테이블 명세서(양식장) 201
표 1-2.14. 환경 민감자원 테이블 명세서(산업단지) 202
표 1-2.15. 표준프레임워크의 효과 204
표 1-2.16. 표준프레임워크 실행환경의 기능 및 내용 206
표 1-2.17. 표준프레임워크 실행환경의 기능 및 내용 206
표 1-2.18. 표준프레임워크 개발환경의 기능 및 내용 206
표 1-2.19. 표준프레임워크 관리환경 기능 및 내용 207
표 1-2.20. 표준프레임워크 운영환경의 기능 및 내용 207
표 1-2.21. 표준프레임워크 공통컴포넌트의 기능 및 내용 207
표 1-2.22. 선정된 공통컴포넌트 목록 210
표 1-2.23. 자체 개발 프레임워크 목록 211
표 1-2.24. 해양경찰서 관할해역 테이블 리스트(2차년도) 215
표 1-2.25. 해양사고 정보 테이블 리스트(2차년도) 215
표 1-2.26. 방제자원 정보 테이블 리스트(2차년도) 215
표 1-2.27. 환경민감자원 테이블 확대 리스트(2차년도) 216
표 1-2.28. 2차년도 HNS 사고정보지원시스템 개선 의견 235
표 1-2.29. 3차년도 HNS 사고정보지원시스템 개선 의견 236
표 1-2.30. 4차년도 HNS 사고정보지원시스템 개선 의견 236
표 1-2.31. 현장적용을 통해 도출된 개선 의견 및 개선 방안 238
표 1-2.32. 개선의견에 따른 시스템 기능 확장 방안 240
표 2-1.1. 기존에 개발된 무인선 시스템 사양 242
표 2-1.2. 기존에 개발된 무인기 시스템 사양 243
표 2-1.3. HNS 사고대응 무인시스템 설계요구사항 246
표 2-1.4. 관제 프로그램의 기능 284
표 2-1.5. 전장 시스템 전용 프로그램 의 기능 285
표 2-1.6. 테스트 베드 무인선 플랫폼의 주요 특징 286
표 2-1.7. 테스트 베드 무인선 탑재 장비의 세부 사양 287
표 2-1.8. 무인선 통합제어 컴퓨터와 자율운항 컴퓨터 간 ICD 설계 296
표 2-1.9. 기상청 제공 2018년 9월 10일 덕적도 인근 해역 기상정보 303
표 2-1.10. 기상청 제공 2018년 10월 9일 덕적도 인근 해역 기상정보 304
표 2-1.11. 기상청 제공 2018년 11월 19일 부안 인근 해역 기상정보 307
표 2-1.12. 기상청 제공 2018년 12월 6일 울산 인근 해역 기상정보 309
표 2-2.1. 무인기 시제품 요구 성능사항 311
표 2-2.2. 무인기 주요 탑재 장비 315
표 2-2.3. 관제장비 주요 구성품 목록 318
표 2-2.4. 실시간 디버깅 및 항해로직 분석을 위한 Task 표 330
표 2-2.5. 무인선 탑재 통신 시스템 요구사양 332
표 2-2.6. 통신 거리 Link Budget 계산 결과 333
표 2-3.1. 무인선 개발 목표 성능 346
표 2-3.2. 시제선 주요 요목 산정 후 변경 결과 347
표 2-3.3. 카타마란 vs 트리마란 장단점 비교 347
표 3-1.1. 사고 선박별 국내 해상 유출사고 분류(2010-2015) 366
표 3-1.2. 유출량 10톤 이상의 국내 및 인근 국가 유출사고(1990-2011) 366
표 3-1.3. 유출 물질 별 국내 육·해상 유출사고 분류(2010-2015) 367
표 3-1.4. 유출 물질별 총 유출량(2010-2015) 367
표 3-1.5. 주요 선박 충돌 및 파공 발생사고 현황(2010~2014년) 369
표 3-1.6. NOWPAP 국가의 대형 해양사고 유출물질 목록 372
표 3-1.7. 파공 봉쇄장비 개발 특허 사례 374
표 3-1.8. 기존 파공 봉쇄 장비와의 차별성 검토 376
표 3-1.9. 차원 상사를 고려한 물리량과 산출 근거 387
표 3-1.10. 서로 다른 조건에서의 내부 봉쇄 성능 391
표 3-1.11. 내부투입형 파공봉쇄장치의 구성요소 및 기능 397
표 3-1.12. 봉쇄장치 투입용 가이드레일 개념안 제시 405
표 3-2.1. HNS 유출 사고 시 오일펜스 적용 실패 사례 414
표 3-2.2. 항만 입구 연안선과 케미컬탱커 충돌 사고 414
표 3-2.3. 오일펜스의 종류 및 특정 415
표 3-2.4. 국내 오일펜스의 종류와 해경 보유 펜스의 제원 및 현황 416
표 3-2.5. HNS 대응 훈련의 자료를 토대로 한 HNS 펜스 현황 분석 417
표 3-2.6. 최종 HNS펜스 기술성능 요구조건 도출 418
표 3-2.7. KAIST 수조의 재원 427
표 3-2.8. 설계 변수의 민감도 분석 435
표 3-2.9. 재질에 대한 성능시험 방법 및 판정 기준 436
표 3-2.10. Sea State 3의 90% 이상 대응 가능하도록 Scale Down한 차원 440
표 3-2.11. 스테인리스 스틸 재질로 변경 시 펜스 차원 440
표 3-2.12. 스테인리스 파이프 크기별 조사 441
표 3-2.13. 각 안에 대한 주요 치수 설계안 443
표 3-3.1. 물리적 성질에 따른 중점관리 대상 물질 분류 453
표 3-3.2. 팜트리 부산물을 활용한 HNS 흡착재 연구 동향 455
표 3-3.3. 긴급 방제탄 장비의 성능요구조건 459
표 3-3.4. 발사장치 현황 461
표 3-3.5. 방제탄 재질 분석 462
표 3-3.6. 방제탄 발사장치 성능요구조건 462
표 3-3.7. MF 고분자 입자의 흡착 실험 결과 467
표 3-3.8. HPAMAM 고분자 입자의 흡착 실험 결과 472
표 3-3.9. 커피찌꺼기의 흡착 실험 결과 475
표 3-3.10. 물질별 평균 흡착량 477
표 3-3.11. 대일화학 흡착포의 흡착 실험 결과 479
표 3-3.12. NewPig 흡착포의 흡착 실험 결과 479
표 3-3.13. 시중의 흡착제와 고분자 입자 및 폐자원 흡착재의 경제성 비교 481
표 3-3.14. 방제탄 보호외피 용해 실험 488
표 3-3.15. 방제탄 탄피 소재에 따른 발사거리 489
표 3-3.16. 제작된 방제탄 모형 491
표 3-3.17. 탄환 사거리 및 탄착 신뢰성 실험 결과 491
표 3-3.18. 흡착포를 압축하는 과정 494
표 3-3.19. 발사장치 1차 선정 495
표 3-3.20. Pitching Machine의 종류 497
표 3-3.21. Zooka 피칭머신 발사 속도별 사거리 신뢰성 조사 499
표 3-3.22. 방제탄 발사장치 사양 505
표 3-3.23. 각 형상에 따른 사거리 차이 511
표 3-3.24. 방제탄 발사장치 최종 시제품 사양 514
표 3-4.1. 요구 성능 조건 518
표 3-4.2. 하드웨어 주요 성능 519
표 3-4.3. 재료별 주요 특성 520
표 3-4.4. 재질별 케이스 무게/크기 비교(통신모듈만 장착, 배터리 미장착) 522
표 3-4.5. 통신모듈/배터리 장착방법 비교 524
표 3-4.6. 카메라 설정에 따른 데이터량 비교 527
표 4.1. 기관별 HNS 탐지·분석 장비 목록 546
표 4.2. 수동대기/해수채취기 목록화 552
표 4.3. HNS 탐지 장비 예비선정 554
표 4.4. 시중에 판매 중인 대부분의 가스검지기(센서) 555
표 4.5. 선정된 무인기의 장비체계 556
표 4.6. 무인선 분석 장비 목록 563
표 4.7. 무인선의 장비체계 시나리오 565
표 4.8. 모선의 장비체계(실험실 분석장비) 566
표 4.9. 모선의 장비체계 시나리오 568
표 4.10. 두 종류의 자동 질량분석기의 장단점 비교 572
표 4.11. 흡착관 위치에 대한 적절성 평가를 위한 실험조건과 결과(상단부) 585
표 4.12. 흡착관 위치에 대한 적절성 평가를 위한 실험조건과 결과(하단부) 585
표 4.13. 측정 성능 평가를 통해 비교한 장비 587
표 4.14. TVOC 측정기 성능 평가를 위한 실험 조건 588
표 4.15. 휴대용 FT-IR을 통해 실시간 분석가능한 물질 50종 600
표 5-1.1. 개발방향 검토사항 607
표 5-1.2. 개발 목표 607
표 5-1.3. 동작 적응성 평가 지표 608
표 5-1.4. 조직 조건 설계 616
표 5-1.5. 코팅조건 활용 617
표 5-1.6. 방적 설계 619
표 5-1.7. 고무 혼련 방법 620
표 5-1.8. 조직 조건 설계 621
표 5-1.9. 시제품 제작 봉제기계 622
표 5-1.10. 방적 설계 626
표 5-1.11. 설계 626
표 5-1.12. 조직 조건 설계 630
표 5-2.1. 국내 논문/서적 633
표 5-2.2. 국외 논문/서적 634
표 5-2.3. 국내외 특허 635
표 5-2.4. 보호복 상세 규격 637
표 5-2.5. 유럽 CE 인증 획득한 안전 보호복 637
표 5-2.6. 공정기기에 대한 기술적 내용 639
표 5-2.7. 원단시험분석 1 640
표 5-2.8. 원단시험분석 2 640
표 5-2.9. 제직 설계표 641
표 5-2.10. 제직 조건 641
표 5-2.11. 직물 설계표 642
표 5-2.12. 소방용 화학보호복의 KFI 인정 A급 기준 시험 646
그림 1.1. 최근 10년간 유류와 HNS 해상 물동량 증가 추이 45
그림 1.2. 육상 화학사고시 착용하는 A급 보호복의 선내 활용 한계 예시 48
그림 1.3. 기존 파공 봉쇄장치의 운용 모습 51
그림 1.4. 연구개발 개요 56
그림 1.5. 연구개발 핵심 전략 56
그림 1.6. 세부 연구과제 관계도 58
그림 1.7. HNS 사고정보지원시스템 개념도 60
그림 1.8. 4세부 연구분야 및 최종 목표 모식도 65
그림 1.9. 국내 HNS 물동량 변화 67
그림 1.10. 미국 알래스카의 잠재적 선박 피난처 71
그림 1.11. 유럽연합의 ICARUS 프로젝트 75
그림 1.12. 재난 대응 관련 로봇 기술. 유류유출 사고 대응을 위한 MIT의... 76
그림 1.13. 해상에서의 무인시스템을 이용한 원격 모니터링 사례 77
그림 1.14. 자석을 이용한 파공부위 외부봉쇄장치 79
그림 1.15. HNS 유출사고시 펜스 적용 사례 조사 80
그림 1.16. F(부유) 거동을 가지는 HNS 81
그림 1.17. 국내 형식 승인된 쿠션형 유흡착재 83
그림 1.18.(좌) 해경 특공대 채증장비(카이삿) (우) 해군 영상전송 체계 84
그림 1.19. C-Thru 활용한 화재 진압 가상 시나리오 85
그림 1.20. full-color flexible OLED를 이용한 암밴드형 디스플레이 86
그림 1.21.(좌) 분리형 Tychem TK (우) 일체형 Tychem TK 88
그림 1.22. 주요국의 연도별 출원동향 90
그림 1.23. 주요국의 기술시장 성장곡선 90
그림 1.24. 주요국 전체의 주요출원인 현황 91
그림 1.25. 국가별 주요 출원인 92
그림 1-1.1. 일본 HNS 중점관리 해역 101
그림 1-1.2. 해상 HNS 유출사고 위험도 평가체계 순서도 118
그림 1-1.3. 부산 해역 위험도 지도(1차년도) 119
그림 1-1.4. 해역의 경계 설정 123
그림 1-1.5. 전 해역 위험도 지도(2차년도) 124
그림 1-1.6. HNS 탱커의 항로 분류 126
그림 1-1.7. 기존의 유해성 계산 결과(좌)와 항로가 반영된 평가 결과(우) 134
그림 1-1.8. 기존 종합 위험도 평가 결과(좌) 개선된 평가 결과(우)(여수) 138
그림 1-1.9. 각 지표 속성별 평가 결과 도시 140
그림 1-1.10. 전 해역 위험도 지도(3차년도) 141
그림 1-1.11. AIS 빅데이터를 활용한 새로운 항로 추정 방법론 142
그림 1-1.12.(좌측) AIS 데이터로부터 추출된 항로 지도... 143
그림 1-1.13. 부산 해역 위험도 지도(4차년도)와... 144
그림 1-1.14. 해경/비축기지/기본 방제계획서에 따른 구분 146
그림 1-1.15. 일본의 유류/HNS 대응 기자재 및 요원 배치도 149
그림 1-1.16. 해역별 위험도 평가 결과(상자그림) 150
그림 1-1.17. 자원 배치 안전성 판단 알고리즘 152
그림 1-1.18. HNS 위험도 평가 시뮬레이션 구동 화면 152
그림 1-1.19. 사고대응능력 강화 시나리오에 따른 위험도 평가 변화 예시 153
그림 1-1.20. 화학사고에 대한 EMS 디시전트리 샘플(ATSDR, USA, 2001) 161
그림 1-1.21. 분기점 설정의 예시(우측형태가 선호됨) 162
그림 1-1.22. 행위자별 디시전트리의 상호연계성 제시 방안 162
그림 1-1.23. 심볼의 의미 163
그림 1-1.24. 디시전 트리 예시 164
그림 1-1.25. 2차년도 개발된 디시전트리 초안 전체 도식 165
그림 1-1.26.(좌) 딜레이 노드(Delay Node)의 적용 예시... 166
그림 1-1.27. 초동대응 기동선단 플랫폼이 추가된 디시전 트리(3차년도) 167
그림 1-1.28. 물질별 상세 대응지침 요약본 예시(Styrene) 174
그림 1-1.29. 중요 시나리오 별 초동대응 기동선단 운용 계획(예시) 181
그림 1-1.30. 전체 시스템 도식화 및 컴포넌트 간 관계 설정 182
그림 1-1.31. 시스템 다이나믹스 모델 184
그림 1-2.1. 적용 DATA 조사 및 검토 191
그림 1-2.2. HNS 위험도 평가 시스템 주요 기능 및 특징 194
그림 1-2.3. HNS 위험도 평가 시스템 메뉴 구성 196
그림 1-2.4. 시스템 메인페이지 화면설계서 196
그림 1-2.5. HNS 위험도 평가 시스템 DB 설계방안 197
그림 1-2.6. HNS 위험도 평가 지도 표출 프로토타입(1차년도) 202
그림 1-2.7. 환경 민감 자원 정보 표출 프로토타입(1차년도) 203
그림 1-2.8. 표준 프레임워크 개념도 204
그림 1-2.9. 프레임워크 구성도 205
그림 1-2.10. 기존 개발프레임워크가 존재하는 경우의 프레임워크 전환 형태 208
그림 1-2.11. 표준프레임워크 적용 계획 흐름도 209
그림 1-2.12. 표준프레임워크 설계도 211
그림 1-2.13. DB의 ERD 구성 214
그림 1-2.14. HNS 위험도 평가 지표 및 체계에 따른 연산모듈 개발 217
그림 1-2.15. HNS RISK 연산 과정 218
그림 1-2.16. HNS 위험도 평가 연산 모듈 검증 219
그림 1-2.17. HNS 위험지도 표출 화면(3차년도) 220
그림 1-2.18. HNS 시뮬레이션 기능 구현 화면 221
그림 1-2.19. HNS 속성별 위험도 조회 화면 221
그림 1-2.20. HNS 대응매뉴얼 제공 기능 구현 화면 223
그림 1-2.21. HNS 대응매뉴얼 진행 과정 구현 223
그림 1-2.22. HNS 대응매뉴얼-진행상황 선택 기능 224
그림 1-2.23. HNS 대응매뉴얼-연계노드 완료 여부 표출 기능 224
그림 1-2.24. HNS 사고대응-연계노드 연동화면 225
그림 1-2.25. HNS 사고대응 메모기능 화면 225
그림 1-2.26. HNS 사고대응-메인 화면 226
그림 1-2.27. HNS 대응매뉴얼-관리자 계정 사고 등록 화면 227
그림 1-2.28. HNS 대응매뉴얼-정보관리 화면 227
그림 1-2.29. 물질분류에 따른 대응지침 메뉴 화면 228
그림 1-2.30. 물질분류에 따른 대응지침 메뉴 메인화면 229
그림 1-2.31. 물질분류에 따른 대응지침 상세정보 화면 229
그림 1-2.32. 방제정보 지도 조회 화면 230
그림 1-2.33. HNS 대응장비 목록 조회 화면 231
그림 1-2.34. 지역방제 실행계획 조회 화면 231
그림 1-2.35. 상황도 작성 화면 232
그림 1-2.36. 좌표 입력 및 위치 이동 메뉴 화면 232
그림 1-2.37. 오프라인 시스템 화면 233
그림 1-2.38. HNS 사고 현장 영상 정보 연계를 고려한 기능 구현 화면 233
그림 1-2.39. 3차년도 자문회의 현장 사진 234
그림 2-1.1. 무인 이동체 시스템 관제 시스템 구성안 248
그림 2-1.2. 무인선 시스템 구성안 250
그림 2-1.3. 무인기 시스템 구성안 252
그림 2-1.4. 무인선 플랫폼 초도품 기본 설계 결과 256
그림 2-1.5. 무인선 플랫폼의 선체 설계 257
그림 2-1.6. 무인선 플랫폼의 갑판 상부 설계 258
그림 2-1.7. 무인선 플랫폼의 상부 구조물 설계 259
그림 2-1.8. 무인선 시스템 상세 설계 및 배치안 측면도 261
그림 2-1.9. 무인선의 자율 경로 추종 및 제어 알고리즘 262
그림 2-1.10. 무인선 탑재 전장시스템 기본 설계안 263
그림 2-1.11. 확장 칼만 필터 기반 무인선 항법 알고리즘 흐름도 266
그림 2-1.12. 선정된 무인선 탑재 GPS 위성항법 장치 및 운용 개념 268
그림 2-1.13. 선정된 무인선 탑재 AHRS 센서 및 운용 개념 269
그림 2-1.14. 선정된 무인선 탑재 가시/열화상 카메라 및 운용 개념 270
그림 2-1.15. 선정된 무인선 탑재 레이다 및 운용 개념 270
그림 2-1.16. 위성항법장치의 야외실험 계측 정보 도시 271
그림 2-1.17. 자세방위기준장치의 야외실험 계측 정보 도시 272
그림 2-1.18. 가시/열화상차메라 야외실험 계측 정보 도시 273
그림 2-1.19. 레이다 야외실험 계측 정보 도시 273
그림 2-1.20. 경로 추종 알고리즘 도시 274
그림 2-1.21. 무인선 추진시스템 특성 276
그림 2-1.22. 무인선 동적위치제어 알고리즘 시뮬레이터 279
그림 2-1.23. 무인선 동적위치제어 알고리즘의 시뮬레이션 결과 280
그림 2-1.24. 테스트베드 전용 전장시스템 구성(좌), 제작된 전장 시스템(우) 283
그림 2-1.25. 관제 프로그램 의 사용자 인터페이스 284
그림 2-1.26. 전장 시스템 전용 프로그램의 사용자 인터페이스 285
그림 2-1.27. 구축된 테스트 베드 무인선 플랫폼의 모습 286
그림 2-1.28. 왼쪽부터 전장 시스템, 추진기 배터리, 전방위 추진기, GPS 287
그림 2-1.29. 원격 조종 기반 운용에서 무인선 시스템의 직진 운동 실험 289
그림 2-1.30. 직진 성능 실험에서 무인시스템의 GPS 기반 이동 경로 289
그림 2-1.31. 원격 조종 기반 운용에서 무인선 시스템의 선회 운동 실험 290
그림 2-1.32. 선회 성능 실험에서 무인 시스템의 GPS 기반 이동 경로 290
그림 2-1.33. 자율 운용 기반 무인선 시스템의 점경로 추종 실험 291
그림 2-1.34. 점경로 추종 실험에서 무인 시스템의 GPS 기반 이동 경로 291
그림 2-1.35. 무인선 시스템 실해역 실험 전경 292
그림 2-1.36. 무인선 시스템의 실해역 자율운항 결과 293
그림 2-1.37. 무인선 탑재 항법/인지 센서 배치안 295
그림 2-1.38. 무인선 통신 시스템 성능 실험 297
그림 2-1.39. 무인선 운용 알고리즘 구동 모듈(운항 제어 컴퓨터) 실물 299
그림 2-1.40. 카이스트에서 개발한 무인선 관제프로그햄 시안 299
그림 2-1.41. 유콘시스템에서 개발한 관제 프로그램 초안 300
그림 2-1.42. 무인선 탑재 카메라 장비 시스템 통합 작업 301
그림 2-1.43. 무인선 탑재 레이다 장비 시스템 통합 작업 301
그림 2-1.44. 전곡항 인근 위성사진과 무인선 운항 모습 302
그림 2-1.45. 원격 운용 모드에서 무인선 직진 항해 실험 303
그림 2-1.46. 원격 운용 모드에서 무인선 제자리 선수각 변경 실험 303
그림 2-1.47. 원격 운용 모드에서 무인선 침로 변경 실험 304
그림 2-1.48. 부분 자율 운용 모드에서 경유점 추종 실험 305
그림 2-1.49. 경유점 추종 실험에서 무인선의 이동 경로 306
그림 2-1.50. 두 경유점과 무인선 위치간 직선 거리 오차 306
그림 2-1.51. 무인선 운용 알고리즘의 항법 및 제어 갱신 속도 307
그림 2-1.52. 최종 시연회 시나리오 308
그림 2-1.53. 무인선 최종 시연 당시 모습 309
그림 2-2.1. 무인기 시제품 형상 모델링(2차년도) 312
그림 2-2.2. 중량별 예상비행시간 312
그림 2-2.3. 추력 시스템 성능 분석 313
그림 2-2.4. 방수 처리 부자재 313
그림 2-2.5. 무인기 부양 시스템 314
그림 2-2.6. HNS 대기 탐지 탑재체 구성(2차년도) 316
그림 2-2.7. 해수 샘플 채취 장비 설계(2차년도) 317
그림 2-2.8. 무인기 관제장비 운용화면 초안(2차년도) 320
그림 2-2.9. 볼트 체결부위에 O-ring 적용 조립 형상 321
그림 2-2.10. 무인기 탑재장비 내부 방수 처리 321
그림 2-2.11. 제작된 HNS 무인기 시제품 형상(3차년도) 321
그림 2-2.12. 무인기 환경 시험(IPX5 방수등급) 322
그림 2-2.13. 무인기 관제장비 시제품 형상 323
그림 2-2.14. 안전줄 기본 비행 성능 시험 323
그림 2-2.15. 기본 비행 성능 시험 324
그림 2-2.16. 무인기 지상통제장비 구성도 325
그림 2-2.17. 무인기 지상통제장치 모델링 형상 325
그림 2-2.18. 무인기 지상통제장비 화면 구성 326
그림 2-2.19. 무인기 지상통제장비 VOC 측정값 도시 기능(4차년도) 327
그림 2-2.20. 무인기 지상통제장비 최종 시제품 형상 327
그림 2-2.21. 무인기와 지상통제장비 연동 비행 시험 328
그림 2-2.22. 무인선 탑재장비 구성도 329
그림 2-2.23. 통합제어컴퓨터 펌웨어 구조 330
그림 2-2.24. 무인선 통합제어컴퓨터 시제품 형상(3차년도) 331
그림 2-2.25. 무인선 운항제어컴퓨터 시제품 형상(4차년도) 332
그림 2-2.26. 운항제어컴퓨터 외부 포트 형상 332
그림 2-2.27. 무인선 통신장비 형상 및 사양 333
그림 2-2.28. 통신 안테나 방사 패턴 측정 334
그림 2-2.29. 무인선 운항제어컴퓨터 인터페이스 335
그림 2-2.30.(좌) 자율운항컴퓨터 ICD(우) 추진시스템(PLC) ICD 335
그림 2-2.31. 탑재장비 단품 인터페이스 시험 모습 336
그림 2-2.32. 탑재장비 단품 시험 결과 336
그림 2-2.33. 무인선에 탑재장비 장착 후 인터페이스 시험 모습 337
그림 2-2.34. 무인선 관제장비 구성도 338
그림 2-4.35. 관제장비 지상통신장치 모델링 형상 338
그림 2-2.36. 무인선 관제장비 외부 조종기 339
그림 2-2.37. 무인선 원격 관제장비 소프트웨어 340
그림 2-2.38. 무인선 관제장비 최종 시제품 형상 340
그림 2-2.39. 평택항 실해역 비행 성능 시험 341
그림 2-2.40. 전곡항 실해역 테스트 342
그림 2-2.41. 신시도항-군산항 실해역 테스트 342
그림 2-2.42. 최종시연회에서 무인기를 통한 해수채취 임무 수행 모습 343
그림 2-2.43. 최종시연회에서 관제장비를 통한 무인선단 운용 모습 344
그림 2-3.1. 기존 카타마란에서 트리마란으로 선형 변경 346
그림 2-3.2. 상세 설계 진행 흐름 348
그림 2-3.3. 초기 디자인 스케치 348
그림 2-3.4. 시제선을 위한 상세 설계 도서 작성 흐름 349
그림 2-3.5. 최종 설계안 3D Mock Up 350
그림 2-3.6. 무인선 선도 351
그림 2-3.7. 무인선 일반배치도(GA) 351
그림 2-3.8. 무인선 자재배치도(MA:구조도) 352
그림 2-3.9. 무인선 시제선 몰드 제작 공정 353
그림 2-3.10. Infusion/RTM 신공법 기반 선체 건조 354
그림 2-3.11. PLC 시스템 전장 배치 연결도 355
그림 2-3.12. PLC 시스템과 스티어링 액추에이터 서보모터 356
그림 2-3.13. PLC 시스템 결선 배치 및 유인조종 핸들 및 스로틀 탑재 356
그림 2-3.14. 바우스러스터 설치 모습 356
그림 2-3.15. 무인선 관제 PC 및 항법용 센서류 설치 357
그림 2-3.16. 대기 포집 및 분석 장치 설치 모습과 배치 예 358
그림 2-3.17. 착탈식 모듈형 박스 위치 358
그림 2-3.18. 해수채취 장비 실제 배치 모습 359
그림 2-3.19. 유인 기본 성능 시험 모습 361
그림 2-3.20. 무인 운항 시험 시 무인선과 관제시스템의 거리 362
그림 2-3.21. 자율운항 및 임무장비 원격 조종시험 363
그림 3-1.1. 국내·외 해상안전 관련 데이터베이스 365
그림 3-1.2. 북해 지역 사고 발생원인 및 유출물질 분류 368
그림 3-1.3. 다양한 파공 패턴 371
그림 3-1.4. 이중선체 구조에서 내/외부 파공 규모의 차이... 371
그림 3-1.5. 내부투입형 파공 봉쇄장치 사용이 가능한 HNS 특성 373
그림 3-1.6. 부산 마린 시뮬레이션센터 견학 및 HNS 탱크 환경답사 377
그림 3-1.7. 20만톤급 케미컬 탱커 1/50 축소모형 378
그림 3-1.8. 화물 탱크 내부의 센서 배치 및 구조 380
그림 3-1.9. 연구 대상 Tanker의 형상 382
그림 3-1.10. 실험용 탱크 계획안 383
그림 3-1.11. H-Beam으로 보강한 실험용 컨테이너 384
그림 3-1.12. 제작된 실험용 탱크 385
그림 3-1.13. 레버장치 개방 모습 386
그림 3-1.14. 기존 실험 용수의 탁도 388
그림 3-1.15. 정수 필터 및 펌프 설치 후 실험용수 환경 개선 388
그림 3-1.16. 실험환경 개선, 탱크 내 수질 개선 및 촬영 가능 389
그림 3-1.17. 다양한 투입 조건에 따른 시뮬레이션의 Overlapped View 390
그림 3-1.18. 밀도, 투하 속도 및 위치 최적화 신속 봉쇄(수심 m; 파공 폭... 391
그림 3-1.19. 파랑이 있는 해양환경에서 파공이 발생한 부유중인 선박에서... 392
그림 3-1.20. 파공봉쇄장치의 봉쇄가 지연된 경우의 선박 전복 시뮬레이션 392
그림 3-1.21. 제작된 실험 HNS 모형탱크의 수치모델(161만 파티클) 393
그림 3-1.22. 파공 부위 수직 및 수평면에서의 유속분포 시뮬레이션 393
그림 3-1.23. 서로 다른 투입장치 상대 밀도에 따른 거동 시뮬레이션... 394
그림 3-1.24. 봉쇄 장치와 파공부 사이의 투입 시 서로 다른 거리에 따른... 395
그림 3-1.25. 1차년도 간이 실험 시 고려 한 파공봉쇄장치의 형태 395
그림 3-1.26. 내부투입형 파공봉쇄 장치 개념안 396
그림 3-1.27. 내부투입형 파공봉쇄 장치의 단계별 요소 398
그림 3-1.28. 내부투입형 파공봉쇄장치 개념안(1차년도) 399
그림 3-1.29. 내부투입형 파공봉쇄장치 개념안(2차년도) 399
그림 3-1.30. 내부투입형 파공봉쇄장치 개념안(3차년도) 400
그림 3-1.31. 파공봉쇄 장치(커튼형) 제작 과정 401
그림 3-1.32. 봉쇄된 파공부의 모습 401
그림 3-1.33. 봉쇄능력이 상실된 봉쇄장치의 모습 402
그림 3-1.34. 수중 글라이더를 이용한 파공봉쇄장치 유도 및 전개 방안 403
그림 3-1.35. 수중 글라이더 축소 모델 제작 및 유도능력 확인 403
그림 3-1.36. 자석을 이용한 글라이더 결합 메커니즘 404
그림 3-1.37. 수중 글라이더의 작동 과정 405
그림 3-1.38. 3D 수조 테스트 모습 406
그림 3-1.39. 글라이더의 전 면부에 위치한 충각 407
그림 3-1.40. 자석에 의해 접합되는 글라이더 408
그림 3-1.41. 봉쇄 장치 408
그림 3-1.42. 가이드레일이 통해 투입된 내부투입형 파공봉쇄 장치 작동... 409
그림 3-1.43. 내부투입형 파공봉쇄장치의 탱크 내에서의 단계별 작동 모습,... 410
그림 3-1.44. 글라이더 내 봉쇄막을 넣고, 나비너트로 고정시켜 보관 411
그림 3-1.45. 내부 투입형 파공봉쇄장치 사용 절차 예시 412
그림 3-1.46. 본 파공봉쇄장치을 통한 초동조치 후 추가 봉쇄 방법 예시 412
그림 3-2.1. HNS 초동 확산방지 펜스 축소모형 시제품 모델링 결과 419
그림 3-2.2. 해석대상 오일펜스(왼쪽 그림) CFD 해석에 의한 유동장 예측 420
그림 3-2.3. 2차원 해석을 위한 Geometry 기초 Setting 422
그림 3-2.4. 물(파란색 계열 파티클)과 HNS(적색 계열 파티클) 및 HNS... 423
그림 3-2.5. Regular Wave와 조류가 없는 환경에서의 수치해석 423
그림 3-2.6. 파랑과 조류가 존재하는 환경에서의 펜스의 상부 부착물의... 424
그림 3-2.7. 펜스 하단의 부착물에 대한 거동 시뮬레이션 결과 424
그림 3-2.8. 파일런 형태 HNS 펜스 파일릿 시제품 구조 429
그림 3-2.9. 좌표 결정 방법 430
그림 3-2.10. 측정 순서 433
그림 3-2.11. 카메라 거치대 434
그림 3-2.12. 제작된 HNS 펜스 Pilot 모델 434
그림 3-2.13. 펜스 설계도 435
그림 3-2.14. 파일런 설계 개선 442
그림 3-2.15. 파일런 타입 HNS 펜스(3차년도) 445
그림 3-2.16. 파일런 타입 HNS 펜스 실해역 테스트 결과 446
그림 3-2.17. 신속 전장형 HNS 펜스 제작 과정 447
그림 3-2.18. 신속 전장형 HNS 펜스 도면 448
그림 3-2.19. 신속 전장형 펜스 전장 후 모습 449
그림 3-2.20. 최종 시연회에서 HNS 펜스 시제품 전장 시연 449
그림 3-3.1. 2012년 기준 산림부산물 현황 전망(UNEP, 2012) 454
그림 3-3.2. BTX의 구조 456
그림 3-3.3. 스타이렌의 구조 457
그림 3-3.4. 특허 받았던 기존 원더볼의 도면 458
그림 3-3.5. Melamine-formaldehyde에 폴리아크릴아마이드를 첨가 463
그림 3-3.6. 역상현탁중합을 통한 MF 고분자 입자의 합성 464
그림 3-3.7. OM으로 (a) M:F=1:1.8 비율의 MF 입자, (b) M:F=1:2:3... 465
그림 3-3.8. 고분자 입자의 유기용매 흡착 실험 466
그림 3-3.9.(a) HPAMAM의 합성,(b) HPAMAM 입자의 합성 468
그림 3-3.10. 역상현탁중합을 이용한 HPAMAM 고분자 입자의 합성 469
그림 3-3.11. 단량체 비율(MBA/EDA)에 따른 입자의 현미경 사진 a) 1; b)... 470
그림 3-3.12. Span 60의 양에 따른 입자의 현미경 사진... 470
그림 3-3.13. 교반 속도에 따른 입자의 현미경 사진 (a) 500 rpm; (b)... 471
그림 3-3.14. 커피찌꺼기를 광학현미경으로 촬영한 모습 473
그림 3-3.15.(a) 전처리 전; (b) 전처리 후의 커피찌꺼기 흡착 실험 474
그림 3-3.16. 각 흡착제 의 SEM 이미지 476
그림 3-3.17. 흡착제별 평균 흡착량 및 흡착 후 방출 거동 478
그림 3-3.18. 폴리프로필렌의 구조 478
그림 3-3.19.(a) 수정된 원더볼 도면; (b) 수정된 원더볼의 구조개선 도면 482
그림 3-3.20. 원더볼의 튜브가 부풀어 오르는 모습 483
그림 3-3.21. 조립된 원더볼 B의 모습(직경 55mm) 484
그림 3-3.22. 원더볼 B의 부상 실험 485
그림 3-3.23. 원더볼 A의 부상 실험 485
그림 3-3.24. 방제탄 재질 및 실험재료 486
그림 3-3.25. 방제탄 재질의 용해 상태 487
그림 3-3.26. 방제탄 투척 전 후 유출환경 실험수조의 모습 490
그림 3-3.27. 방제탄 장비 개념도(1차년도) 490
그림 3-3.28. 개념안에 따라 제작된 방제탄 초기 모델(1차년도) 491
그림 3-3.29. 모형의 형태별 사거리 실험 결과 492
그림 3-3.30. 실험실 스케일 방제탄 3D 모델링 493
그림 3-3.31. 3D 프린팅 기술로 제작된 방제탄 시제품 493
그림 3-3.32. Catapult의 발사 모습 496
그림 3-3.33. 목표 지점으로부터 거리 측정 496
그림 3-3.34. 두 발사장치의 탄착 분포 비교 497
그림 3-3.35. Pitching machine 포물선 운동 궤적 499
그림 3-3.36. 스프링 구조가 삽입된 개방형 방제탄 구조와 작동 원리 500
그림 3-3.37. HNS 물질을 흡수·겔화하는 홉수형 방제탄 구조 501
그림 3-3.38. 개선된 방제탄의 3D 모델 구축 501
그림 3-3.39. 보령 해수욕장에서 방제탄 1차 현장 테스트 502
그림 3-3.40. 해경 방제훈련 참관 및 방제탄 2차 현장 테스트 503
그림 3-3.41. 방제탄 발사장치 초도품 504
그림 3-3.42. 방제탄 발사장치 초도품 문제점 도출 506
그림 3-3.43. 방제포 압축 결과 507
그림 3-3.44. 압축 방제포가 BTX를 흡수하면서 부풀어오르는 모습 508
그림 3-3.45. 압축 방제포와 비압축 방제포의... 509
그림 3-3.46. BTX 방출 거동 비교 조사, 점선은 비압축 방제포 조각,... 510
그림 3-3.47. 제작된 압축형 방제탄 프로토타입 형태 510
그림 3-3.48. 바이스 장치를 이용한 방제탄 압축장치 512
그림 3-3.49. 최종 도출된 압축형 방제탄 기본형상 512
그림 3-3.50. 상황별 압축형 방제탄 응용 모습 513
그림 3-3.51. 방제탄 발사장치 최종 시제품 형상 514
그림 3-3.52. 방제탄 발사장치 최종 성능 시험(4차년도) 515
그림 3-4.1. 시나리오별 고려 사항 및 장비 개발 방안 517
그림 3-4.2. 미군 및 우리나라 UDT/해경특공대 장비 예시 524
그림 3-4.3. 내화학복 헤드 부분 카메라 장착 도면 525
그림 3-4.4. 카메라 설정에 따른 이미지 비교 527
그림 3-4.5. 스마트 헤드기어 1차 프로토타입 시제품 528
그림 3-4.6. 스마트 헤드기어 2차 프로토타입 시제품 528
그림 3-4.7. 스마트 헤드기어 최종 시제품 529
그림 3-4.8. 디스플레이 인터페이스 사양 및 MIL-STD 810G 인증서 530
그림 3-4.9. 스킨스쿠버 장비 운용방법 예시 531
그림 3-4.10. 웨어러블 디바이스용 소프트웨어 라이브러리 532
그림 3-4.11.(좌) 디스플레이 인터페이스 화면 (우) Wifi 통신범위 이탈시... 533
그림 3-4.12. 웨어러블 디바이스 시제품 534
그림 3-4.13. 하이브리드 통신케이블 설계도 536
그림 3-4.14. 하이브리드 통신케이블 구성도(개선) 537
그림 3-4.15. 관제용 노트북 UI 화면 538
그림 3-4.16. AP로부터 현장요원 위치 추정(좌),... 539
그림 3-4.17. 하이브리드 통신 케이블 1차 프로토타입 시제품 540
그림 3-4.18. 하이브리드 통신 중계 시스템 최종 시제품 541
그림 3-4.19. 2차년도 시제품 시연 542
그림 3-4.20. 최종 시제품 시연 모습 544
그림 4.1. 2015 울산 HNS 사고대응 방제 훈련 546
그림 4.2. 울산 남부소방서 화학구조대의 현황 및 장비 547
그림 4.3. HNS 탐지지 DB화 548
그림 4.4. HNS 탐지 검지기 DB화 549
그림 4.5. HNS 현장 분석장비 DB화 550
그림 4.6. HNS 실험실 분석장비 DB화 551
그림 4.7. 환경부 화학사고 현장 측정분석차량 551
그림 4.8. 수동대기채취기를 이용한 모의실험 결과 553
그림 4.9. 수동해수채취기를 이용한 모의실험 554
그림 4.10. 복합가스측정기의 성능평가 557
그림 4.11. 가스검지기의 성능평가 558
그림 4.12. 사고현장의 거리 등을 고려한 흡입펌프 작동시간 설정 559
그림 4.13. 폴리우레탄폼의 해수 시료채취 성능평가 559
그림 4.14. 산에 대한 폴리우레탄폼의 내구성평가 560
그림 4.15. 복합가스측정기의 자료 추출 모습 561
그림 4.16. 무인선의 장비별 분석가능 물질의 성상과 특성에 따른 범위 564
그림 4.17. 모선의 장비별 분석가능 물질 성상과 특성에 따른 범위 567
그림 4.18. 자동 질량분석기(SFT-MS) 569
그림 4.19. 해경에서 제작 중인 HNS 분석실 배치도 570
그림 4.20. 모선 장비체계 배치도(안) 570
그림 4.21. 자동 질량분석기 SIFT-MS(좌)와 PTR-MS(우) 572
그림 4.22. 자동 질량분석기의 현장 적용 모습 573
그림 4.23. SIFT-MS와 STS-25를 이용한 대기시료채취(1차) 574
그림 4.24. SIFT-MS와 STS-25를 이용한 대기시료채취(2차) 574
그림 4.25. PTR-TOF-MS와 STS-25를 이용한 대기시료채취(3차) 575
그림 4.26. 삼각 지지대를 이용한 무인기 탑재체(1차년도) 576
그림 4.27. 사각 지지대를 이용한 무인기 탑재체(1차년도) 576
그림 4.28. 무인기 하단부 시료채취장비 탑재(1차년도) 577
그림 4.29. 무인기 1(UNIST)과 무인기 2(유콘)의 비행 성능평가 578
그림 4.30. pH 페이퍼를 이용한 수질시료채취 성능평가 578
그림 4.31. Smart strip kit을 이용한 굴뚝시료채취 성능평가 579
그림 4.32. 1차 HNS 탐지용 무인기 탑재체 580
그림 4.33. 1차 HNS 탐지용 무인기 탑재체 시범 운행 580
그림 4.34. 2차 HNS 탐지용 무인기 탑재체 581
그림 4.35. 유콘시스템에서 수행한 탑재체 모델링 결과 582
그림 4.36. 3차 HNS 탐지용 무인기 탑재체 582
그림 4.37. 시료채취장비와 무인기의 현장 적용성 확인 583
그림 4.38. 흡착관 위치에 대한 적절성 평가를 위한 실험조건 584
그림 4.39. TVOC 센서 성능 평가를 위한 조건 1과 2 실험결과 588
그림 4.40. 연결선 내구성 평가에 사용된 유기용매 589
그림 4.41. 해수채취장비 구조에 따른 폴리우레탄폼의 흡착능력 평가 591
그림 4.42. HNS 무인기 대기채취 탑재체 개선 593
그림 4.43. HNS 무인기 대기채취 탑재체 장비 목록 593
그림 4.44. HNS 무인기 해수채취 탑재체 개선 594
그림 4.45. HNS 무인기 해수채취 탑재체 장비 목록 594
그림 4.46. 무인선 장비 배치도 595
그림 4.47. 수동식과 능동식 해수채취장비 596
그림 4.48. 국립재난안전연구원에서 개발 중인 원격 조정보트 597
그림 4.49. 제작 중인 해수채취 시스템 598
그림 4.50. 개선된 해수채취 시스템 599
그림 4.51. 최종 탑재되는 무인선 임무장비 목록 601
그림 4.52. HNS 무인선단 탑재체 장비사용 매뉴얼과 DX4040 매뉴얼 602
그림 4.53. HNS 탐지 분석 시스템 평가 및 검토를 위한 최종 시연회 603
그림 4.54. HNS 사고 유형별 HNS 탐지·분석 시스템 활용 방안 제언 604
그림 5-1.1. 실제 현장 시험 결과 기존 보호복은 해상 사고에 적합하지 않음 606
그림 5-1.2. 해외 유수 Level A급 화학보호복의 모습 609
그림 5-1.3. C1ass 1(Level A급) 내화학 보호복 원단 구조 610
그림 5-1.4. Level A급 내 화학 보호복 제품의 구성 610
그림 5-1.5. 내화학 보호복 시뮬레이션 611
그림 5-1.6. 기존 제품 및 개발 제품 Spec 비교 611
그림 5-1.7. 아라미드 원단 개발 공정 612
그림 5-1.8. 아라미드 연사 및 열셋팅 공정 개발 개념도 614
그림 5-1.9. 아라미드 연사 공정 614
그림 5-1.10. 방적 설계서 615
그림 5-1.11. 제조공정에서 사용된 설비 615
그림 5-1.12. PTFE 필름이 코팅된 원단과 nano-membrane 코팅원단 비교 617
그림 5-1.13. 사용 설비 618
그림 5-1.14. 패턴 설계 및 조건 예시 618
그림 5-1.15. Level C급 내화학성 보호복 시제품 제작 619
그림 5-1.16. 고무/나노재료 복합체의 가수 투과 경로 비교 620
그림 5-1.17. 내피장갑(좌) 및 외피장갑(우) 621
그림 5-1.18. HNS 내화학성 보호복 몸판 올인원 623
그림 5-1.19. HNS 내화학성 보호복 후드 624
그림 5-1.20. HNS 내화학성 보호복 장갑 내피 및 외피 625
그림 5-1.21. HNS 내화학성 보호복 장화 625
그림 5-1.22. 제작된 내화학 원단 627
그림 5-1.23. 금형 제작 628
그림 5-1.24. 안면창 설계 수정 629
그림 5-1.25. 내부 보호장갑 630
그림 5-2.1. 내화학성 원단 직물 설계표 638
그림 5-2.2. 공정과정 639
그림 5-2.3. 내화학성 원단 직물 설계표 642
그림 5-2.4. 제직 공정 643
그림 5-2.5. 개발원단과 선진제품 원단과 물성 비교 644
그림 5-2.6. 한국섬유개발연구원 보유 물성 분석 장비 645
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