• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.540-543
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• 2013

선박은 판과 보강재를 효율적으로 조립한 매우 복잡한 구조물이고, 이동하는 구조물로써는 최대규모의 구조물이다. 특히, 선체 구조의 설계란 "예상되는 모든 하중에 충분히 견딜 수 있는 강도(strength)와 강성(stiffness)을 가진 부재의 크기를 결정하고 적절히 배치하는 과정이다." 라고 말할 수 있다. 선체 구조의 설계는 부재의 배치가 얼마나 적절하게 잘되어 있는가에 달려 있다고 하여도 과언이 아닐 정도로 매우 중요하다. 주요 구조 부재의 부재 배치에 대한 기본적인 개념은 판 부재의 용접선(seam line), 종, 횡늑골의 간격, 종거어더 등을 예로 들 수 있으며, 부재의 배치는 최적 설계 및 공작상의 관점으로부터 선정되어야 하며, 또한 선체 전체의 구조적인 연결이 불연속이 되지 않도록 하여야 한다. 특히, 판 부재의 용접선은 여러 가지 표준치수로 생산되는 판 들 중, 판의 기준 폭이 얼마인 것을 사용하는 것이 공작상 또는 배치상 가장 편리한 가를 생각하여야 한다. 이것은 선박의 크기에 따라 다르겠지만, 조선소 크레인의 용량 및 가공상, 강도상의 문제를 고려하여 가능한 한용접선의 수를 줄이는 것이 바람직하다. 용접선을 줄이기 위해서는 판 부재의 폭을 넓게 하면 되나, 철강회사에서 표준으로 생산 판매하는 주판의 폭보다 넓은 판을 주문 구입 한다는 것은 곧 생산비용의 증가로 이어지는 것으로 이는 주판 구입 경비 측면에서는 바람직하지 않다. 따라 서, 주판 구입경비의 최소화를 유도하면서도 주판 폭의 적정 및 용접선 개수 최소화를 유지할 수 있도록 설계하는 것은 중요하지만, 용접선 배치의 문제는 다양한 입력 변수를 고려해야 하는 복잡한 문제이기 때문에 그간 최적화 관점에서 접근하지 못하고 시니어급 엔지니어가 가진 경험과 조선소의 지침서에 기재된 절차에 따라 대략적인 해를 결정하여 왔다. 본 연구는 이러한 복잡한 문제를 최적화 방법인 당금질(Simulated Annealing) 방법을 이용하여 해결한 결과를 소개하며, 그 결과와 효용성에 대해 논하도록 하겠다.

• 대한조선학회논문집
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• 제38권1호
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• pp.86-98
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• 2001

대형 강선의 선박건조 및 조립에 필수적인 블록 이송용 및 탑재용 러그가 국내 소요량이 년간 수십만개 정도이며 이들이 대형 선박블록에 부착되었다가 탑재 후 제거되어지고 있으나 이러한 기존의 러그 형상이 실제 하중에 비해 비합리적으로 설정되는 경우가 많아 이에 대한 적정설계의 개념으로 시스템화가 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 각 러그의 강도 혹은 안전율을 파악을 한다거나 적정 러그 구조 치수를 손쉽게 설계할 수 있는 설계시스템을 개인용 컴퓨터의 윈도우 환경 하에 개발하였다. 이를 위해 현재 대형 조선소에서 가장 많이 쓰이는 블록 탑재용 러그인 D형을 대상으로 러그 구조의 초기설계를 목적으로 간편하게 설계를 할 수 있는 탑재용 러그 구조의 설계 시스템의 GUI(Graphic Users Interface)를 구축하였고, 최적설계 및 파라메트릭 설계 그리고 강도평가의 3가지 부시스템을 개발하여 시스템에 장착하였으며 설계의 한 예를 제시하고 효용성을 입증하였다. 앞으로 이 개발 시스템을 이용하여 설계 담당자들이 개인용 컴퓨터의 윈도우 상에서 러그 구조설계를 효율적으로 수행할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권3A호
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• pp.323-330
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• 2008

선박과 방호구조물 충돌시 구조물의 동적 특성들을 분석하기 위하여 항로상에 위치한 교량의 방호구조물인 강관파일그룹에 대한 선박충돌해석을 수행하였다. 해석은 선박과 파일의 유한요소 모델링, 비선형성 재료의 모델링, 강성충돌해석, 변위기반해석 그리고 충돌시나리오에 대한 연성충돌해석 등을 포함하고 있다. 강체벽에 대한 강성충돌해석을 통하여, 선수부의 충돌유형에 따른 충돌하중을 산정하였다. 변위기반 해석에서 방호시스템이 최대 수평 이격거리 내에서 흡수할 수 있는 대략적인 에너지의 범위를 산정할 수 있었다. 충돌시나리오별 연성충돌해석에서는 충돌시 거동을 방호시스템 설계를 고려하면서 검토하였다. 파일지지구조물의 에너지소산 메카니즘 분석을 통해 방호구조물의 최적 설계를 도출할 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.195-202
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• 2006

박판 구조물은 자동차를 비롯하여 항공기, 인공위성, 선박 등의 운송 수단과 건축물의 돔과 같이 효율적으로 활용되어지고 있으며 동시에 경량화를 필요로 하는 경우 널리 사용되는 구조물이다. 엔진, 변속기 등의 회전체의 부품을 보호하는 박판 구조물인 자동차 후드에서의 새로운 보강재 형상을 제시하였다. 자동차 후드는 엔진 룸에 장착되어 있는 회전체의 진동 영향을 민감하게 받아 공진현상이 발생할 우려가 있다. 따라서 설계하중을 지지할 강성을 가지며 동적 특성이 고려되어야 한다. 즉, 강성을 유지하면서 공진에 의한 진동도 고려해야 한다. 이는 곧 승차감과 직결된 중요한 문제이다. 그러므로 최적의 강성증대 설계결과를 얻기 위해서는 정적 동적 강성평가와 함께 고유진동수를 고려한 보강재의 최적설계가 도입되어야 한다. 본 연구에서는 고유진동수를 고려한 대표적인 박판 구조물인 자동차 후드의 보강재 위상을 구하고, 도출된 위상에서 보강재의 형상 최적 설계 후 제시된 보강재 단면의 최적 치수를 다구찌 방법을 이용한 직교 배열표상에서의 각 설계변수의 수준과 최적의 설계변수의 조건으로 구하였다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2017년도 추계학술발표회
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• pp.206-206
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• 2017

• 전산구조공학
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• 제5권2호
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• pp.79-85
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• 1992

3차원 자유형상 구조물인 선박, 비행체, 자동차 등의 최적형상 결정에 관한 구조해석을 위해서는 원하는 설계조건을 만족시키는 범위내에서 자유형상 구조물의 다양한 형상의 정의와 비교가 필요하다. 본 연구에서는 형상계수를 이용한 3차원 자유형상 구조물의 정의와 체계적인 변화 및 구조해석을 위한 기하학적 형상정보의 도출을 시도하고, 이의 검증을 위해 선정한 자유형상 모델을 통해 이 방법의 유용성을 조사했다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제4회(2015년)
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• pp.191-196
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• 2015

해상 pedestal 크레인은 각종 운송물을 선박에 싣거나 내리는 해상 운송에 필수적인 장비이다. 따라서 구조적 안전성을 가지는 크레인 설계가 요구된다. 그의 일환으로 수행된 '해상 pedestal 크레인의 설계 개선을 위한 연구'에서는 기존 크레인의 기초 설계에 대해서 구조적 안전성올 평가하여 개선 방안을 제시하였다. 또한 좌굴 안정성 향상을 위한 보강재 설계를 수행하였다. 하지만 상세설계 관점에서 미비한 점이 있어 이를 보완할 필요성이 있다. 안전성 평가를 위해 필요한 응력을 계산하기 위해 EDISON-CSD프로그램을 통해 유한요소모델 해석을 활용한 구조해석을 수행하였다. 효율적인 해석을 위해 상세설계에 필요한 부분영역을 선택하여 모델링 하였으며 전체영역에서의 해석 결과 값을 등가 힘, 등가 모멘트로 환산하여 경계조건으로 부여하였다. 보강재간의 교차점 형상이 안전성에 미치는 영향을 보기위해 stiffener와 diaphragm의 교차점 형상(반원, 정사각형, 사다리꼴)에 따라 안전성 평가를 수행하였고, 안전 여유의 유효한 차이를 보이지 않음을 확인하였다. 평가에 필요한 응력계산을 위해 또한 Diaphragm의 좌굴에 대한 영향을 고려하기 위해 설계 규격 DNV-RP-201 8장(Buckling of girders)을 분석하였고, 안전성 평가에 반영하였다. 또한 실제 현장에서 보편적으로 사용되는 angle 형상 stiffener의 치수 도출을 위해 최적설계를 수행하였고, 모든 설계 제한조건을 만족하면서 최소의 무게를 가지는 합리적인 치수를 도출하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제15권11호
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• pp.1223-1231
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• 2005

Recently, the issue of ship nitration due to the large scale, high speed and lightweight of ship is emerging. For pleasantness in the cabin, shipbuilders are asked for strict vibration criteria and the degree of nitration level at a deckhouse became an important condition for taking order from customers. This study proposes a new optimization framework that is NASTRAN external call type optimization method (OptShip) and applies to an optimum design to decrease the nitration level of a deckhouse. The merits of this method are capable of using of global searching method and selecting of various objective function and design variables. The global optimization algorithms used here are random tabu search method which has fast converging speed and searches various size domains and genetic algorithm which searches multi-point solutions and has a good search capability in a complex space. By adapting OptShip to full-scale model, the validity of the suggested method was investigated.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.39-40
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• 2019

우리나라는 국제해사기구(IMO)에 "여객선 탈출지도체계의 기술개발에 관한 정보"라는 안건(IMO SSE4/INF2)을 2017년에 제출한 바 있다. 이 의제에 소개된 지능형 선박 및 인명대피 안내시스템(SEGA)은 한국해양과학기술원의 주관으로 한국해양수산부의 지원을 받아 2016년부터 2020년 3월까지 약 4년간의 프로젝트로 개발 중에 있다. SEGA는 데이터 수집과 분석, 정보 표시의 프로세스를 자동화하여 우리나라 연안에서 항해 중인 선박에 비상상황이 발생할 경우 항해자의 의사결정을 지원하는 시스템이다. SEGA 시스템을 지원하기 위해 구축된 SEGA 서버와 데이터베이스는 해양기상정보, 수심정보, 해상교통정보를 처리 한다. 또한 비상상황 시 2차 사고를 방지하기 위해 선박이 대피 할 수 있는 장소에 대한 정보를 사용자가 확인할 수 있도록 알고리즘이 설계되어 있다. 인명안전을 위해 SEGA는 비상상황 시 선박내부 구조정보와 화재 등 변수사항들을 고려하여 승객들에게 빠른 탈출을 위한 최적대피경로를 제공하며, 원격탐사기술을 이용하여 선박주변의 익수자를 탐지하도록 개발 중에 있다. 보다 상세한 내용은 항해항만학회 VTS 특별세션에서 발표할 예정이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.113-114
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• 2022

본 연구는 선박의 내부의 비금속 재질 등으로 인하여 표면파 공진기의 설치가 어려운 환경에서 이를 극복하는 방법으로 플렉서블 기판을 이용한 표면파 공진기의 적용 가능성에 대하여 제작 및 실험을 통해 확인하였다. 설계 제작된 플렉서블 공진기의 곡면구조에서 실험한 결과 평면구조에서 평면형 공진기보다 성능은 열화되지만, 곡면구조에서 평면형 공진기 대비 높은 전송속도를 확인하여 그 적용 가능성을 확인하였다. 본 실험을 통해 평면형 표면파 공진기가 부착되기 어려운 구조물에서도 금속체 표면파 통신이 가능할 것으로 생각되며, 선실 선교 등 내부가 비금속 포장재로 되어 있는 공간에서도 내부의 연결된 금속 파이프를 통해 선박 전 구간에서 최적의 금속체 표면파 통신 구성이 가능할 것으로 생각한다.