• 대한조선학회지
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• 제33권3호
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• pp.40-46
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• 1996

함정설계지원시스템이란 함정 설계의 목표를 효율적으로 달성하기 위한 제반 기술적인 수단과 이들의 운용체제로, 함정 고유의 설계기술과 결합한 컴퓨터 이용기술의 집합체로 정의할 수 있다. 함정설계 및 건조에 있어서 컴퓨터기술의 이용은 아나로그 컴퓨터가 실용화되면서부터 활발하게 추진되기 시작하였다. 초기에는 주로 진동해석 및 제어시스템과 같은 여러가지 동적인 문제의 해결에 촛점이 맞추어져 왔다. 1960년대 초 컴퓨터 기술이 설계 분야에 이용되면서 선박의 설계 및 건조의 전 과정에 적용될 범용 컴퓨터 프로그램을 개발하기 위한 노력이 본격화되었으며, CAD tool이 상용화되기 전까지는 간단한 도형처리 기능을 포함한 특정 공학 해석을 신속하게 수행하기 위한 프로그램들이 개발, 사용되어 왔다. 컴퓨터 관련 기술이 발전함에 따라 함정설계지원시스템도 종래의 부분적인 설계업무의 자동화에서 함정의 획득(acquistion) 및 전 수명주기의 지원(life-cycle support) 과정에서의 생산성 향상, 품질향상 및 예산절감을 위한 수단으로 확대 발전되어 왔으며 최근에는 (CALS(Continuous Acquistion and Life-cycle Support)라는 새로운 문제로 정착되고 있다. 본 고에서는 21세기 대양해군을 지향하는 우리나라 해군력의 기본이 되는 함정의 설계, 건조 및 운용 지원분야의 획기적인 발전을 위해, 그 핵심적인 수단이 ㅗ딜 함정설계지원시스템의 개발동향에 대해 이 분야의 기술을 주도하고 있는 미 해군의 사례를 중심으로 살펴보고 현 단계에서 우리 해군이 추진가능한 몇가지 과제에 대해 제안하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.486-492
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• 2019

함정설계 시에는 초기 운용요구 능력의 불확실성을 고려하여 무수히 많은 대안 중에서 최적의 무장시스템과 플랫폼의 제원을 선정하기 위해서는 시스템적인 접근 방법이 필수적이다. 미 해군은 초기단계 설계 시 최적 설계조합을 시행착오 없이 효율적으로 선정하기 위하여 집합기반 설계를 차기 공기부양정 초기단계 설계에 성공적으로 적용한 바 있다. 집합기반 설계를 적용하기 위해서는 설계조합에 필수적인 모델인 함정통합모델이 필수적이나 아쉽게 현재 실질적인 함정통합모델을 보유하고 있는 국가는 미국, 영국 정도의 극히 일부 국가이며 관련된 기술의 타국으로의 이전도 전혀 허용하지 않고 있다. 본 연구에서는 기존 함정설계 데이터의 벤치마킹을 통해서도 미국을 중심으로 선진화된 최신 설계기법인 집합기반설계가 가능할 수 있도록 유전자알고리즘과 의사결정 방법론인 TOPSIS를 통합한 우리나라의 여건과 역량을 고려한 한국형 집합기반 설계 프로세스를 구축하였으며 현재 연구 및 교육 목적으로 일반에 공개된 DDG-51급 통합함정모델을 이용하여 함정의 무장시스템 초기단계 설계 최적화에 적용하여 제안된 한국형 집합기반설계의 적용 가능성을 검증하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제39권1호
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• pp.100-112
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• 2002

함정은 선급의 규정을 받지 않고 독자적인 기준을 가지고 설계된다. 본 연구는 함정 설계에 적용되는 가장 권위 있는 기준이라고 할 수 있는 미해군의 규정을 중심으로 그 특성과 개념을 소개하고, 개별적인 기준이 구조 설계 시에 반영되었을 때의 설계 결과에 대해 분석함으로써 설계자가 규정식 적용의 영향을 파악하는데 도움을 주고자 하였다. 또한 함정의 최적 구조 설계를 위하여 미해군 규정에 기초하고 구조 해석 이론을 접목한 최적 설계 방법을 제시하고, 실제 함정에 대해 적용하여 봄으로써 제시된 방법의 유용성을 보였다. 본 방법의 적용 결과 종보강재와 횡늑골의 간격과 같은 주요 설계 변수가 함정 중앙 단면의 설계 결과에 미치는 영향이 분석 가능하며, 최적의 중앙 단면 설계가 얻어 질 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.96-104
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• 2018

함정은 다양한 탑재장비들과 함정 플랫폼이 통합되어 성능을 발휘해야 하는 복합 무기체계이면서, 장기간의 획득기간이 소요되고 시제품이 바로 전력화 되어야 하는 특징으로 인해 독자적인 개발프로세스를 적용해 왔다. 그러나 최근 기술의 발전과 탑재장비의 복잡화에 따라 함정 획득 분야에도 시스템공학(SE) 절차의 적용이 필수불가결하게 되었다. 그럼에도 불구하고 함정 설계에서 아직까지 SE 절차는 기존의 절차와 융합되지 못하고 별도의 체계로 관리되고 있는데, SE 절차를 반영한 실질적인 통합 프로세스가 아직 정립되어 있지 않기 때문이다. 다양한 함정에 대해 SE 절차의 적용 및 설계 방법 개선 연구가 수행되었으나 통합 측면에서 성과는 부족하였다. 따라서 함정을 설계할 때 적용할 수 있는 SE 기반 통합 프로세스 연구가 필요하다. 본 논문에서는 기존 기본설계 프로세스와 SE 기반 프로세스의 통합을 통해 잠수함 기본설계 프로세스를 정립하였다. 이를 위해 함정 기본설계와 병행하여 SE 기반의 기술검토인 체계요구조건검토(SRR), 체계기능검토(SFR), 기본설계검토(PDR)을 수행하는 방법론을 제시하였다. 그리고 체계요구사항명세서(SSRS), 체계/부체계규격서(SSS), 체계/부체계설계기술서(SSDD) 등의 요구사항 문서들의 생성 및 관리를 위한 효율적인 프로세스를 연구하였다. 이러한 2가지의 프로세스를 통합하여 개선된 SE 기반 기본설계 프로세스를 구축하였다. 구축된 프로세스의 적용성을 평가하기 위하여 현재 기본설계를 진행중인 잠수함에 적용한 결과를 제시하였다. 이를 통해 잠수함의 효과적인 요구사항 관리, 산출물 작성 및 설계반영이 가능하였고, 요구사항과 추적성을 가진 각각의 산출물은 기본설계 시험평가 자료로도 즉각적으로 활용이 가능함을 확인하였다. 잠수함 이외에도 건조중인 다양한 함정 설계에서도 본 연구의 SE 기반 함정 기본설계 프로세스의 유용성이 기대된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.522-525
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• 2011

지금까지 제조업에서는 CAx(CAD, CAE, CAM) 시스템을 중심으로 설계와 생산의 효율성 증대를 이뤄왔다. 최근에는 제품을 중심으로 PLM(Product Lifecycle Management), 디지털 메뉴팩처링(Digital Manufacturing) 등의 개념을 도임하고 있으며, 이를 기반으로 설계와 생산의 효율성 증대뿐만 아니라, 디지털 제품을 중심으로 하는 제품 개발환경 구축을 통해 제조업의 불변과제 해결과 경쟁력 확보를 위해 노력하고 있다. 본 논문에서는 함정 설계와 정보 관리를 위한 프로세스 및 프레임워크 연구를 수행한다. 그리고 함정획득에 SBA 개념을 적용하기 위한 인프라스트럭쳐에 대해 연구를 수행한다. 객체 지향 개발방법론의 요구사항 분석법에 기반을 둔 SBA(Simulation-Based Acquisition) 프레임워크 정의 방법론을 정립하고 이를 바탕으로 3 차원 함정제품모델 중심의 획득업무 분석을 통해 SBA-NS 아키텍처와 함정제품정보(NSPI : Naval Ship Product Information) 참조모델을 정의하고자 한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.106-110
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• 2004

기동하는 잠수함이나 함정 등의 방사 소음 특성은 토날 신호와 광대역 배경잡음으로 구분된다. 토날 신호는 함정의 모터나 엔진의 회전등으로 인한 것이고, 배경잡음은 기동 시 일어나는 함정 주변의 기포들의 발생과 소멸로 인한 것이다. 본 연구에서는 ATW 알고리즘을 이용하여 수중 기동함정의 방사소음을 분석한다. 또한 분석한 소음을 바탕으로 힐버트 변환을 이용하여 광대역 유사 잡음을 발생시킬 수 있는 시스템을 설계하고 분석한 토날 신호를 합성함으로써 유사 방사 잡음 발생 시스템을 설계한다. 이 시스템은 현장 기동함정과 유사한 소음을 발생시키게 함으로써 적으로부터 아군의 함정이 노출되었을 때 기만기로 사용함으로써 적의 어뢰 등의 공격을 피할 수 있는 시스템으로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.91-99
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• 2019

함정은 일반성능, 특수성능, 탑재장비 성능과 관련된 수많은 요구사항이 있으며, 장기간에 걸친 설계 및 건조기간 동안 요구사항은 각 시스템에 반영되고 구현되어야 한다. 요구사항은 설계기간 동안 작성되는 도면, 보고서, 제안요청서, 사양서 등 다양한 문서들을 통해 구체화 된다. 그러나 함정과 같은 복합시스템의 경우 이런 산출물을 통해 요구사항 추적성을 유지하며 요구사항을 관리하는 것에 많은 어려움이 따른다. 함정의 설계 및 건조기술은 오랜 역사 속에 발전되어 왔기 때문에 기존의 문서기반 설계 방식에 익숙하지만, 각종 설계 산출물과 요구사항, 그리고 시스템의 기능, 물리 아키텍처 간 추적성 관리는 어려움이 있다. 함정의 기본설계는 함정 제원 및 성능, 탑재장비 선정 및 배치, 연동 등을 확정하는 중요한 단계이며 시스템 아키텍처 설계 구현을 위한 구체적인 적용 방법 연구를 통해 변화가 요구된다. 따라서 함정 기본설계 단계에 적합한 요구사항 설계 적용을 위한 시스템 아키텍처 설계 방법 연구가 필요하다. 본 논문에서는 요구사항으로 부터 시스템 아키텍처 설계를 수행하고 SE 기반 기술검토 프로세스를 통해 확인하는 방법을 연구하였다. 잠수함 시스템 아키텍처 설계를 위해 요구사항 분석, 아키텍처 설계, 설계 실행 및 통합의 각 단계별 세부 수행사항과 내용을 제시하였다. 이를 통해 효과적인 시스템 요구사항 개발 및 아키텍처 설계가 가능하였으며, 단계별 추적성 관리, 요구사항의 확인 측면에서 효과적임을 확인하였다. 향후 잠수함을 비롯한 다양한 함정에 제시한 프로세스 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.404-406
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• 2012

계선표지는 특수목적항로표지의 하나로 해양경찰에서는 "연안해역 거점감시를 위하여 해양경찰청 소속의 경비함정의 계선을 목적으로 설치하는 부표"라고 정의한다. 현재 덕적도 외 33기의 계류부표를 해양경찰에서 운영하고 있으며, 150ton 이하의 소형해경함정을 계류시키는데 사용하고 있다. 그러나 부표의 유지관리가 어려워 관리자에게 감시업무 이외에 과중한 업무가 부가되고, 부표의 철탑구조물의 형태로 인해 작업 중 안전사고가 많이 발생하고 있다. 또한 표체가 철재로 이루어져 있어 해경함정 계류시 부표 및 함정의 충돌에 의한 손상이 발생하여 유실되거나 침몰하는 경우도 있다. 이 논문에서는 현재 해양경찰 계류부표를 기준으로 하여 현재 소형선박을 위한 계류부표 분석 및 최적화된 계류부표 설계하고자 한다. 국외 특수용도 사용부표 사례 분석 및 현재 관리자의 해양경찰의 의견을 수렴을 통해 현재 계류부표의 운영현황 및 관리 실태를 분석하고 최적화된 새로운 계류부표의 기본설계를 제시한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제27권2호
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• pp.199-207
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• 2003

함정은 적과이 전투 환경에서 충분한 전투력을 발휘하여야 하고 우수한 공격 능력뿐만 아니라 적의 위협 무기에 대한 적절한 방어능력을 반드시 갖추어야 한다. 함정이 방어 능력은 생존성으로 표현되고 있다. 함정의 생존성을 향상시키는데로 민감성의 감소대책이 가장 효과적이라고 할 수 있으나, 수상 전투 함정은 노출되기 쉽고 공격을 받을 수 있는 위협 무기가 매우 다양하기 때문에 취약성의 감소대책이 보다 강조되고 있다. 취약성의 감소대책으로는 이중선체, 상자형 거더(box girder), 이중 횡 격벽 및 방탄 강화 격벽의 설치, 파편 등의 방벽 설치 등의 다양한 방법이 있으나, 현실적으로 많은 비용과 중량 증가 등의 요인이 발생함으로 소요비용 대비 취약성 감소 효율 측면을 고려하여 주어진 설계 제한 범위 내에서 적용 가능한 보호 수준을 결정하여야 한다. 본 논문에서는 생존성 향상을 위한 선체 구조 설계기술의 평가 절차와 대책에 대한 방법론 등을 검토하고, 특히 상자형 거더 설치가 선체 구조의 생존성 향상에 미치는 영향을 살펴보고자 한다. 상자형 거어더의 효용성을 수치해석을 통하여 살펴보았고, 해석 결과 상자형 거어더의 설치는 생존성을 향상시킬 수 있는 유효한 설계 방법임을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권8호
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• pp.843-850
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• 2012

함정 전투체계의 운용개념 및 탐색 레이더의 운용성능을 고려하여 설계된 안테나는 반도체형 송수신기들로 구성된 능동배열안테나 시스템이다. 안테나 시스템을 구성하는 전자장비들을 배치하면, 전체 형상은 상당히 큰 크기의 박스 형태가 된다. 함정 마스트에 장착되어 기계적으로 회전하는 안테나 시스템은 가혹한 외부 환경으로부터 내부 장비를 보호하기 위해 밀폐된 하우징을 사용한다. 하우징의 외부형상을 결정할 때, 기존 설계는 강풍이 존재하더라도 정상 회전 유지가 중요한 설계 고려 요소이다. 최근에 함정의 생존성을 증대시키기 위해 저피탐 설계가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 저피탐 설계요소를 추가하여 제안된 4 가지 모델에 대해서 외부 형상 설계를 분석하였다.