• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.535-545
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• 2019

함정 무기체계에 탑재되는 회로카드조립체(Printed Board Assembly, 이하 PBA)는 해양 함상이라는 가혹한 환경 조건에서 운용되기 때문에 임무 수행의 중요성과 정비의 어려움 등을 고려하여 높은 신뢰성 확보가 요구된다. 운용 중 PBA 고장 발생 시 신속한 수리부속 보급이 어렵고 임무수행에 영향을 미친다. 개발단계에서 신뢰성 시험이 시제품 제작 이후에 수행되며, 시험 수행을 위해 시간, 장소, 시료, 비용의 확보와 고장부위 식별 등에 많은 노력과 어려움이 따른다. 그리고 MIL-HDBK-217F 규격 등을 토대로 한 신뢰도 예측은 부품단위 고장률에 근거하고 있어 설계(PCB층/재질, 전자부품 배치/상호관계), 사용 환경과 방법, 접합부 구조와 특성(패드 크기/솔더 재질) 등 부품 외적인 고장요인을 고려하고 있지 않다. 이에 따라 본 연구에서는 고장물리(Physics of Failure, 이하 PoF) 기반 도구를 활용, 신뢰성 물리학 분석(Reliability Physics Analysis, 이하 RPA)을 수행하여 시제품 제작 전 열-기계적 측면의 신뢰성을 향상시키는 방안을 제시한다. RPA 수행과 적용을 통해 PBA의 특화된 다양한 고장메커니즘을 고려한 신뢰성 점검, 신뢰성 취약부위식별, 설계대안 도출, 설계반영 및 시험계획 수립 등 사전 검증을 수행하여 높은 신뢰성을 확보할 수 있다.

• 대한조선학회지
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• 제27권2호
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• pp.31-39
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• 1990

불규칙 해상을 항해하는 선박이 겪게 되는 갑판침수 현상은 의장품 및 갑판화물의 손상과 승무원의 활동제한 등을 초래하여 선박의 성능을 감소시키는 작용을 하며 거친 해상에서의 잦은 갑판침수는 전복을 야기시킬 수도 있다. 따라서 거친해상에서의 작업이 요구되는 군함이나 갑판에 화물을 적재하게 되는 콘테이너선 등은 설계시 갑판침수 현상을 최소화하기 위한 선수부 현상이 고안되어야 한다, 갑판침수 현상은 현상자체의 비선형성 및 희귀성으로 인해 이론적 추정이 난점이 있으므로 설계목적의 갑판침수 현상해석은 주로 모형시험에 의존하고 있다. 본 논문에서는 용량식 파고계의 원리를 이용한 갑판침수계측 시험방법을 소개하였으며, ITTC 내항성분과 표준모형선인 S-175 고속콘테이너선의 1/43.75 모형으로, 유의파고 7.88m, 평균주기 10.5초의 선수파 해상상태에서 Froude수 0.15와 0.275의 두 조건에 대해 갑판침수계측 시험을 수행하였다. 계측시험 결과를 통계적 관점에서 고찰하였고 Rayleigh 분포의 가정에 따른 Ochi의 갑판침수계산 공식에 의한 계산결과로 비교하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권6호
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• pp.746-753
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• 2017

함정에 있어서 레이더반사면적은 함정의 생존성과 직결되는 요소로써, 이에 대한 감소설계가 필요하다. 함정의 RCS에 영향을 주는 요소로써, 상부구조물, 함포, 레이더 등이 있다. 레이더의 경우 그 형상이 복잡하여 RCS 감소설계가 어려운 실정이다. 본 논문에서는 레이더의 RCS를 줄이기 위한 최신 기법 중의 하나인 폐위형 마스트에 대해 살펴보고 폐위형 마스트에 적용되는 주파수 선택 표면(Frequency Selected Surface: FSS)의 특성을 파악하였다. FSS의 형상에 따른 가용 가능한 주파수에 대해 일반적인 레이더와 폐위형 마스트의 RCS 비교를 통해 폐위형 마스트의 RCS 감소 성능을 확인하였고, 해석 고각별, 구조물의 경사별 RCS 해석을 통해 특성을 파악하였다. 일반적인 레이더의 경우 복잡한 형상으로 인하여 높은 RCS 값을 갖는 반면 폐위형 마스트의 경우 단순한 형상으로 인해 낮은 RCS 값을 갖는 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.143-153
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• 2018

국제해사기구를 통해 연료유 품질향상 및 배출가스 저감에 대한 논의가 지속되어져 왔다. 국제적으로 가장 큰 관심사 중 하나인 연료유 품질에 대한 사항은 황 함유량 기준이 현행 3.5%에서 2020년까지 0.5%로 한층 더 강화된 규정을 적용하게 되면서 그 관심이 더 증폭되었다. 즉, 연료유의 기본품질은 국내외적인 연료유 정보, 기본성상, 실선 및 함정의 적용을 위한 특성간의 상관성을 포함한 정보사항까지 요구하게 되었다. 이와 관련하여, 국제사회는 연료유의 효율성과 경제성과 관련된 품질 가이드라인의 필요성을 요구하게 되었다. 이러한 흐름과 관련하여, 본 논문에서는 ISO 8217에 의한 기본 연료유 품질분석 결과를 제시하고, 연료의 점화성, 분산성, 기타특성에 대해서 분석하였다. 또한, 실험실 규모의 희석제의 전 후 데이터 결과값이 선박 및 함정의 운항에 적용 가능한 것인지, 기본품질의 상관성이 실선 및 함정에서의 연료의 효율성과 직접적으로 연관성이 있는지 정량분석을 통해서 찾고자 하였다. 물론, 현재의 연료유의 기본품질에 대한 규격이 일반적으로 통용되고 있음에도 불구하고, 연료유의 성상과 조성이 매우 복잡하여 그 기본품질에 대한 해석이 매우 어려운 것은 기본규격의 범위를 벗어나는 경우가 많이 존재하기 때문이다. 결과적으로, 연료유의 기본품질과 선박에서의 운항최적화, 함정에서의 연료 효율이라는 측면에서 연료유의 기본품질에 대해서 다양한 인자들을 분석하였고, 희석에 따른 그 기준의 적용 범위에 대해서 가능성을 제시하고자 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.1896-1902
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• 2013

무기체계에 상용부품을 적용하는 개념인 COTS (Commercial-Off-The-Shelf)는 국방기술이 민수기술을 선도하던 시기에 크게 호응을 얻지 못했다. 그러나 IT기술의 급속한 성장과 민수산업의 빠른 확장은 짧은 시간에 저가의 대량생산 체계를 갖추게 되었고, 비용과 일정의 장점이 부각되면서 민수분야에 생산되는 부품들이 무기체계에 적용되었다. 민수기술이 국방 무기체계에 사용되기 위해서는 전투 환경의 극한 제약사항에서 성능을 보장할 수 있어야 한다. 일반적으로 상용부품은 설계 및 생산에 대한 요구조건이 군용과 비교하여 다르기 때문에 근본적인 한계가 있다. 따라서, 상용부품이 무기체계에 사용되기 위해서는 시스템공학적 접근을 통한 확인이 요구된다. 본 연구에서는 무기체계에 COTS를 적용하기 위한 방안으로 해양 무기체계 특성에 적합한 프로세스와 제약사항 분석방안을 제시하였다. 해양 무기체계의 제약사항을 일반 환경 및 특수 환경 제약사항으로 구분하고 세부적인 프로세스를 제시하였으며, 시장에서 이러한 제약사항에 적합한 제품을 선택할 때 유용한 도구를 제시하였다. 마지막으로 COTS의 해양 무기체계 적용을 위한 사례연구로 전투함 전기시스템의 COTS 적용 및 제약사항 분석 결과를 확인하였다.