연구실 소개
선박 시스템 설계 실험실 
담당교수 : 문병영 (E-mail.moonby@kunsan.ac.kr)
연구실 : 공대 1호관 7113연구실
연구원 : 박사, 석사급 연구원
‣ 지능 시스템설계 연구실에서는 지능적 선박, 기계시스템의 최적 설계 및 생산을 위해 해석과 Simulation을 통한 초기설계 도출 및 생산성, 경제성 지향 설계 기술을 연구합니다.
‣ 최적설계, 인공지능설계 등과 같이 설계의 편리성과 유효성을 더해 주는 다양한 종류의 설계 기법을 실제 시스템 설계에 적용하는 방법을 연구합니다. 이를 위해 본 실험실에는
각종 설계, FEM 해석, 진동해석, CAE S/W Packages 등을 운용하며 실험과 해석을 통한 data의 검증으로 최적의 시스템 설계를 수행한다.
선박 설계
선주의 요구에 따라 선박의 선형과 크기, 중량 추정, 기본 치수의 해석, 선형 계수의
해석, 마력 추정, 프로펠러의 설계, 일반 배치, 3차원 물체인 선형의 결정 등을 수행하는 과정이며 이를 위해 최적설계, 동시 최적 설계, 지능 시스템설계, 위험기반 설계 등을 수행한다. 이러한 연구를 수행하기 위한 기반 지식으로써 상선설계, 공업최적화, 인공지능(퍼지, 신경망, 유전자알고리즘), Form parameter 방법론, 선형변환 기법, 경제성
평가, 선박계산 및 저항 추론, System Engineering, Safety, simulation 등의 연구를 하고 있다.
진동소음 : 진동해석, 동적 모델링, 충격해석, 시스템 이상진단, 고장진단
- 선체구조 및 구조물 진동 해석
- 진동 및 소음 계측, 분석 및 평가
- 진동 모드 해석
- 모드해석 실험을 통한 모달 파라미터 평가
- 구조 동역학해석
- 랜덤하중하의 구조물의 동적응답
추진축계 설계
- Rotor Dynamics, 회전체 기계 진동의 진동해석과 설계 기법
- 선박, 산업기계, 항공기, 자동차 등 기계 시스템은 대부분 회전기계를 통해서 구동되고 있으며 회전기계의 진동은 복잡하고 다양한 해석 방법이 필요하므로 이에 관련된 연구를 수행한다.
Dynamic Optimum Design
Rotating Machinery
(Pump, Motor, Turbine Generator, Compressor, etc.)
Vibration Anlysis
Monitoring & Diagnostic
신뢰성 해석
- 파괴확률, Stochastic 해석, 확률론적 유한요소해석, 신뢰성 해석
- Condition Based Maintenance
- 선박 안전의 중요성을 중점적으로 고려하여 IMO에서 제시하는 최신 설계 기술을 반영하기 위하여 위험도 기반 추진 시스템의 설계를 수행한다. 전통적인 설계에서 고려하지 못했던 부분까지 위험도 기반 설계에서 고려하고 이를 승인하는 절차를 통해 안전성을 크게 향상시키고자 한다.
비선형 해석 : 복잡계 구조물 비선형 모델링, 비선형 해석, CA, Chaos
본 연구에서는 기계 시스템을 모델링하여 각종 축과 베어링 등의 비선형성으로 인한 진동을 해석적인 방법으로 해결하는 기초적인 비선형 연구를 수행하여 설계와 진단 등에
응용가능한 시스템을 개발하고 충격파 등에 대한 파괴 거동을 분석하여 고속회전체 기계 등에 응용가능한 기초 기술을 확립하고자 한다
선박금융
조선소 분석, 조선기자재업체 분석, 선박금융 구조, 조선산업 전망, 재무재표 분석 등을 통해 철저한 시황분석과 기술력을 바탕으로 한 계속적 수주 가능성, 선수금 관리 상
태 및 재무적 융통성 확보여부, 분쟁발생시 해결능력 등을 종합적으로 검토하여 기업의 전략적 방향성과 대안을 제시
역량
- 산학협력 과제 및 연구용역을 통한 다양한 연구수행 경험 보유
- 대형 조선소 및 기업 부설연구소 출신 석∙박사로 구성된 해석 전문인력 보유
- 조선해양 분야에 특화된 범용 및 선급해석 S/W 보유
(ANSYS, Star CCM, FE Gate for Ship, MSC Patran/Nastran, KR SeaTrust-HullScan 등) - 조선해양기자재 및 선박 구조/피로/진동/유체/운동 해석 다수 실적 보유
- 액화수소 기반 레저어선 개발
연구개발 개요 
액화수소연료 추진 시스템 
수소연료전지-배터리 하이브리드 추진시스템 - 친환경 HDPE 소재의 파워보트 개발
HDPE 소재의 파워보트 모델링 
HDPE 소재의 파워보트 시제품 제작 
HDPE 소재의 파워보트 - 전기복합 추진어선 설계 및 기술개발
전기복합추진어선 개념도 
전기어선 외부/내부 개요도 
전기복합 추진어선 구조해석 및 진동해석 - 조선해양 기자재 구조해석
알루미늄 부잔교 구조해석 
해상풍력 유지보수 접안장치 구조해석 10MW 스크러버 구조해석 - 선박 구조/피로해석
어선 구조해석 
CSR 구조해석 
피로해석 - 선박 선체 저항해석
CFD 3D 모델링 
선체 마찰저항 해석 
저항해석결과 성능검증 - IM0 2세대 복원성 기준
수조 모형시험 
CFD를 이용한 유동해석 
2세대 복원성 기준 SW 개발 - 소음 및 진동해석
소음해석 전선 유한요소 모델링 및 해석결과 
진동해석 전선 유한요소 모델링 및 해석결과 
진동해석 결과분석 - 캠벨선도 - 선박 및 조선기자재 설계
접안장치 설계 선박상하가장치 설계 
쓰레기 수거 선박 설계 - 조선기자재 및 선박 성능 및 실증
해상풍력 유지보수 접안시스템 시뮬레이션 
알루미늄 부잔교 운동해석 해상풍력 유지보수 접안시스템 육상 성능테스트 - 전기추진 선박 연구개발
전기추진 선박 구성부 3D모델링 전기추진 선박 성능개발 전기추진 선박 속도향상 - 고기능성 선박 연구 개발
드론데크 전기추진 선박 개발 원격풍력 및 태양광
하이브리드 레져보트 개발고속활주선 기술개발 - 선박 기자재 및 제조 공법 개발
유압식 마그네틱 클램프 개발 패브릭 공법 적용 선박 개발 공기부양백/침몰방지장치 개발
- 액화수소 기반 레저어선 개발
관련 실적
논문
| 연번 | 제목 | 발표년월 | 발표기관(지) | ISSN (ISBN) |
구분 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Assessment of Dead Ship Condition by the IMO Second Generation Intact Stability Criteria for 5000HP Tug Boat | 2024 | Journal of Ship Production and Design | 2363-5169 | SCI |
| 2 | 38ft급 HDPE 파워보트 구조해석을 통한 선급별 하주 기준에 대한 비교 고찰 | 2023 | 대한조선학회 | 2287-7355 | KCI |
| 3 | Assessment of Excessive Acceleration of the IMO Second Generation Intact Stability Criteria for the Tanker | 2022 | Journal of Marine Science and Engineering | 2077-1312 | SCI |
| 4 | Application of surf-riding and broaching mode based on IMO second generation intact stability criteria for previous ship | 2021 | International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering | 2092-6782 | SCI |
| 5 | 파랑과 조류에 의한 부유식 수직 실린더 구조물에 작용하는 평균 점성 표류력 | 2020 | 한국산학기술학회 | 1975-4701 | KCI |
| 6 | Current Status of the 2nd Generation of Intact Stability: Investigation of the Pure Loss of Stability and Parametric Roll Mode | 2020 | 한국해양공학회 | 1225-0767 | KCI |
| 7 | 동축 가속형 파력 발전장치의 전력량 예측을 위한 실험 연구 | 2020 | 한국산학기술학회 | 1975-4701 | KCI |
| 8 | IMO 2세대 선박 복원성 기준에 따른 서프라이딩 / 브로칭 취약성 기준 검증을 위한 계산 코드 개발 | 2019 | 한국해양공학회 | 1225-0767 | KCI |
| 9 | 전기추진 선박에 적용되는 20HP급 전기추진 선외기 구동시스템의 성능평가에 대한 고찰 | 2018 | 한국해양공학회 | 1225-0767 | KCI |
| 10 | 유선형 스텝 선형을 적용한 35knot급 고속활주선의 성능평가에 대한 고찰 | 2018 | 한국해안·해양공학회 | 1976-8192 | KCI |
| 11 | Wave energy conversion utilizing vertical motion of water in the array of water chambers aligned in the direction of wave propagation | 2017 | INTERNATIONAL JOURNAL OF NAVAL ARCHITECTURE AND OCEAN ENGINEERING | 2092-6782 | SCI |
| 12 | A study on dynamic motion and wave power in multi-connected wave energy converter | 2016 | Ships and Offshore Structures | 1744-5302 | SCI |
| 13 | 접이식 풍력 Sail 돛 제어장치를 적용한 친환경 태양광 레져보트의 성능평가 | 2016 | 한국마린엔지니어링학회 | 2234-7925 | KCI |
| 14 | 풍력 Sail 돛 제어장치를 이용한 친환경 태양광 레져보트의 하이브리드 발전시스템 관련 성능평가에 대한 연구 | 2016 | 한국해양공학회 | 1225-0767 | KCI |
| 15 | 접이식 풍력 Sail 돛 제어장치를 이용한 친환경 태양광 레져보트의 성능평가 및 기술개발 | 2016 | 대한조선학회 | 1225-1178 | KCI |
| 16 | 영구자석을 적용한 선박용 곡면 철판 이송용 유압식 마그네틱 클램프 이송장치의 성능평가에 대한 고찰 | 2015 | 한국해양공학회 | 2287-6715 | KCI |
| 17 | A Study on the Structural Analysis of Jacket Type of Substructure With respect to 5MW Offshore Wind Power Generation | 2015 | 한국해양공학회 | 2384-1052 | KCI |
| 18 | The Performance Evaluation of a Hydraulic and Magnetic Clamp Device Manufactured to Transport with Safety the Curved Steel Plate Required for Shipbuilding | 2015 | 한국마린엔지니어링학회 | 2234-7925 | KCI |
| 19 | 부유체-균형추 파력발전장치의 전력에 대한 이론적 연구 | 2015 | 한국유체기계학회 | 2287-9706 | KCI |
| 20 | 풍력 레저선박의 돛 받음각과 횡력에 대한 복원력 특성 | 2015 | 한국마린엔지니어링학회 | 2234-7925 | KCI |
| 21 | Study on Flow Analysis of 3-Dimensional Screw Propeller With Respect to Rotational Speed Variable | 2014 | 한국해양공학회 | 1225-0767 | KCI |
| 22 | 5MW급 해상풍력 하부구조물 설계 및 해석에 관한 연구 | 2014 | 한국마린엔지니어링학회 | 2234-7925 | KCI |
| 23 | Performance Evaluation of Spring for the Vehicle Suspension System Using the Nonlinear Finite Element Method | 2014 | Applied Mechanics and Materials | 1660-9336 | SCOPUS |
| 24 | Dynamics model of the float-type wave energy converter considering tension force of the float cable | 2014 | 한국마린엔지니어링학회 | 2234-7925 | KCI |
| 25 | Development of Ship- Building Assembly for Ship’s Blocks using 3D Measurement Sysytem | 2014 | Applied Mechanics and Materials | 1660-9336 | SCOPUS |
| 26 | 복수 연결된 부유체-균형추식 파력발전장치의 전력량에 관한 연구 | 2014 | 한국마린엔지니어링학회 | 2234-7925 | KCI |
| 27 | 파력발전용 수조실의 수면 운동 변화에 대한 실험적 연구 | 2014 | 한국유체기계학회 | 1226-9883 | KCI |
| 28 | Flow Analysis on the Effect of Rotational Speed on the Characteristics of 3-Dimensional Screw Propeller of Ship | 2014 | Applied Mechanics and Materials | 1660-933 | SCOPUS |
| 29 | Sail 요트의 공기력에 대한 강체 모형의 광역 파라미터에 관한 기초 연구 | 2014 | 한국마린엔지니어링학회 | 2234-7925 | KCI |
| 30 | Layout design optimization of pipe system in ship engine room for space efficiency | 2014 | 한국마린엔지니어링학회 | 2234-7925 | KCI |
| 31 | Investigation of mooring stability due to structural modification of barge ship | 2013 | Engineering Failure Analysis | 1350-6307 | SCOPUS |
| 32 | 위험도 기반 접근법에 의한 선박 복원성의 확률 예측 | 2013 | 한국유체기계학회 | 1226-9883 | KCI |
| 33 | 선형변화에 따른 낚시보트의 횡요저감효과 및 복원성 평가 | 2013 | 한국유체기계학회 | 1226-9883 | KCI |
| 34 | 대형해상풍력발전용필라멘트와인딩복합재타워의동적특성에관한연구 | 2012 | 한국유체기계학회 | 1226-9883 | KCI |
| 35 | 물성치 적용 기법에 따른 하이브리드 풍력 블레이드 동적특성해석에 관한 연구 | 2012 | 한국유체기계학회 | 1226-9883 | KCI |
| 36 | Dynamic Analysis of Hybrid Wind Power Composite Blades according to Stacking Properties Method | 2012 | 한국정밀공학회 | 2005-4602 | KCI |
| 37 | 바지선 구조변경이 계류력 변화와 안정성에 미치는 영향 | 2011 | 한국유체기계학회 | 1226-9883 | KCI |
| 38 | A New Method for Detecting the Time-Varying Nonlinear Damping in Nonlinear Oscillation Systems: Nonparametric Identification | 2011 | Mathematical Problems in Engineering | 1563-5147 | SCOPUS |
| 39 | 형상 최적 설계법을 이용한 풍력발전기 로터허브 개발에 관한 연구 | 2011 | 한국유체기계학회 | 1226-9883 | KCI |
| 40 | 경량화 복합재를 이용한 풍력 블레이드 개발과 해석에 관한 연구 | 2011 | 한국유체기계학회 | 1226-9883 | KCI |
Published Paper
| 연번 | 발표년도 | 제 목 | 저자 | 발표기관(지) | 비 고 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2008 | Dynamic analysis and design of separation screen mechanism in a plant of moisturized wastes | 문병영 박정홍 | International journal of modern physics | Vol.22 pp.1449-1454 |
| 2 | 2008 | Evaluation criterion of machinery arrangement design in a ship engine room | 문병영 김수영 |
Journal of ship production | 25권 |
| 3 | 2008 | Initial ship design using a pearson correlation coefficient and artificial intelligence techniques | 문병영 김수영 |
International journal of modern physics | Vol.22 pp.1808-1806 |
| 4 | 2007 | Local Heat Transfer Measurement from a Pair of Longitudinal Vortices Using a Transient Liquid Crystal | C.H. Hong Yang J.S. B.Y. Moon |
Experimental Heat transfer engineering | Vol.20 pp.197-212 |
| 5 | 2006 | Simulation and experimental validation of vehicle dynamic characteristics for displacement sensitive shock absorber using fluid force modeling | 문병영 이춘태 |
Mechanical systems and signal processing | Vol.20 Issue 2 pp.373-388 |
| 6 | 2006 | Automation of hull plates classification in ship design system using neural network method | 문병영 김수영 신성철 |
Mechanical systems and signal processing | Vol.20 No. 2 pp.493-504 |
| 7 | 2006 | Wake distribution prediction in the propeller plane in ship design using artificial intelligence | 문병영 김수영 |
Journal of ship and offshore structures | Volume 1 |
| 8 | 2006 | Biomechanical Finite Element Analysis of Bone Cemented Hip Crack Initiation According to Stem Design | 문병영 김병수 박정홍 |
Journal of Mechanical Science and Technology | Vol.20 No.12 pp.2168-2177 |
| 9 | 2005 | Statistical Random Response Analysis and Reliability Design of Structure System with Nonlinearity | 문병영 강범수 |
Mechanical systems and signal processing | Volume 19 Issue 5 pp.1135-1151 |
| 10 | 2005 | Study of the simulation model of a displacement sensitive shock absorber of a vehicle by considering fluid force | 문병영 이춘태 |
Journal of Automobile Engineering | Vol.219 Part D No.1 pp.965-975 |
| 11 | 2004 | Dynamic and reliability analysis of stochastic structure system using probabilistic finite element method | 문병영 강범수 |
International journal of structural engineering | Vol.18 No. 1 pp.125-135 |
특허
| 연번 | 제목 | 등록번호 | 등록년월일 |
|---|---|---|---|
| 1 | 선박 수리용 부유 도크 | 10-1313381 | 2013-09-24 |
| 2 | 선체 외판 곡면 가공 장치 | 10-1272419 | 2013-05-31 |
| 3 | 선박용 파력 발전장치 및 이를 구비하는 선박 | 10-1418677 | 2014-07-04 |
| 4 | 물갈퀴 추력 모듈 및 물갈퀴 추력 보트 | 10-1354437 | 2014-01-16 |
| 5 | 바지선을 이용한 파력 발전 시스템 | 10-1482864 | 2015-01-08 |
| 6 | 태양력과 풍력을 이용하는 레저용 선박 | 10-1398784 | 2014-05-16 |
| 7 | 유압 조절식 마그네틱 클램핑 장치 | 10-1504174 | 2015-03-13 |
| 8 | 태양력과 풍력을 이용한 레저용 선박 | 20-0478489 | 2015-10-05 |
| 9 | 발전터빈 블레이드 조립용 자동 리벳팅 장치 | 10-1596882 | 2016-02-17 |
| 10 | 선박용 발전 장치 및 이를 구비하는 선박 | 10-1611065 | 2016-04-04 |
| 11 | 복수개의 에어해머를 갖는 리벳팅 장치 | 10-1653378 | 2016-08-26 |
| 12 | 파력발전 장치 | 10-1680472 | 2016-11-22 |
| 13 | 선박 제작용 곡면 철판 부재 이송장치 | 10-1660646 | 2016-09-21 |
| 14 | 미닫이형 태양전지블록 장착형 태양광 선박 | 10-1701459 | 2017-01-24 |
| 15 | 자동용접시스템 기반 선박 회전성형 제작장치 | 10-1712617 | 2017-02-27 |
| 16 | 레디얼 터빈을 이용한 폐열 회수 터빈 시스템 | 10-1704306 | 2017-02-01 |
| 17 | 다단 배열된 래디얼 터빈 | 10-1819324 | 2018-01-10 |
| 18 | 마찰저항 감소를 위한 공기부양정의 선미부 스커트 구조 | 10-1858183 | 2018-05-09 |
| 19 | 전동 선외기 | 10-1858399 | 2018-05-09 |
| 20 | 선체 저면 상에 음각 및 양각을 형성하여 흘수를 저감한 방제용 에어 보트 | 10-1921546 | 2018-11-19 |
| 21 | 엔진 선외기를 이용한 전동 선외기 제작방법 및 이를 통해 제작된 전동 선외기 | 10-2022484 | 2019-09-10 |
| 22 | 내식성과 내마모성이 우수한 전동 선외기 | 10-1983055 | 2019-05-22 |
| 23 | 파력발전 장치 | 10-2002394 | 2019-07-16 |
| 24 | 전동 선외기 거치 장치 | 10-1983053 | 2019-05-22 |
| 25 | 해상 풍력발전 장치의 유지보수선박 접안유지 시스템 | 10-2123077 | 2020-06-09 |
| 26 | 동축 가속형 파력발전장치 | 10-2134304 | 2020-07-09 |
| 27 | 교량 장착용 동축 가속형 파력발전장치 | 10-2147874 | 2020-08-19 |
| 28 | 수륙양용 드론용 드론데크를 구비한 전기추진 선박 시스템 | 10-2241634 | 2021-04-13 |
| 29 | 소형선박 선미부에 구비되는 소형선박용 액화 가스연료 공급 보관 시설 | 10-2256218 | 2021-05-20 |
| 30 | 부력체 및 계류선의 배치를 통해 하중 저감을 가능하게 한 부유식 풍력발전장치 | 10-2437639 | 2022-08-24 |
| 31 | 선박을 이용한 해양-육상 쓰레기 처리 시스템 | 10-2440301 | 2022-08-31 |
| 32 | 알루미늄 전기추진선박 | 10-2507020 | 2024-02-29 |
| 33 | 수면하 고정식 소형모듈원자로 시스템 | 10-2573326 | 2024-02-29 |
기술이전
| 연번 | 제 목 | 등록년월일 | 이전기관 |
|---|---|---|---|
| 1 | 선박용 파력 발전장치 및 이를 구비하는 선박 | 2015-09-21 | 기업 |
| 2 | 태양력과 풍력을 이용하는 레저용 선박 | 2015-09-21 | 기업 |
| 3 | 50kW급 Radial type 소형스팀터빈 발전 시스템 개발 | 2015-10-26 | 기업 |
| 4 | 가로등풍력발전장치 설계 및 노하우 기술이전 | 2016-02-05 | 기업 |
| 5 | 선박용 파력 발전장치 및 이를 구비하는 선박 | 2016-01-15 | 기업 |
| 6 | 선박 수리용 부유 도크 | 2016-04-18 | 기업 |
| 7 | 해양방제선 | 2016-04-26 | 기업 |
| 8 | 물갈퀴 추력 모듈 및 물갈퀴 추력 보트 | 2016-08-31 | 기업 |
| 9 | 선박용 발전 장치 및 이를 구비하는 선박 | 2016-08-23 | 기업 |
| 10 | 1톤급 어선용 전기추진 선외기 동력전달 기어 장치설계 및 노하우 이전 | 2016-12-07 | 기업 |
| 11 | 20HP급 전기추진용 선외기 구성부에 대한 기술개발에 관한 노하우 이전 | 2018-12-21 | 기업 |
| 12 | 태양력과 풍력을 이용한 레저용 선박 | 2018-11-29 | 기업 |
| 13 | 전동 선외기 | 2018-11-29 | 기업 |
| 14 | 자동용접시스템 기반 선박 회전성형 제작장치 | 2019-03-12 | 기업 |
| 15 | 마찰저항 감소를 위한 공기부양정의 선미부 스커트 구조 | 2019-06-28 | 기업 |
