표제지
목차
국문 요약문 4
SUMMARY 4
제1장. 연구개발과제의 개요 6
1. 연구개발 목적 6
2. 연구개발의 필요성 7
3. 연구개발 범위 8
제2장. 국내외 기술 개발 현황 9
1. 빅데이터 기반의 조선산업용 설계표준 PLM(Plan Lifecycle Management) 플랫폼 개발('16.10~'18.12) 9
2. 핵심 기계설비 스마트설계 및 플랫폼화 기술 개발('16.1~'21.12.31) 10
3. (EU) HOLIstic optimisation of SHIP design and operation for life cycle 11
4. Ship Lab(Ship Design and Operation Lab) 12
제3장. 연구 수행 내용 및 성과 13
1. 연구 수행 내용 13
가. 관공선 표준설계 플랫폼 개발 방법 13
나. 공공선박 조사 27
다. 친환경 선박 추진체계 36
라. 유관기관 및 전문가 의견 44
2. 연구성과 50
가. 관공선 표준설계 플랫폼 "Spec" 50
나. 대표선종 성능검증 57
다. 친환경 관공선 대표선박 개념설계 68
라. 최적 알고리즘 구축 관련 DB 86
마. 관공선 성능 추정을 위한 인공 신경망 모델 개발 92
바. 친환경 선박 단가 추정 96
사. 플랫폼 평가 및 검증(DNV) 98
제4장. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 100
1. 목표 달성도 100
2. 관련 분야 기여도 101
제5장. 연구개발성과의 활용계획 103
제6장. 연구개발성과의 보안등급 110
제7장. 연구시설ㆍ장비종합정보시스템에 등록한 연구시설ㆍ장비 현황 110
제8장. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 111
제9장. 연구개발과제의 대표적 연구 실적 112
제10장. 기타 사항(특이사항 없음) 112
제11장. 참고문헌 113
표 1. Spec 플랫폼에서 도출되는 결과물 19
표 2. Spec 플랫폼 검색 결과 화면 - 예상 선가 추정 23
표 3. 배터리 종류 및 특징 38
표 4. User Logic Process 50
표 5. 로그인 페이지 요약 51
표 6. 메인 페이지 요약 52
표 7. 기본사양 요약 53
표 8. 공지 사항 요약 54
표 9. 자료실 요약 55
표 10. 결과 리포트 요약 56
표 11. 대상선의 주요목 57
표 12. 서울대학교 예인수조의 주요 제원 59
표 13. 모형시험 조건의 정의 59
표 14. 모형시험 결과 60
표 15. 선속별 Sinkage와 Trim 60
표 16. 수치해석기법 61
표 17. 수치해석조건의 정의 63
표 18. 수치해석 결과 63
표 19. 수치해석 결과와 모형시험 결과와의 비교 64
표 20. AIS를 이용한 실적선 운항성 조사 69
표 21. 추진시스템에 따른 순찰선 제원 비교 70
표 22. Orca3D의 LoftedDevHullAssistant에서 조절 가능한 파라미터 87
표 23. L, B, D의 조합으로 생성된 순찰선의 Dimensions 예시 88
표 24. Orca3D의 Hydrostatics & Stability Analysis를 통해 얻을 수 있는 값 90
표 25. 인공 신경망의 입력 값과 출력 값 92
그림 1. 시스템 개념도 9
그림 2. 플랫폼 기반 설계 S/W 서비스 10
그림 3. 서버 배치도 10
그림 4. HOLISHIP 플랫폼, RoPAX 최적화 11
그림 5. HOLISHIP 포스터, 2018 11
그림 6. 선박 시뮬레이터 12
그림 7. Ship Motion 12
그림 8. 선형 설계-Hull Line 생성 12
그림 9. 3D 모듈식 구성 12
그림 10. 선박 분리/조립 12
그림 11. 개념 도면 생성 12
그림 12. Spec 플랫폼의 네트워크 구성도 18
그림 13. Spec 플랫폼 메인 화면(Intro) 20
그림 14. Spec 플랫폼 검색 및 입력 화면 20
그림 15. Spec 검색 결과 화면 21
그림 16. Spec 플랫폼 검색 결과 화면 - 기본사양 및 요약화면 22
그림 17. Spec 플랫폼 검색 결과 화면 - 기관구역 배치 검토 결과 22
그림 18. Spec 플랫폼 검색 결과 화면 - 선실구역 배치 검토 결과 22
그림 19. Spec 플랫폼 검색 결과 화면 - 공지사항 및 자료실 23
그림 20. 모듈 기반의 선박 설계 프로세스 24
그림 21. 모듈화 구조의 종류 24
그림 22. 선박 모듈, 설계 모듈, 공간 및 세부 공간의 관계 다이어그램 25
그림 23. 기본 형상은 같으나 척도 인자가 다른 설계 모듈 예시 26
그림 24. 동일한 공간에 할당된 설계 모듈 1 26
그림 25. 동일한 공간에 할당된 설계 모듈 2 26
그림 26. 성능을 알 수 있는 선박의 종류 및 톤급 범위 35
그림 27. 순수 전기 추진 체계 구성도 36
그림 28. Power management modes(PM) 37
그림 29. 기계식 하이브리드 추진 체계 구성도 39
그림 30. 전기식 하이브리드 추진 체계 구성도 39
그림 31. 하이브리드 추진체계 구동장치 개념도(예) 40
그림 32. 하이브리드 추진 운항 모드 40
그림 33. 하이브리드 추진 운항 모드(PTO : Transit mode, Ingeteam사) 40
그림 34. 하이브리드 추진 운항 모드(PTO : Parallel mode, Ingeteam사) 41
그림 35. 하이브리드 추진 운항 모드(PTO : Shore connection mode, Ingeteam사) 41
그림 36. 하이브리드 추진 운항 모드(PTI : Booster mode, Ingeteam사) 42
그림 37. 하이브리드 추진 운항 모드(PTI : Diesel-Electric mode, Ingeteam사) 42
그림 38. 하이브리드 추진 운항 모드(PTH : Fully Electric mode, Ingeteam사) 43
그림 39. 회의 화면 44
그림 40. 회의 준비 화면 45
그림 41. 회의 화면 48
그림 42. 회의 화면 49
그림 43. 로그인 페이지 51
그림 44. 메인 페이지 52
그림 45. 기본 사양 53
그림 46. 도선 세부사양 53
그림 47. 순찰선 세부사양 53
그림 48. 시험조사선 세부사양 53
그림 49. 예인선 세부사양 53
그림 50. 공지 사항 54
그림 51. 자료실 55
그림 52. 결과 리포트 화면 56
그림 53. 대상선의 선도(Lines) 57
그림 54. 복원된 대상선박의 형상 58
그림 55. 서울대학교 예인수조 58
그림 56. 수조시험을 위해 제작된 모형선 59
그림 57. 수조 시험 결과(선속에 따른 유효동력의 변화) 61
그림 58. 계산영역의 크기 정의 62
그림 59. 경계조건의 정의 62
그림 60. 수치해석을 위한 격자계 구성 63
그림 61. 수치해석 결과(선속에 따른 유효동력의 변화) 64
그림 62. 수치해석 결과(선수부 자유수면의 변화) 65
그림 63. 수치해석 결과(선측부 자유수면의 변화) 66
그림 64 M. 수치해석 결과(선수부 / 선미부 선체 표면의 압력장) 67
그림 65. 순수전기추진 : Bottom plan 71
그림 66. 순수전기추진 : Upper deck plan 71
그림 67. 순수전기추진 : Profile 71
그림 68. 기계식 하이브리드 추진 : Bottom plan 72
그림 69. 기계식 하이브리드 추진 : Upper deck plan 72
그림 70. 기계식 하이브리드 추진 : Profile 72
그림 71. 전기식 하이브리드 추진 : Bottom plan 73
그림 72. 전기식 하이브리드 추진 : Upper deck plan 73
그림 73. 전기식 하이브리드 추진 : Profile 73
그림 74. 순수전기추진 개념 일반배치도 74
그림 75. 기계식 하이브리드 추진 개념 일반배치도 75
그림 76. 전기식 하이브리드 추진 개념 일반배치도 76
그림 77. 순수전기추진 개념 일반배치도 77
그림 78. 기계식 하이브리드 추진 개념 일반배치도 78
그림 79. 전기식 하이브리드 추진 개념 일반배치도 79
그림 80. 순수전기추진 개념 일반배치도 80
그림 81. 기계식 하이브리드 추진 개념 일반배치도 81
그림 82. 전기식 하이브리드 추진 개념 일반배치도 82
그림 83. 순수전기추진 개념 일반배치도 83
그림 84. 기계식 하이브리드 추진 개념 일반배치도 84
그림 85. 전기식 하이브리드 추진 개념 일반배치도 85
그림 86. 순찰선의 참고 선형 86
그림 87. 시험 조사선의 참고 선형 86
그림 88. Orca3D의 Hull Assistant 기능에서 생성 가능한 Assistant(선종) 87
그림 89. 실제 순찰선 선형 88
그림 90. Orca3D를 활용해 생성한 순찰선 선형 예시 88
그림 91. ITTC 해석법을 이용한 실선의 전저항과 유효마력 추정 예시 89
그림 92. 유체 정역학적 및 복원성 계산 값 예시 90
그림 93. 구조해석 모델 91
그림 94. 허용응력 91
그림 95. 전처리 과정을 마친 학습 데이터의 예 93
그림 96. FCNN의 도식화 93
그림 97. 실제 값과 신경망을 통해 예측한 값 비교 94
그림 98. 플랫폼의 네트워크 구성도 109