Lecture
학부 교과목 (Undergraduate Courses)
본 교과목에서는 선박이 반드시 가져야 하는 주요 성능 중 하나인 복원성 (stability)의 개념을 설명하고, 그것을 평가하기 위한 일련의 과정인 선박계산에 대해 학습한다. 먼저 선박과 같은 부유체에 작용하는 다양한 힘과 모멘트를 이해하고, 선박의 횡복원성 및 종복원성을 학습한다. 선박의 정확한 무게 중심을 구하기 위한 자유 표면 효과와 경사 시험에 대해 학습한다. 이후 선박의 복원성 곡선으로부터 복원성을 평가하기 위한 다양한 기준을 학습한다. 특히, 선박의 복원성 곡선을 생성하기 위한 여러 수치 적분 방법을 설명하고, 유체 정역학적 계수 및 배수량 등곡선도를 구하기 위한 방법을 학습한다. 이어서 선박이 손상을 입었을 때 복원성을 평가하기 위한 두 가지 방법, 즉 결정론적 방법과 확률론적 방법에 대해 심도 있게 학습한다. 본 강의는 선박과 관련한 다양한 계산 방법을 다루고 있으며, 최종적으로는 설계 과정에 적용하여 선박의 안정성 즉, 복원성을 평가하는 것을 목적으로 한다.
In this course, we will explain the concept of stability—one of the key performance characteristics that a ship must possess—and study naval architectural calculation, the series of processes used to evaluate it. First, we will understand the various forces and moments acting on floating bodies such as ships, and study a ship’s transverse and longitudinal stability. Students will learn about free-surface effects and inclining tests used to determine a ship’s exact center of gravity. Subsequently, they will study various criteria for evaluating stability based on a ship’s stability curve. In particular, the course explains several numerical integration methods for generating a ship’s stability curve and covers methods for determining hydrostatic coefficients and curves. Next, students will study in depth two methods for evaluating a ship’s stability in the event of damage: the deterministic method and the probabilistic method. This course covers various calculation methods related to ships, with the ultimate goal of applying them to the design process to evaluate a ship’s stability—that is, its righting capacity.
본 교과목에서는 선박 및 해양 구조물 (선체)의 기본 설계를 위한 기초이론을 여러 단계로 나누어 학습한다. 먼저, 주요 치수 결정 단계에서는 선주 요구 조건, 각종 설계 제약 조건, 주요 치수 결정을 위한 설계 모델, 경하 중량 추정 방법, 화물창 용적 추정 방법, 건현 계산 방법 등을 학습한다. 이후 주기관 및 프로펠러 결정 단계에서는 저항 및 마력 추정 방법, 주기관 선정 방법, 프로펠러의 주요 치수 결정 방법 등을 학습한다. 선형 설계 단계에서는 선형의 생성, 변환 및 수정 방법과 선형의 성능 평가 방법을 배운다. 일반 배치 설계 단계에서는 관련 규정 및 배치 설계 방법을 익힌 뒤 선박 계산 방법을 학습한다. 구조 설계 단계에서는 관련 규정, 종강도 평가 방법, 구조 부재의 치수 계산 방법 등을 배우고, 의장 설계 단계에서는 선체 의장, 기관 의장, 선실 의장, 전기 의장으로 나누어 설계 방법을 간략히 학습한다. 본 강의는 선박 및 해양 구조물의 기본 설계를 위한 핵심 이론을 다루고 있으며, 최종적으로는 선박 및 해양 구조물의 기본 설계를 직접 해 볼 수 있는 기초 능력을 배양하는 것을 목적으로 한다.
In this course, students will study the fundamental theories for the basic design of ships and offshore structures (hulls) in several stages. First, in the preliminary dimensioning stage, students will learn about shipowner requirements, various design constraints, design models for determining key dimensions, methods for estimating lightweight, methods for estimating the capacity of cargo hold , and methods for calculating the freeboard. Next, in the main engine and propeller determination stage, students will learn methods for estimating resistance and power, methods for selecting the main engine, and methods for determining the propeller’s principal dimensions. In the hull form design stage, students will learn methods for generating, varying, and fairing hull forms, as well as methods for evaluating hull performance. In the general arrangement design stage, students will familiarize themselves with relevant regulations and arrangement design methods before learning naval architectural calculation. In the structural design phase, students learn about relevant regulations, methods for evaluating longitudinal strength, and methods for calculating the dimensions of structural members. In the outfitting design phase, students briefly study design methods, divided into hull outfitting, machinery outfitting, accommodation outfitting, and electrical outfitting. This course covers the core theories for the basic design of ships and offshore structures, and its ultimate goal is to cultivate the foundational skills necessary to independently perform basic design work on ships and offshore structures.
대학원 교과목 (Graduate Courses)
본 교과목은 선박 설계 자동화를 위한 요소 기술을 강의한다. 특히, 핵심 요소 기술 중 하나인 최적 설계 방법을 심도 있게 다룬다. 먼저, 최적 설계의 필요성과 주요 최적화 알고리즘을 강의하고, 조선 해양 분야에서의 최적화 기법의 적용 예에 대해 소개한다. 학생들은 (1) 조선 해양 분야에서의 최적 설계 문제를 도출 및 정식화하고, (2) 이 문제를 풀기 위한 적합한 알고리즘을 선택한 후, (3) 이 과정을 전산화한 프로그램을 개발하여, (4) 주어진 문제의 최적해를 찾는 것을 Term Project로서 수행한다.
This course covers the core technologies for automating ship design. In particular, it provides an in-depth examination of optimization methods, one of the key core technologies. First, the course covers the necessity of optimization and major optimization algorithms, and introduces examples of their applications in the field of naval architecture and ocean engineering. As part of their term project, students will (1) identify and formulate optimal design problems in the field of naval architecture and ocean engineering, (2) select an appropriate algorithm to solve these problems, (3) develop a computer program to automate this process, and (4) find the optimal solution to the given problem.
본 교과목에서는 선박 설계를 위한 다양한 인공 지능 방법을 배우고 이의 응용 사례를 살펴보는 것을 목적으로 한다. 먼저 선수 과목 등을 통해 학습한 여러 딥 러닝 기법, 즉 DFN (Deep Feedforward Network), RNN (Recurrent Neural Network), CNN (Convolutional Neural Network), 강화 학습 (Reinforcement Learning) 등의 개념을 복습한다. 이후, 설계 분야를 기본 설계, 생산 설계, 운항 설계 등으로 구분한 뒤, 각 분야에서 인공 지능이 필요한 사례를 학습한다. 기본 설계에서는 도면 내 객체 및 텍스트 인식, 해기상 및 선박 소요 마력 예측 등의 사례를 살펴본다. 생산 설계에서는 블록 탑재를 위한 크레인 제어 등의 사례를 살펴본다. 운항 설계에서는 영상 기반 선박 주변 장애물의 탐지 및 추적, 선박의 충돌 회피 등의 사례를 살펴본다. 끝으로 학생들은 설계 분야의 특정한 주제를 정해 인공지능을 활용한 문제 해결 방법에 대한 Term Project를 수행한다.
The objective of this course is to learn various artificial intelligence methods for ship design and to examine their practical applications. First, students will review the concepts of various deep learning techniques covered in prerequisite courses, such as DFN (Deep Feedforward Network), RNN (Recurrent Neural Network), CNN (Convolutional Neural Network), and Reinforcement Learning. Next, the design field will be divided into basic design, production design, and operational design, and students will study examples of where artificial intelligence is required in each of these areas. In basic design, students will examine examples such as object and text recognition in drawings, as well as the prediction of sea conditions and a ship’s required horsepower. In production design, students will examine examples such as crane control for block erection. In operational design, students will examine examples such as video-based detection and tracking of obstacles around the ship and collision avoidance. Finally, students select a specific topic within the design field and complete a term project on problem-solving methods using artificial intelligence.