김동우, 노명일, 여인창, "앙상블 근사모델 기반 멤브레인형 LNG 화물창 마스틱 패턴", 2026년도 대한조선학회 춘계학술발표회, 제주, p. 88, 2026.05.27-05.29
| Abstract | 액화가스 운반선의 멤브레인형 화물창 (CCS)에 적용되는 마스틱 (mastic) 패턴은 화물의 물리적 특성 (밀도 및 온도), 해상 및 육상 운용 환경, 그리고 구조적 한계 등을 복합적으로 반영하여 설계되어야 한다. 최근 친환경 선박의 건조 비용 절감이 글로벌 조선 시장의 핵심 화두로 대두됨에 따라, 필수적인 구조적 안전성을 보장하는 동시에 재료 및 시공 측면의 경제성을 극대화하기 위한 엄밀한 트레이드오프 (Trade-off) 분석이 그 어느 때보다 강조되고 있다. 본 연구에서는 다양한 액화가스 (LNG, LNH3, LH2 등) 화물창을 대상으로, 다중 파괴 모드를 제약조건으로 고려한 앙상블 근사 모델 기반의 마스틱 패턴 최적 설계 프레임워크를 제안하였다. 특히, 방대한 계산 비용이 요구되는 비선형 구조 해석의 한계를 극복하기 위해, 극저온 조건과 선체 위치를 반영한 동적 슬로싱 하중을 등가 정적 압력으로 변환하여 산정하였다. 이를 바탕으로 앙상블 대리모델을 구축하고, 차분 진화 알고리즘을 적용하여 마스틱 사용량을 최적화하였다. 제안된 방법론의 효용성을 검증하기 위해 174K급 LNG 운반선의 MARK III Flex CCS를 대상으로 사례 연구를 수행하였다. 그 결과, 최적화된 마스틱 패턴을 통해 화물창의 구조 건전성을 확보하면서도 전체 사용량을 최소화하여 실질적인 재료비 절감에 기여할 수 있음을 확인하였다. |
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| Publication Date | 2026-05-28 |