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Abstract 선박 및 해양구조물은 여러 조각으로 나뉘어진 블록 (block)을 탑재하는 방식으로 건조된다. 블록을 탑재하는 중 바람, 파도와 같은 환경 외력으로 다른 블록과 충돌이 발생할 수 있기 때문에 사전에 동적 해석을 통한 검토가 요구된다. 해석에 사용되는 블록의 형상은 일반적으로 조선 CAD 시스템으로부터 추출될 수 있는데, 이러한 블록의 형상을 충돌 검사에 활용할 떄 다음과 같은 두 가지 문제가 존재한다. 첫번째로, CAD 시스템으로 부터 추출된 블록은 일반 적으로 수천에서 많게는 수만 개에 이르는 메쉬 (mesh)로 이루어진다. 따라서 충돌 검사에 많은 시간이 소요된다. 두번째로, 선박 및 해양구조물 블록의 경우 3차원 다면체 (polyhedron)와 같이 모든 공간이 면으로 둘러싸여 있지 않고 뚫려 있는 면이 존재한다. 따라서 일반적으로 3차원 다면체에 적용되는 충돌 검사 방법을 이용할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 위와 같은 문제를 해결하기 위해 다음과 같은 3가지 방법을 제안 및 이용하였다. 첫번째로 다면체가 아닌 움직이는 두 물체의 메쉬와 점, 모서리와 모서리간 충돌 검사 알고리즘을 제안하였다. 두 번째로 공간 분할방식 중 빠르고 효율적이라고 알려진 BVH (Bounding Volume Hierarchy) 방법을 이용하였다. BVH는 블록을 여러 개의 OBB (Object-oriented Bounding Box)로 나누어 박스간 검사를 사전에 수행한 뒤, 마지막으로 OBB 내에있는 메쉬끼리 검사를 수행한다. 마지막으로 배제 영역 (exclusion region)를 적용하여 시뮬레이션 단계에서 불필요한 메쉬를 사전에 제거하였다. 본 연구의 효용성을 입증하기 위해, LPG 탱크 블록의 탑재 시뮬레이션에 적용해 보았고, 환경의 영향에 따른 충돌 여부 및 충돌력을 계산하였다. 그 결과, 제안된 방법이 효과적으로 활용될 수 있음을 확인하였다.
Publication Date 2018-01-25
함승호, 노명일, 이혜원, "삼각 메쉬로 구성된 탑재 블록의 실시간 충돌 검사 방법에 대한 연구", 2018년도 한국CDE학회 동계학술발표회, 횡성, pp. 279, 2018.01.23-26

  1. 차주환, 노명일, 조두연, 함승호, 이현진, 이규열, 박광필, 서흥원, "이산 사건 및 이산 시간 혼합형 시뮬레이션 커널과 동역학 및 가시화 모듈의 통합 방안을 적용한 블록 탑재 시뮬레이션 개발", 2007년도 대한조선학회 춘계학술발표회, 서울, pp. 1507-1515, 2007.05.31-06.01

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  2. 차주환, 이규열, 노명일, 함승호, 서흥원, 박광필, "조선 공정 시뮬레이션을 위한 동역학 모듈과 가시화 모듈의 통합 방안 연구", 2007년도 한국CAD/CAM학회 학술발표회, 평창, pp. 385-391, 2007.01.31-02.02

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  3. 차주환, 이규열, 함승호, 노명일, 박광필, "해상 크레인과 대형 중량물의 상호 작용을 고려한 탑재 시뮬레이션", 2009년도 한국CAD/CAM학회 학술발표회, 평창, pp. 654-668, 2009.02.04-06

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  4. 차주환, 조두연, 송하철, 노명일, "조선소에서 트랜스포터의 최적 블록 운송 시뮬레이션 시스템 개발 및 적용", 2012년도 한국CAD/CAM학회 학술발표회, 평창, pp. 73-74, 2012.02.01-03

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  5. 차주환, 함승호, 노명일, 이규열, 박광필, 서흥원, "Wire Rope Dynamics 기반의 조선용 탑재 크레인 동역학 시뮬레이션", 2008년도 한국CAD/CAM학회 학술발표회, 평창, pp. 122-128, 2008.01.31-02.02

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  6. 차주환, 함승호, 조두연, 이현진, 노명일, 이규열, 박광필, 서흥원, "조선 공정 계획을 위한 시뮬레이션 모델의 모듈화 및 시나리오 처리 방법론", 2007년도 대한조선학회 추계학술발표회, 제주, pp. 891-898, 2007.11.22-23

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  7. 최우영, 이규열, 노명일, "선체 구조와의 연관성을 고려한 쾌속 배관 모델링 방법", 2005년도 대한조선학회 추계학술발표회, 용인, pp. 553-560, 2005.11.03-04

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  8. 최종문, 노명일, "유전적 프로그래밍을 기반으로 한 개선된 연료 소모량 추정 방법", 2010년도 대한조선학회 추계학술발표회, 창원, pp. 638-645, 2010.10.21-22

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  9. 최종문, 노명일, "유전적 프로그래밍을 이용한 선박의 연료 소모량 추정식 개발", 2011년도 한국CAD/CAM학회 학술발표회, 평창, pp. 887-894, 2011.01.26-28

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  10. 하솔, 구남국, 노명일, 김기수, "조선 생산 공정 시뮬레이션을 위한 동역학 시뮬레이터용 시나리오 입력기", 2013년도 한국CAD/CAM학회 하계학술발표회, 서울, pp. 123-126, 2013.08.14

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