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Abstract 국내에서도 최대 10,000톤의 중량물을 한 번에 들어 올릴 수 있는 초대형 해상 크레인이 도입되면서, 안전한 작업을 위한 사전 검증 작업이 요구되고 있다. 선주나 선급으로부터 이러한 요구를 받게 되면, 조선소에서는 일반적으로 상용 시스템을 활용하여 모델링 및 해석을 수행하고, 별도의 보고서를 작성하여 제출하는 절차를 거친다. 이러한 과정은 수일에서 길게는 한 달 이상의 시간을 필요로 한다. 또한 초대형 해상 크레인을 구성하는 후크 (hook)간 링크 빔 (link beam)이나 와이어의 장력을 일정하게 유지시켜 주는 블록 로더 (block loader)와 같은 장비에 대한 구현이 어려워, 해석 시 단순화된 모델을 사용하게 되고 이로 인해 해석 결과의 정확성에서 오차를 유발할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 선주나 선급의 요구 사항에 대해 빠르고 보다 정확한 해석 결과를 낼 수 있는 초대형 해상 크레인의 작업 안전성 평가 시스템을 개발하였다. 본 시스템에서 초대형 해상 크레인은 바아지 (barge), 2개의 지브 (jib), 8개의 후크, 그리고 중량물이 관절 또는 와이어로 연결된 다물체계로 모델링 되었으며 다양한 환경 하중을 고려할 수 있도록 하였다. 기존의 상용 시스템과는 다르게 초대형 해상 크레인의 작업 시뮬레이션을 편리하고 신속하게 수행하기 위해 모델링 기능 및 결과 출력 기능을 강화한 GUI를 탑재하였다. 또한 개발된 시스템에서는 해상 크레인의 흘수, 트림, 지브의 각도 등 속성 변경을 손쉽게 할 수 있으며 이와 연동하여 각종 유체력 및 풍력 계수 등이 자동으로 계산된다. 또한 후크를 연결하는 링크 빔과 블록 로더의 실제 기능도 모사가 되어 있다. 본 연구에서 개발된 작업 안전성 평가 시스템을 기존의 상용 시스템과의 비교를 통해 검증하였고, 다양한 예제에 적용하여 그 효용성을 입증하였다.
Publication Date 2016-11-18

함승호, 노명일, 이혜원, 홍진욱, 문중수, 심우승,  "물리 기반 해석을 이용한 해상 크레인의 작업 안전성 평가 시스템 개발", 2016년도 해양플랜트설계연구회 추계워크샵, 부산, pp. 939-953, 2016.11.17-18


  1. 함승호, 노명일, 조로만, "통합 시뮬레이션 기법을 활용한 해양 작업 지원선 크레인의 AHC (Active Heave Compensator) HIL (Hardware-In-the-Loop) 시뮬레이션", 2016년도 대한조선학회 춘계학술발표회, 부산, pp. 335, 2016.05.19-20

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  2. 함승호, 노명일, 이혜원, 홍진욱, 문중수, 심우승, "초대형해상크레인의 시뮬레이션 기반 작업 안전성 평가 시스템 개발", 2016년도 한국화학공학회 추계학술발표회, 대전, 2016.10.20-21

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  3. 함승호, 노명일, 이혜원, 홍진욱, 문중수, 심우승, "물리 기반 해석을 이용한 해상 크레인의 작업 안전성 평가 시스템 개발", 2016년도 해양플랜트설계연구회 추계워크샵, 부산, pp. 939-953, 2016.11.17-18

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  4. 함승호, 노명일, 이혜원, 전도현, "유연 다물체 동역학 기반의 블록 탑재 설계의 적합성 평가", 2017년도 대한조선학회 추계학술발표회, 여수, 2017.11.02-03

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  5. 함승호, 노명일, 이혜원, “역학 기반 시뮬레이션을 위한 통합 시뮬레이션 방법 및 조선해양에의 적용”, 2018년도 해양플랜트설계연구회 하계연구발표회, 서울, 2018.05.31-06.01

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  6. 함승호, 노명일, 이혜원, "삼각 메쉬로 구성된 탑재 블록의 실시간 충돌 검사 방법에 대한 연구", 2018년도 한국CDE학회 동계학술발표회, 횡성, pp. 279, 2018.01.23-26

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  7. 함승호, 노명일, 이혜원, "비 상호 관통 제약 조건을 이용한 다물체 시스템의 충돌 해석 방법에 대한 연구", 2017년도 한국CDE학회 동계학술발표회, 평창, pp. 350, 2017.02.08-10

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  8. 함승호, 노명일, 이종혁, 이성준, "해석-가시화-하드웨어의 실시간 연동을 기반으로 한 조선 해양 시뮬레이터 개발", 2018년도 대한조선학회 추계학술발표회, 창원, pp. 252, 2018.11.8-9

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  9. 함승호, 노명일, 이성준, 조로만, 이주필, "조선 해양 분야에서의 물리 기반 해석과 가상 현실의 통합 시뮬레이션 기술 개발 및 적용", 2017년도 조선해양생산연구회 추계학술발표회, 부산, 2017.10.19-20

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  10. 함승호, 노명일, 이성, 조로만, "조선 해양 분야 적용을 위한 해석, 하드웨어 및 가시화 기반의 실시간 시뮬레이션 방법", 2015년도 한국CAD/CAM학회 하계학술발표회, 용인, pp. 149-152, 2015.08.19-20

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