박동규, 노명일, 공민철, 전도현, "비손상 복원성을 고려한 개념 설계 단계 무인 수상정의 주요 제원 최적화 방법", 2024년도 함정기술무기체계 세미나, 진해, pp. 277, 2024.04.25-26
| Abstract | 함정의 설계 단계 중 개념 설계는 개략적으로 주어지는 중량, 요구 속력, 항속 거리, 주요 장비 등 초기 요구 조건을 바탕으로 다양한 설계 대안을 설정하고, 설계 대안들의 타당성을 검토해 최적의 대안을 선정하여 요구 조건을 구체화하는 것이 목표라는 점에서 기본 설계 이후의 함정 설계와 구별된다. 기존에는 개념 설계 수행 간에 설계 대안을 검토할 때에는 설계자의 경험에 의존해 단순히 실적 함정과 비교했을 때 증감되는 요구 조건에 따른 주요 제원 및 중량의 변경만을 개략적으로 추정하였다. 그 결과 다소 부정확한 제원 추정이 이뤄져 최적 대안이 중간에 변경되는 경우가 있었다. 본 연구에서는 최적화 기법을 활용하여 요구 조건을 충족하는 설계 함정의 최적 주요 제원을 도출하는 방법을 제안하고자 하였다. 설계 함정의 초기 제원을 설계 변수로, 경하 중량 최소화를 목적 함수로, 주요 구획 배치와 비손상 복원성 요구 조건의 만족 여부를 제약 조건으로 설정하여 문제를 정식화하고, 비선형 제약 최적화 기법을 통해 최적 주요 제원을 도출했다. 특히 중량 요구 조건을 만족하더라도 복원성 기준을 만족하지 못해 최적 대안이 중간에 변경되는 경우를 방지하기 위해, 모든 설계 대안의 비손상 복원성 요구 조건의 만족 여부를 확인할 수 있도록 중량 그룹별 무게 중심과 선형에 대한 관성 모멘트를 계산하도록 하였다. 제안한 방법을 무인 수상정 (USV: Unmanned Surface Vehicle)에 적용해 주요 제원 및 중량을 도출하였고, 이를 실적 함정과 비교하여 요구 조건을 만족하는 초기 제원과 중량 도출이 가능함을 확인하였다. |
|---|---|
| Publication Date | 2024-04-26 |
박동규, 노명일, 공민철, 전도현, "비손상 복원성을 고려한 개념 설계 단계 무인 수상정의 주요 제원 최적화 방법", 2024년도 함정기술무기체계 세미나, 진해, pp. 277, 2024.04.25-26