• 해양환경안전학회지
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• 제17권3호
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• pp.275-281
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• 2011

선박의 건조 공정 중 병목공정에 해당하며 전적으로 숙련자의 수작업으로만 이루어지는 공정이 곡가공 공정이다. 이러한 곡가공 공정을 자동화 하고자 산업계와 학계의 많은 노력이 경주되었다. 기존의 곡가공 자동화 시스템 개발은 산업계와 학계에서 오랜 동안 연구되어 왔음에도 불구하고 실제로 생산현장에 투입되어 성공적으로 운영되는 사례는 없었다. 본 연구는 이러한 기존 곡가공 자동화 시스템 개발의 문제점을 파악하고 이를 해결할 수 있는 대안으로 요구사항 정의, 시스템 설계, 하부시스템 및 구성요소의 구현, 시스템 통합 및 검증의 4단계 시스템 엔지니어링 기반의 시스템 개발방법론을 제안하였다. 제안된 개발방법론을 기반으로 선체 곡가공 자동화 시스템 프로토타입 개발에 적용하고 결과를 고찰하여 기존 곡가공 자동화 시스템 개발에서의 문제점을 해결할 수 있는 대안이 될 수 있음을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.128-136
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• 1999

이 논문은 선체 외판 자동 생산 시스템의 효과적인 구축을 위하여 기존의 객체 지향 시스템 개발 이론을 개선한 ESBD(Evolutionary Simulation Based Design)을 제안한다. 목표 시스템인 AHMS(Automated Hull-piece Manufacturing System)는 가공 이전 평후판의 입고, 선처리, 절단, 1차 곡가공, 2차 곡가공 그리고 출고에 이르는 가상화된 자동화 공정의 분산 제어 시스템으로서 ESBD에 의해 개발된다. 실시간 원격 제품 모니터링(Product Monitoring)과 제품 정보 관리(Product Data Management)를 실현하기 위하여 분산 제어 및 물류 시뮬레이션을 통한 시스템 개발을 적용한다. 실험적으로 개발된 시스템은 새로운 공장의 배치 및 설계에 기본적인 가이드 라인을 제시하는 역할도 수행한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.104-113
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• 1998

선박 생산 현장에서는 선체의 곡가공을 위해 선상가열법이 널리 사용되고 있다. 최근 선박 생산성 향상을 위하여 선상가열법에 의한 강판 곡가공 자동화 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으나, 그 연구들은 주로 각각의 가정된 역학 모델을 도입하여 가열에 의한 판의 변형 거동을 해석하는 데에 집중되고 있고, 실제 곡면 가공에 이용될만한 실용성있는 가열선 결정 방법을 제시하는 것은 드물다. 본 논문에서는 선상가열 공정을 시뮬레이션하기 위해 새로운 가열선 결정 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘의 특징은 가공곡면과 목적곡면의 차이를 나타내는 변위차이곡면의 곡률을 계산하는 것이다. 몇 가지의 전형적인 곡면 형상에 대해 점검한 결과, 실용성과 적용 가능성을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.116-127
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• 1999

선체 외판의 곡가공에 사용되는 선상가열법은 역학적으로 대변형 열탄소성 문제라 할 수 있으며 문제의 난해함으로 인해 자동화 기술의 개발에 큰 어려움이 따르고 있다. 이의 해소를 위한 한 방법으로 장 등[1]은 선상가열에 의한 판의 변형을 효율적으로 계산하기 위한 간이 열탄소성 해석기법을 제안한 바 있다. 본 논문에서는 이를 개선하여 온도하강 과정에서의 인장항복을 고려한 새로운 해석기법을 제시하고 실험 결과와 비교 검증하였다. 또한 열탄소성 해석에 의해 구해진 고유변형도가 초기변형도로서 존재하는 탄성 대변형 문제를 다루기 위해 MITC4 응축 쉘요소를 이용한 FEA 프로그램을 구현하였다. 제안된 방법은 곡가공 자동화를 위한 변형의 예측 및 제어에 유용하게 사용될 수 있다.

• 대한조선학회논문집
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• 제53권1호
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• pp.69-75
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• 2016

Fabrication of the hull plate demands a lot of man-hour and a high degree of technology. In recent years, commercial shipping orders have been fallen because of intensifying competition with low price of order and labor cost. In order to solve this problem, a countermeasure such as a cost reduction is required. In this study, we are dealing with the method of supplying the forming information of the hull to the production site. We reviewed studies of hull forming that have been proposed so far to develop a method for providing hull forming information. On the basis of given production plans from the production site of shipyard, we discuss how to convert shell plate to production plan. Then, we will discuss the efficiency of the distribution method through the network about the method of hull forming. Thus, we have modified the distribution method which was proposed before. Finally, we will introduce the enhanced method for providing fabrication information of the hull plate to the small and medium-sized shipyards.

• 대한조선학회논문집
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• 제38권2호
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• pp.62-70
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• 2001

선체 외판은 복잡한 3차원 곡면 형상이며 이의 제작을 위한 곡가공은 조선에 있어서 필수적인 공정이다. 곡가공 공정은 주된 1차곡 성형을 위한 프레스 공정과 2차 이상의 나머지 곡 성형을 위한 열간가공 공정으로 이루어진다. 특히 전체 작업량의 50% 이상을 점하는 열간가공 공정은 숙련된 기능공의 작업 경험에 전적으로 의존하고 있다. 이의 자동화를 위한 많은 연구가 있었으나 최근까지의 연구는 주로 선상가열에 한정되어 있으며 삼각가열에 대한 연구는 극히 미미한 실정이다. 본 연구는 향후 삼각가열에 대한 효율적인 변형해석 기법을 개발하기 위한 기초 연구로서 삼각가열에 의한 판의 변형특성을 명확히 하는데 그 주안점을 두었다. 우선, 실제 조선소에서 현장조건 그대로 일련의 선가열 및 삼각가열 실험을 수행하여 각각의 변형특성을 비교 분석하였으며 상변태온도 이상의 고온영역을 확인함으로써 그 변형특성을 합리적으로 해명하였다. 또한, 가열시편에 대한 물리시험을 통해 현재 조선소에서 행해지는 열간가공 방법이 선각재료의 성질 변화에 미치는 영향을 검토하였다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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• pp.163-166
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• 2003

Hull form designers have to design a ship with satisfying an economical, technical and environmental demand. When it is concerned by a technical and environmental demand, there will be a economical demand left to criticize optimization. In this case, there were used to be requirements which needs to meet only a best performance not concerning about input of Human resource. Life cycle's cost contains building cost and operation cost so that now we need to check Man Hour cost in building a ship. This research shows a correlation between hull form information, i.e. curvature, length, breadth and thickness of surface and Man Hour of the Shell plating manufacture with using Artificial Neural Network and Gentic Programming. This study will support to classify initial work, to have a high assumption possible through predicting a Man Hour and to provide a guide book to infer a building cost and a economical optimization hull form.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.4381-4387
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• 2015

선체의 외판은 복잡한 곡면 형상이며 대부분의 조선소에서는 이의 제작을 위해 가스 토치를 이용한 선상 가열 방법을 사용하고 있다. 가스 토치를 이용한 전통적인 선상 가열 방법은 입열량의 제어가 어려울 뿐만 아니라 고압의 가스 분출에 따른 소음과 대기 오염 등 열악한 작업 환경의 문제점을 안고 있다. 최근에는 입열량의 제어가 비교적 용이하고 친환경적인 고주파 유도 가열에 주목하여 이를 가열 열원으로 하는 강판의 성형 자동화 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 강판의 곡면 성형을 위한 유도 가열 시뮬레이션 방법을 개발하였으며 유도 가열 실험 결과와 비교하여 그 유효성을 검증하였다. 개발된 유도 가열 시뮬레이션 방법은 효율적인 유도 가열 코일 설계와 최적 성형 조건 산출 등 유도 가열을 이용한 선체 외판의 곡가공 자동화 시스템 개발에 유용한 해석적 툴로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제38권4호
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• pp.66-74
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• 2001

선체 외판 제작을 위한 곡가공은 조선에 있어서 필수적인 공정이다. 프레스를 이용한 냉간가공과 가스토치를 이용한 열간가공이 주를 이루는데, 특히 숙련된 기능공의 작업 경험에 전적으로 의존하는 열간가공 공정에 대한 자동화 요구가 증대되어 국내외적으로 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 향후 삼각가열에 대한 효율적인 변형해석 기법을 개발하기 위한 기초 연구로서 삼각가열에 의한 판의 변형특성과 그 주요인자를 파악하고자 하였다. 실제 조선소에서 현장조건 그대로 Jang 등(2001)이 실시한 일련의 삼각가열 실험 결과를 토대로 열탄소성 해석을 위한 수치해석 모델을 개발하고 상용 구조해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여 삼각가열에 의한 판의 변형을 시뮬레이션하였다. 또한, 총 투입 열량이 같은 경우 선상가열과 삼각가열에 의한 변형 양상을 비교하여 각 가열법에 따른 변형 특성을 보다 명확히 하였다. 마지막으로, 단위부피당 투입열량에 따른 각 변형 성분의 변화 특성을 살펴보았다.