• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.96-104
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• 2018

함정은 다양한 탑재장비들과 함정 플랫폼이 통합되어 성능을 발휘해야 하는 복합 무기체계이면서, 장기간의 획득기간이 소요되고 시제품이 바로 전력화 되어야 하는 특징으로 인해 독자적인 개발프로세스를 적용해 왔다. 그러나 최근 기술의 발전과 탑재장비의 복잡화에 따라 함정 획득 분야에도 시스템공학(SE) 절차의 적용이 필수불가결하게 되었다. 그럼에도 불구하고 함정 설계에서 아직까지 SE 절차는 기존의 절차와 융합되지 못하고 별도의 체계로 관리되고 있는데, SE 절차를 반영한 실질적인 통합 프로세스가 아직 정립되어 있지 않기 때문이다. 다양한 함정에 대해 SE 절차의 적용 및 설계 방법 개선 연구가 수행되었으나 통합 측면에서 성과는 부족하였다. 따라서 함정을 설계할 때 적용할 수 있는 SE 기반 통합 프로세스 연구가 필요하다. 본 논문에서는 기존 기본설계 프로세스와 SE 기반 프로세스의 통합을 통해 잠수함 기본설계 프로세스를 정립하였다. 이를 위해 함정 기본설계와 병행하여 SE 기반의 기술검토인 체계요구조건검토(SRR), 체계기능검토(SFR), 기본설계검토(PDR)을 수행하는 방법론을 제시하였다. 그리고 체계요구사항명세서(SSRS), 체계/부체계규격서(SSS), 체계/부체계설계기술서(SSDD) 등의 요구사항 문서들의 생성 및 관리를 위한 효율적인 프로세스를 연구하였다. 이러한 2가지의 프로세스를 통합하여 개선된 SE 기반 기본설계 프로세스를 구축하였다. 구축된 프로세스의 적용성을 평가하기 위하여 현재 기본설계를 진행중인 잠수함에 적용한 결과를 제시하였다. 이를 통해 잠수함의 효과적인 요구사항 관리, 산출물 작성 및 설계반영이 가능하였고, 요구사항과 추적성을 가진 각각의 산출물은 기본설계 시험평가 자료로도 즉각적으로 활용이 가능함을 확인하였다. 잠수함 이외에도 건조중인 다양한 함정 설계에서도 본 연구의 SE 기반 함정 기본설계 프로세스의 유용성이 기대된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.701-704
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• 2010

무인잠수정의 자율 운항기술을 연구함에 있어 가장 근본적인 기술 중의 하나가 소나를 이용해 실시간으로 획득되는 해저지형이나 장애물에 대한 정보를 이용하여 임무수행을 위한 3차원 경로계획을 수립하는 것이라 할 수 있다. 무인잠수정의 3차원 경로계획은 장애물 회피 제어기술을 기반으로 유도제어, 동역학 모델, 해양환경 및 탐지소나 모델 등이 다양하게 고려되기 때문에, 경로계획을 연구 개발함에 있어 알고리즘을 검증하기 위한 시뮬레이션 시스템이 필요하다. 본 논문에서 개발한 시뮬레이션 시스템은 다양한 해양환경을 설정할 수 있고, 설정된 장애물들을 회피하여 경유지를 지나 목적지까지 이동하는 무인잠수정을 C++와 OpenGL을 이용하여 가시화함으로써 3차원 경로계획 알고리즘을 검증할 수 있다. 또한 어떠한 개발환경에서 연구된 무인잠수정의 경로계획 알고리즘도 검증할 수 있는 범용성을 제공한다.

• 한국국방기술학회 논문지
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• 제5권4호
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• pp.1-8
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• 2023

본 연구에서는 한국형 원자력 추진 잠수함의 도입 방안별 경제적 파급효과를 분석하였다. 이를 위해 원자력 추진 잠수함을 도입한 외국의 도입 사례들을 선행 조사하고 3가지의 도입 방안을 분류하였다. 그리고 도입 방안별로 경제적 파급효과를 분석하기 위해서 함정 무기체계의 개발 및 운영 경험을 보유한 전문가들을 대상으로 다단계적 설문조사를 수행하여 산업연관분석을 위한 산업적 연관성이 있는 소분류 항목을 정량적인 결과로 산출하였다. 이를 통해 도입 방안별로 부가가치유발계수, 생산유발계수, 고용 및 취업유발계수를 산출하여 유리한 도입 방안을 도출하였다. 본 연구의 결과가 한국형 원자력 잠수함 도입을 위한 선행연구 시 의사결정에 참고가 되기를 기대한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.1-12
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• 2007

본 논문에서는 미래의 수중 교전 시뮬레이션에서 공통적으로 사용될 수 있도록 재사용성 및 상호운용성과 공학 시뮬레이션 등 앞으로의 확장성을 고려하여 수중 교전에 사용되는 잠수함 체계에 대한 표준모델을 어떠한 개념에서 어떠한 형태로 정립할 것인가에 대해 기술하였다. 본 연구를 통해 교전 수준 잠수함 체계 표준모델에 대한 모델아키텍쳐를 정립하고 개별 구성요소에 대한 모델링 방안을 개발하였으며 모델의 입출력 자료 및 정보 흐름도를 도출하였다. 본 연구에서는 비음향 탐지 모델 및 비음향 스텔스 모델 등 수중 교전에 해당하지 않는 분야는 제외하였으므로 향후 이에 대한 추가 연구가 필요하다.

• 전자공학회지
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• 제38권7호
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• pp.20-29
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• 2011

무인잠수정(Unmanned Underwater Vehicle, UUV)은 하드웨어 구성과 관련하여 ROV (Remotely Operated Vehicle), SAUV (Semi-Autonomous Underwater Vehicle), AUV (Autonomous Underwater Vehicle) 등으로 구분할 수 있으며, 그 중에서 자율무인잠수정(AUV)은 주어진 임무의 난이도, 작업 환경의 정보, 그리고 운용자의 간섭 정도에 따라 다양한 수준으로 자율 정도를 분류한다. 무인잠수정은 미국을 중심으로 1952년부터 개발되기 시작하였으며 최초는 전적으로 운용자에 의해서 직접 운용되는 ROV가 주를 이루었다. 자율무인잠수정은 1980년대부터 다양한 수중관련 기술 및 컴퓨터 발전과, 민군의 사용분야가 증가되면서 급속한 발전을 이루어 왔으며 이에 따라 AUV 자율수준 정의와 기술개발도 급속한 진전이 이루어져 왔다. 본 기고에서는 무인잠수정의 개발현황, 자율개념 및 자율수준(Autonomy Levels for Underwater Vehicle, ALFUV)의 정의, 자율을 정립함에 필요한 방법 또는 기술 등을 알아보고 마지막으로 자율 알고리즘으로 개발된 구조의 표준화를 중심으로 현황을 파악하였으며 또한 미래의 자율수준 개발 동향을 살펴보았다.

• 수산해양기술연구
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• 제40권2호
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• pp.149-154
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• 2004

본 논문에서는 펌프 노즐이 부착된 잠수 선형의 유동에 관해 수치해석 결과를 보여준다. 이는 속도분포, 양력계수, 영각의 값을 갖는 펌프젯 노즐이 선체와 부착되었을 때와 부착되지 않았을 때의 종강도 모멘트 등의 값들을 계산한다. 선형의 속도 분포에 따른 노즐의 영향면적과 양력계수(변호의 특성요인) 종강도 모멘트, 영각에 따른 도함수 등을 보여준다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 2부
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• pp.546-550
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• 2010

무인잠수정이 원하는 경로를 추종할 수 있도록 안정적인 운항제어를 수행하기 위해서는 잠수정의 동역학적 특성을 정확히 파악하는 것이 필요하다. 수중에서 거동하는 무인잠수정의 동역학적 특성은 제어입력뿐만 아니라 유체력계수에 의해 주로 결정되므로, 이러한 계수값을 정확하게 아는 것이 중요한 요소라 할 수 있다. 일반적으로 유체력계수는 PMM 시험과 같은 실험적 방법을 통하여 얻게 되지만 실험방법의 어려움과 실험장비들의 부정확성으로 인한 오차에 의하여, 얻어진 값들의 신뢰성이 많이 저하된다. 계수값들을 구할 수 있는 다른 방법으로는, 확장칼만필터 등과 같은 모델기반 추정 알고리즘을 통하여 유체력계수를 추정하는 것이다. 본 논문에서는 확장칼만필터를 이용하여 유체력계수를 추정하도록 하였으며, 설계된 추정 알고리즘의 성능을 검증하기 위하여 기존에 수행된 PMM 시험에 의해 얻어진 유체력계수의 실험값과 비교 분석하였다. 또한 본 논문에서는 만타형 무인잠수정을 이용하여 원하는 경로를 추종할 수 있도록, 추정된 유체력계수를 사용하여 수심제어 및 방향제어를 위한 슬라이딩 모드 제어기를 설계하였으며, 충분한 정확도를 가지고 원하는 경로를 추종함을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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• pp.240-243
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• 2009

본 논문에서는 수중에서 이동하는 무인잠수정 및 수중이동체의 위치를 측정하는 방법 중의 하나인 동적 단기선 방식(SBL)에 의한 무인잠수정의 위치측정에 대한 방법을 하이드로폰과 DAQ(Data Aquisition) 시스템을 이용하여 수조에서 테스트를 수행하였고, 실 해역에서의 실험을 실시하였다. 실험을 위해서 4개의 센서가 수조의 벽면에 고정이 되어 있으며, 이동체와 고정된 4개의 센서가 신호를 송수신함으로써 상호간의 위치추적이 가능하게 하는 시뮬레이션을 실시하였으며, 제안하는 SBL시스템과 장기선 방식(Long baseline)을 비교하기위한 시뮬레이션을 실시하여 두 시스템을 비교하였다. 측정된 신호는 DAQ 시스템을 이용하여 데이터를 취득하였고, Labview 프로그램을 이용하여 실시간으로 무인잠수정의 위치를 추정하였다. 위치추정에 사용된 알고리즘은 삼각측량법에 의한 방법을 사용하였으며, X, Y방향에 대해서는 비교적 오차가 적은 추정 결과를 나타내었으나 Z방향에 대하여서는 큰 오차를 보여 데이터로 사용할 수 가 없었다. 이는 수중이동체의 수심측정 센서를 이용하여 보완할 수 있을 것으로 본다. 향후 연구로는 위치추정 알고리즘을 보완하여 실제 선박 선저부에 센서가 부착되었을 경우에 대한 적용연구를 진행할 예정이며, 위치추정 알고리즘을 발전시켜 3차원에서의 정확한 위치 추적을 가능하게 할 예정이다.

• 국방과기술
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• 4호통권230호
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• pp.18-21
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• 1998

• 기계와재료
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• 제20권3호
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• pp.115-128
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• 2008