본 연구의 목표는 정적 탠덤 진수 조건에서 대형 선박 블록의 효율적이고 정확한 종방향 강도 평가를 위한 표준화된 유한 요소 (FE) 메쉬 크기를 확정하는 것이다. FE 해석은 높은 정확도를 제공하지만, 과도한 모델링 및 계산 비용으로 인해 조선소에서의 일상적인 사용에 제약이 있다. 반대로, 간소화된 규칙 기반 빔 이론 평가는 효율적이지만, 복잡하고 부분적으로 용접된 블록 형상을 적절하게 표현 하지 못하여 생산 단계 평가의 정확성에 대한 문제를 갖고 있다. 이러한 격차를 해소하기 위해, 국부적인 용접과 스트롱백 구속 조건을 포함한 실제 제작 단계 조건을 명시적으로 반영한 174K급 LNG 운반선(LNGC) 후미 블록의 상세한 FE 모델을 분석하였다. MSC.NASTRAN 선형 정적 해석법을 사용하여 20mm에서 1,200mm까지의 요소 크기에 걸쳐 조합 응력 응답을 평가하는 체계적인 메쉬 수렴 분석을 수행하 고, 그 결과를 ABS 규칙 기반 계산 결과와 비교 분석하였다. 조밀한 요소 크기(20~100mm)는 국부적인 응력 집중에 의한 응력 차이가 크게 발생하고, 메쉬 크기가 약 800mm 이상에서는 최대응력이 일정하게 수렴하는 결과를 나타냈다. 유한 요소법으로 계산된 조합 응력은 허용 단면 계수 및 구조적 안전성 평가를 포함한 규칙 기반 평가 결과와 높은 일치도를 보였다. 따라서 요소 크기 800mm는 전체적인 종방향 강도 평가에 있어 계산 효율성과 구조적 정확도 사이의 최적의 결과를 제공하는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 선급 협회의 요구 사 항을 준수하면서 신뢰할 수 있고 생산 지향적인 평가를 가능하게 하는 실용적인 유한 요소 모델링 지침을 제공하고 있다.

This study establishes a standardized finite element (FE) mesh size for the efficient and accurate longitudinal strength assessment of large ship blocks under static tandem floating conditions. While FE analysis offers high fidelity, its routine use in shipyards is hindered by excessive modeling and computational costs. Conversely, simplified rule-based beam-theory assessments, though efficient, may not adequately represent complex, partially welded block configurations, raising concerns about their accuracy for modern production-stage evaluations. To bridge this gap, a detailed FE model of a 174K LNG carrier (LNGC) aft block was developed, explicitly incorporating realistic fabrication-stage conditions including localized welding gaps and strong-back constraints. A systematic mesh convergence analysis was performed using MSC.NASTRAN linear static solutions, evaluating the von-Mises stress response across element sizes from 20 mm to 1200 mm, with results critically compared to ABS rule-based calculations. The analysis reveals a distinct convergence trend: while fine meshes (20∼100 mm) capture localized stress concentrations, the global stress behavior stabilizes as the mesh is coarsened to approximately 800 mm. At this mesh size, the FE-computed von-Mises stresses show strong agreement with rule-based assessments, including permissible section modulus and unity check evaluations. Consequently, an 800 mm mesh is identified as the optimal balance between computational efficiency and structural accuracy for global longitudinal strength evaluation. This finding provides a practical FE-modeling guideline that enables reliable, production-oriented assessment while maintaining compliance with classification society requirements.

Abstract
요 약
1. Introduction
2. FE-modeling and welding condition
3. FE-analysis results
4. Conclusions and future works
References

• Da-Bin Jung(Doctoral Course Student, Department of Naval Architecture and Ocean Engineering, Chosun University, Gwangju 61452, Republic of Korea) | 정다빈 (조선대학교 선박해양공학과 박사과정)
• Myung-Su Yi(Professor, Department of Naval Architecture and Ocean Engineering, Chosun University, Gwangju 61452, Republic of Korea) | 이명수 (조선대학교 선박해양공학과 교수)
• Jung-Goo Park(Master, Ship and Offshore Research Institutes, Samsung Heavy Industries, Geoje 53261, Republic of Korea) | 박중구 (삼성중공업 조선해양연구소 센터장)
• Joo-Shin Park(Group Manager, Ship and Offshore Research Institutes, Samsung Heavy Industries, Geoje 53261, Republic of Korea) | 박주신 (삼성중공업 조선해양연구소 그룹장) Corresponding author