본 논문에서는 Goal-Driven Optimization(GDO)을 바탕으로 한 양방향 차도선의 차량갑판의 구조설계에 대하여 최적화를 수행하였다. 차량갑판의 강도와 변형에 대한 영향을 검토하여 경제적 비용을 절약할 수 있는 최적점을 결정하였다. 실험계획법(DOE)과 반응표면법을 바탕으로 한 갑판두께를 110% 증가시켜 차량갑판의 강도와 강성을 높일 수 있었다. 이 결과에 대한 회귀분석을 수행하여 3차 다항식 모형인 최적 회귀모형식으로 제안하며 결정계수 R² 0.98정도로 나타내어 신뢰성을 확보할 수 있었다.

육지와 도서를 연결하는 차도선은 교통수단 기능과 물자수송을 담당하는 중요한 역할을 하고 있다. 이에 따라 차도선의 효율성 증대와 안전성 향상 및 경제적 요건 등을 고려한 선박이 개발 중이다. 유럽에서는 승객의 편의성 및 경제성을 고려하여 양방향 차도선(Double-ended Car Ferry)의 개발이 활발히 진행 중이며 국내에서도 이에 대한 연구 개발이 필요하다. 본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 차도선 제작 시 축계의 제작 및 강도의 문제를 Campbell Diagram 및 Modal 해석을 통한 동특성 분석을 하였다. 이를 통하여 양방향 차도선의 추진 방향 및 후진 방향 축계 작동 시 공진 현상 및 위험속도를 분석 결과 안정성을 보인 것으로 판단된다.

본 연구에서는 실험 모형을 이용한 탄소성 대변형 시리즈 해석을 수행하여 플레이트 거더의 파손모드와 최종하중을 예측하였다. 수치해석 모형의 붕괴모드는 재하 시 플랜지에서 소성 힌지가 형성되었으며 실험모형의 붕괴모드와 일치하였다. 또한, 웹에서 항복선이 형성되어 크리플링 붕괴모드가 발생하는 것을 관찰할 수 있었으며 각각의 실험모형과 수치모형 최종하중의 평균값 1.07, 표준편차 0.04, 변동계수 0.04로 선형성을 유지하였으며 전체 최종하중 결과도 대략 8 % 오차를 나타내었다. 이는 수치모형 결과가 실험 및 적용 기준에 매우 만족하고 양호한 결과를 도출하였다고 생각한다. 따라서 알루미늄합금 플레이트 거더의 최종하중 예측 시 실험 및 적용 기준과 함께 병행하여 적용을 한다면 이에 대한 합리적 안전수준을 유지한다면 더 효율적이고 경제적 알루미늄 합금 플레이트 거더의 파손모드 및 최종하중에 대해 예측할 수 있을 거라고 생각한다.

선체운동은 파랑에 기인한 선박의 동요이며, 주로 대형상선 및 여객선의 설계과정에 적용되어 왔다. 운동응답의 특성의 경우 파도의 진행방향과 선속에 따라 다르게 나타나기 때문에 주어진 조건에 따른 운동응답 특성 해석이 필수적이다. 본 연구에서는 상선의 대표선종 인 Containership, VlCC의 수직운동(heave), 종운동(pitch) 실험결과를 운동성능계산 프로그램 인 Maxsurf Seakeeper를 이용하여 계산된 결과와 비교 및 타당성을 검증하고자 하였다. 전체적인 선체운동 RAO값이 실험값과 유사하였으며, 만남각이 추파에서 향파로 이동할수록, 낮은주파수 에서 높은주파수 영역으로 이동할수록 RAO값이 실험값과 유사한 경향을 보였다.

쌍동형 메가요트의 파랑 중 운동특성은 선체길이와 간격의 변화뿐만 아니라 선저형상에 따라 다양하게 나타난다. 이러한 요트에 대한 운동특성에 대한 국내연구는 아직까지 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 기존선박에 대해 자료를 분석하고 선내배치 및 선행연구사례를 배경으 로 선형을 선정하였다. 상용프로그램을 이용하여 쌍동형 메가요트의 종운동 특성을 해석하였다. 조우각 변화에 따라 설계선의 주된 운동응답을 알 수 있다.

저항을 감소 시키는 방법에는 다양한 방법이 있다. 그 방법에는 Stern flap, Stern wedge, 미소한 공기방울을 분사시키는 방법 등등 이 있다. 본 선미형상이 선미유장에 미치는 영향을 파악하기 위하여 PIV시스템을 적용하였다. 본 연구는 메가요트의 선미형상 변화에 따른 선 미후류의 영향을 알아보고자 한다. 저속보다 고속 항해시 경계층 영역이 감소 하였고, 트랜섬 각이 클수록 조파저항 감소로 인한 저항감소 효과 를 얻을 수 있었다.

레저선박의 발달로 인하여 고속화, 대형화에 따라 더불어 레저선박 운항에 있어 안정성이 중요시 되고 있다. 이로 인하 여 선박의 거동을 제어할 수 있는 부가장치인 핀킬 및 핀안정기의 역할이 커지고 있다. 본 연구에서는 핀킬 주위 유동과 끝단에 서 발생되는 와거동을 추적해보고자 하였다. 실험조건은 Re=2.0×104이며, 영각변화에 따른 유동변화를 계측하고자 하였다. 실험모 델의 경우 핀 안정기의 단면형상을 실험조건에 적합한 NACA0012로 선정 하였으며, PIV시스템을 사용하였다. 영각이 증가함에 따라 후류에 발생하는 와류의 규모가 확대되고, 외측에서 발생한 와가 내측으로 영향을 미치는 것을 볼 수 있었다.