선박용 프로펠러는 선박 추진 성능과 연비에 직접적인 영향을 미치는 핵심 부품으로, 제작 과정에서 높은 정밀도가 요구된다. 사형주조는 복잡한 형상의 금속 부품 제작에 널리 사용되는 공정이지만, 주조 과정에서 발생하는 열적 팽창과 냉각 수축은 최종 치수 오 차와 가공 비용 증가를 초래하는 주요 원인이다. 본 연구에서는 사형주조 과정에서 발생하는 열팽창 및 수축 현상을 정밀하게 예측하고, 이를 고려한 최적의 치수 여유 설정을 통해 연마 작업을 최소화하는 설계 방안을 제안하였다. 알루미늄 청동 합금(ALBC3)을 사용한 프로 펠러를 대상으로 열팽창 공식과 유한요소해석(FEM)을 적용하여 블레이드, 허브, 전체 지름 등 각 부위별 변형을 정량적으로 분석하였다. 분석 결과, 블레이드 너비와 두께는 약 1.9%, 허브 직경은 1.5%, 전체 지름은 2.0%의 여유를 두는 것이 적절한 것으로 나타났다. 이러한 최 적 치수 여유를 적용한 결과, 최대 23kg의 재료 절감, 30만 원 이상의 제작 비용 절감, 작업 시간 50~60% 단축 등의 정량적 개선 효과가 확인되었다. 최적 설계를 적용함으로써 추가 연마 작업과 재료 손실을 줄일 수 있으며, 이에 따른 비용 절감 효과도 기대된다. 본 연구 결 과는 선박용 프로펠러 제작 과정의 품질 향상과 생산성 제고에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구는 다시마 양식을 위한 통합 자동화 시스템을 개발하고, 이를 통해 생산성, 비용 효율성, 환경적 지속 가능성을 모두 개선하는 데 중점을 두고 있다. 기존의 노동 집약적 수확 방식과 넓은 공간을 필요로 하는 수평 건조 방식은 비효율적이며, 환경적 부작 용을 초래했다. 이에 본 연구는 자동화된 수확 시스템, 해상-육상 연계 운송 시스템, 그리고 수직 건조 시스템을 통합적으로 개발하여 양 식업의 생산성을 극대화하고 자원 사용을 최적화하였다. 자동화된 수확 시스템은 작업 속도를 약 35% 향상시켰으며, 작업의 일관성을 유지하여 품질 오차율을 2% 이하로 줄이는 성과를 보였다. 해상-육상 연계 운송 시스템은 모듈형 컨테이너를 활용하여 운송 중 손상률 을 기존 15%에서 5%로 감소시켰고, 운송 시간을 평균 6시간에서 4시간으로 단축하였다. 또한, 수직 건조시스템은 고밀도 적재와 자연 대류 방식을 도입하여 건조 시간을 기존 48시간에서 28시간으로 40% 단축하였으며, 에너지 소비를 25% 감소시켰다. 이러한 시스템은 데이터 기반으로 설계 및 검증되었으며, 통합적으로 양식업의 경제성 향상과 환경적 부담 감소를 동시에 실현하였다. 본 연구의 결과는 다른 해조류 양식에도 적용 가능하며 지속 가능한 해양 자원 관리에 기여할 것으로 기대된다.