연안 및 근해를 운항하는 천수선박은 프로펠러의 잠김 깊이가 부족하여 추진 효율이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 이를 개선하기 위해 선미 하부에 Y형 또는 I형 스트럿 구조물을 설치하여 프로펠러 축을 지지하고, 프로펠러를 보다 깊이 잠기도록 설계하는 방법이 널리 적용되고 있다. 그러나 스트럿 베어링의 적용 방식과 위치는 추진축계의 유연성 및 진동 특성에 큰 영향을 미치므로, 초기 설계단계에서 적절한 축계 배치가 필수적이다. 본 연구에서는 스트럿 구조를 갖는 선박을 대상으로, 베어링의 수와 배치에 따른 추진축계 의 정렬 특성과 횡진동 거동을 분석하였다. Y형 스트럿 베어링과 선미관 베어링이 조합된 기존 축계는 높은 횡방향 유연성을 확보하였으 나, 프로펠러 블레이드 통과 주파수와 고유진동수가 근접하여 공진 위험이 존재함을 확인하였다. 이를 해결하기 위해 선미관 베어링을 제 거하고, I형 스트럿 베어링으로 대체하는 새로운 베어링 배치를 제안하였으며, 반력영향계수와 진동모드 해석을 통해 최적의 설치 위치를 도출하였다. 해석 결과, I형 스트럿 베어링을 FR.10~FR.11 구간에 배치하는 경우 정렬 안정성과 공진 회피 측면에서 가장 우수한 성능을 나타내었다. 본 연구는 스트럿 베어링을 갖는 천수선박의 추진축계 설계 시, 유연성과 진동 특성을 동시에 고려한 최적 베어링 배치 가이 드라인을 제시한다는 점에서 의의가 있다.

자율운항선박(MASS)은 운항 효율성 향상과 인적 오류 감소를 목표로 다양한 기계 시스템의 자동화 및 고장 진단 기술을 요구하고 있다. 본 연구에서는 자율운항선박의 핵심 동력 전달 계통인 추진축계를 대상으로 FMEA(Failure Modes and Effects Ananlysis)를 수행하였다. 주요 구성 요소로는 추진축, 베어링, 커플링, 선미관 밀봉장치 등이 포함되며, 각각에 대해 고장모드를 도출하고 심각도, 발생빈도, 검출도를 기준으로 위험 우선순위수(RPN)를 산출하였다. 분석 결과, 축 균열, 축 접지 시스템 고장, 베어링 손상과 같은 고장 모드가 상대적으로 높은 RPN값을 나타내어 시스템 신뢰성에 큰 영향을 미칠 수 있음을 확인하였다. 본 연구는 자율운항선박의 추진축 계 설계 개선 및 진단 알고리즘 개발의 기초 자료로 활용될 수 있으며, 해양시스템의 예측 유지보수 시스템 구축에 기여할 수 있을 것 으로 기대된다.