함승호 부교수

조선소 생산계획 수립이 숙련공의 수작업에 의존하여 시나리오당 7~10일이 소요되는 비효율을 해결하기 위한 연구를 수행하고 있습니다. 다물체 동역학(Multibody Dynamics) 기반 최적화 엔진을 활용한 조선소 통합 생산계획 시스템을 개발했으며, 디지털 트윈 기반 부유체·계류라인 운동해석 기술과 해군 무기체계 전력발전업무에 대한 디지털 트윈 적용 연구를 진행하고 있습니다. 이러한 기술은 스마트야드 생산계획 최적화, 해군 해난구조(Wreck Removal) 모의체계, 부유식 해양구조물 운동 시뮬레이션 등에 적용되고 있습니다. 대한민국 해군과 디지털 트윈 기반 해난구조 모의체계를 공동으로 구축하고 있으며, 생산계획 수립 시간을 기존 7~10일에서 실시간 수준으로 단축하고 다중 시나리오를 동시에 검토할 수 있는 환경을 구축했습니다. 해군 해난구조 모의체계 구축 프로젝트를 수행했으며 현재 TRL 7 단계에 도달했습니다.

기존 2차원 선박 도면 자산을 3차원 디지털 모델로 전환하는 과정이 수작업에 크게 의존하여 설계 효율화가 필요하다는 문제의식에서 연구를 시작했습니다. 이미지 프로세싱 기법을 기반으로 2차원 도면에서 3차원 형상을 자동으로 복원하는 알고리즘을 개발했으며, 라인 검출 및 좌표 변환을 통한 3차원 선박 모델링 기술과 프로펠러 주조 변형을 보정하는 단면 정합 최적화 알고리즘을 구축했습니다. 해당 기술은 Hullform 재구성, 프로펠러 설계 파라미터 추출, 도면 데이터 디지털 전환(Digital Transformation) 등에 활용되고 있습니다. 2차원 선박도면 기반 3차원 선박 모델링 장치 및 방법에 대한 특허를 등록(10-2936636)하여 원천기술을 확보했으며, 이미지 프로세싱 기법을 활용한 도면 기반 선형 및 프로펠러 복원 기술과 AI를 사용한 2D 도면 기반 3D 선체 형상 자동 생성 기술을 (주)카다스에 기술이전했습니다. 조선업체를 대상으로 도면 디지털화 솔루션에 대한 추가 기술이전이 가능하며 현재 TRL 5 단계입니다.

조선소 중량물 이송장비인 트랜스포터와 크레인을 다루는 작업자의 안전사고 예방과 작업 숙련도 향상 필요성에 주목하여 연구를 진행하고 있습니다. 가상현실(VR) 및 차량동역학 모델을 기반으로 한 트랜스포터 훈련 시뮬레이터를 개발했으며, 이산사건 시뮬레이션 기반 작업자 교육 및 안전 검증 기술, 마찰접촉 기반 크레인 블록 거치 자동화 시뮬레이션 기술을 구축했습니다. 이러한 기술은 조선소 중량물 이송 작업자의 VR 교육, 크레인 블록 거치 자동화, 스마트야드 및 디지털조선소 전문인력 양성 등에 적용되고 있습니다. 케이조선(구 STX조선해양)과 2021년 산학협력 MOU를 체결했으며, 한화오션(구 대우조선해양) 등과 스마트야드 구축을 위한 공동연구를 진행하고 있습니다. 가상현실 기반 트랜스포터 교육방법에 대한 특허를 등록(10-2664727)했으며, 스마트야드 전문인력양성사업 등 다수의 국책과제를 수행하여 TRL 8 단계에 도달했습니다.