연구 - 산업체과제

통계분석법 기반 선박용 레이다 마스트 구조의 진동민감도 평가와 공진회피 설계

Client국립목포대학교
Team1
통계분석법 기반 선박용 레이다 마스트 구조의 진동민감도 평가와 공진회피 설계

Project Description

지도교수의 차년도별 교내과제 실적 제출용 해석 진행

1. 과제 개요

  • 과제명: 통계분석법 기반 선박용 레이다 마스트 구조의 진동 민감도 평가 및 공진 회피 설계 최적화
  • 역할: 프로젝트 실행 총괄(Acting PI), 통계적 민감도 분석 알고리즘 설계, 전주기 해석 자동화 시스템 구축
  • 핵심 목표: 레이다 마스트의 주요 설계 파라미터가 고유진동수에 미치는 영향을 통계적으로 분석하여, 공진 구간을 회피하는 최적의 구조 안 도출

2. 주요 수행 업무 및 성과

① 통계분석법 기반 진동 민감도 평가 (Statistical Sensitivity Analysis)

설계 변수의 변화가 구조물 진동 특성에 미치는 상관관계를 수학적으로 규명했습니다.

  • 실험계획법(DOE) 적용: 마스트의 판 두께, 보강재 간격, 브래킷 형상 등을 변수로 설정하여 직교배열표에 따른 효율적 해석 케이스 생성.
  • 민감도 분석 알고리즘 구현: 통계 기법(ANOVA 등)을 활용하여 각 설계 변수가 고유진동수 변화에 기여하는 민감도를 산출하고, 진동 제어의 핵심 인자(Critical Factor) 식별.
  • 공진 회피 설계(Resonance Avoidance): 엔진 및 추진기 유발 가진 주파수 대역과 마스트 고유진동수 간의 이격 거리(Separation Margin)를 통계적으로 확보하는 최적 설계안 도출.

② 전주기 구조해석 자동화 및 프로세스 최적화 (Full-cycle Automation)

반복적인 모델링과 해석 과정을 시스템화하여 연구 생산성을 획기적으로 개선했습니다.

  • 해석 프로세스 자동화 시스템 구축: 파라메트릭 모델링(Parametric Modeling)부터 모드 해석, 결과 데이터 추출까지 전 과정을 Python/VBA 기반 스크립트로 통합.
  • 모델링 품질 QC 및 표준화: 연구실 인원이 제작한 마스트 모델의 격자 품질을 자동 검사하는 로직을 도입하여 데이터 신뢰성 확보.
  • 업무 효율 극대화: 수동 작업 시 며칠이 소요되던 수십 개의 설계 변경안 검토를 단 몇 시간 내에 완료할 수 있도록 최적화.

③ 기술 매뉴얼 최적화 및 보고서 자동화 (Documentation & Reporting)

실무 효율을 극대화하기 위해 문서화 작업의 표준화를 단행했습니다.

  • 최적화된 해석 매뉴얼 제작: 통계 분석 기법과 자동화 툴 활용법을 포함한 '마스트 진동 분석 표준 매뉴얼' 제작 및 연구실 자산화.
  • 보고서 자동 생성 시스템: 해석 결과(Mode Shape, Frequency Response)와 통계 분석 데이터를 미리 정의된 기술 보고서 양식에 자동으로 매핑하여 레포팅 시간 90% 단축.
  • 이론 정립 및 교육: 통계적 기법을 구조 역학에 접목하는 이론적 배경을 정립하고 후배 연구원 대상 도제식 교육 실시.

④ 프로젝트 매니지먼트 및 총괄 (Project Management)

  • 일정 및 진도 총괄: 교수님 대리인으로서 발주처 대응 및 마일스톤 관리.
  • 보고서 최종 검수: 자동화 시스템을 통해 도출된 데이터의 물리적 타당성을 최종 검증하고 최종 성과물 퀄리티 컨트롤.

3. 핵심 역량 요약

구분상세 내용
핵심 기술통계분석(DOE)과 구조해석을 결합한 독보적인 진동 민감도 평가 기술
혁신 역량해석-분석-보고서로 이어지는 전 과정 자동화 구축 (업무 효율 극대화)
전문 역량선박 레이다 마스트 공진 회피 설계 및 고정밀 모드 해석(Modal Analysis) 숙련
관리 역량기술 매뉴얼 최적화 및 교육을 통한 연구실 기술 수준 상향 평준화 주도

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