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  1. 2012.03.26 국내 최초 선박에 대한 수중폭발 실험
2012. 3. 26. 18:33 대덕밸리과학소식/KAIST

MK48 어뢰 테스트




이 그림은 미국 MK48 어뢰 실사격 테스트 장면입니다.

KAIST가 국내에서 처음으로 선박 수중폭발 연구를 본격화합니다.

KAIST 해양시스템공학전공 신영식 교수팀이 국내 최초로 모형 선박을 이용해 폭약의 수중폭발로 인한 충격이 선박에 미치는 영향을 분석하기 위한 실험을 실시했습니다.

연구팀은 가로 1m, 세로 2m크기의 알루미늄 모형 선박을 만들어 속도, 가속도, 압력 측정 센서를 부착하고, 선박과 폭약의 수평, 수직 거리에 따른 수중 폭발 응답 데이터를 기록했습니다.

연구팀은 이번 실험을 통해 컴퓨터 시뮬레이션만으로는 얻을 수 없었던 실제 실험 데이터를 얻어냈습니다.
 
이 데이터는 컴퓨터 시뮬레이션의 결과와 비교해 계산 값의 검증에 사용될 계획입니다.

KAIST는 이번 실험을 계기로 향후 수중폭발 관련 시뮬레이션 기법을 점차 고도화시켜 수중충격에 대한 보다 정확한 예측이 가능케 할 예정입니다.

아울러 수중폭발 현상에 대한 이해를 높여, 선박의 탑재장비의 생존성 확보를 위한 연구와, 내충격성 향상을 위한 설계의 검토 및 변경의 기초자료로 활용할 예정입니다.

연구팀은 이번 결과를 바탕으로 근접 수중폭발로 선박의 침몰을 유발할 수 있는 휘핑현상을 재현하는 실험을 계획 중입니다.

이 연구가 완료되면 휘핑현상에 대한 보다 정확한 이해를 통해 선박의 디자인을 검토 보완해 함정과 승조원의 생존능력을 확보하는 데 크게 기여할 수 있을 것으로 예상됩니다.

미국, 러시아 등 군사강국에서는 실제 함선을 이용한 수중 폭발실험이 활성화돼 있어 함정의 내충격성 강화 및 탑재장비의 생존성여부에 관한 자료로 폭넓게 활용되고 있지만 군사기밀로 다뤄져 공개되지 않고 있습니다.

신 교수는 미 해군대학원에서 약 30년 동안 교수로 재직하면서 수중폭발, 탑재 전자 장비의 충격 내구성 검증, 충격 및 진동문제해결 등의 연구를 진행해 성과를 인정받아았습니다.
 

각종 센서를 부착해 만든 알루미늄 모형 배를 물 위에 띄운 모습



실험에 사용한 모형 선박의 3D 모델과 수중폭발 컴퓨터시뮬레이션

 

신영식 교수가 모형 선박을 가리키면서 연구진들에게 설명하고 있다

<신영식 초빙교수>

1. 인적사항
 ○ 소 속 : 카이스트 해양시스템공학전공

2. 학력
  1965: Seoul National University (학사: 토목공학과)   
  1966: University of Minnesota (석사: 구조공학과)  
  1971: Case Western Reserve University (박사: 기계공학전공)  
 
3. 경력사항
  1972 - 1974: Bechtel Corporation, San Francisco
  1974 - 1979: Argonne National Laboratories, Components
              Technology Division 
  1979 - 1981: General Electric Company, Nuclear Power Systems
              Engineering, San Jose, California 
  1981 - 2009: Naval Postgraduate School, Monterey, CA, USA   
  2009 - 현재: 초빙교수, KAIST 해양시스템공학전공
 
4. 전문 분야 정보

신영식 초빙교수는 수중폭발충격 관련 전 분야에 관하여 세계적인 전문가이다.

미해군대학원에서 약 30년 동안 기계공학 및 항공공학과 교수로 재직하였으며, 수중폭발, 탑재 전자 장비의 충격 내구성 검증, 함선 소음문제, 충격 및 진동문제, 탑재 장비 상태 모니터링, 유한 요소 기법 등의수많은 연구 성과를 인정받아 최고의 영예직인 특훈교수에도 임명되었다(2005).

현재 신영식 초빙교수는 KAIST 해양시스템공학전공에서 A-1 형태 모바일 하버의 내항성문제, 수중폭발과 수중 폭발이 해양구조물에 미치는 영향과 가스버블의 움직임과 휘핑문제, 고압상태에서 스파크로 생성한 버블의 움직임, 수중 폭발이 다선체 고속선에 미치는 영향, 수중폭발시험 등에 국내에서 수행하기 어려운 연구들을 하고 있다.

미국 기계공학학회에서 부여하는 ASME PVP Service Award for Chairman of Fluid-Structure Interaction Technical Committee를 수상하였으며, 같은 해 동일 학회의 fellow 멤버가 되었다(1992). 미해군대학원에서 뛰어난 연구 성과를 인정받아 인증서를 수여하였고(1993), Distinguished professorship을 받았다(2005). Shock and Vibration 심포지엄에서 함선 충격 모델링 및 시뮬레이션 주제로 강연자 상을 수상하였다(2003).

posted by 글쓴이 과학이야기

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