본문 바로가기 대메뉴 바로가기

연구

KAIST, 선박 수중폭발 연구 박차​
조회수 : 10934 등록일 : 2012-03-26 작성자 : kaist_news


해양시스템공학전공 신영식 교수

- 15일, 국내최초로 모형 선박을 이용해 수중폭발 실험해 -
- “우리나라 수중폭발 분야 기초연구에 시발점 될 것” -

KAIST가 국내에서는 처음으로 선박 수중폭발 연구를 본격화한다.

우리 학교 해양시스템공학전공 신영식 교수가 지난 15일 국내 최초로 모형 선박을 이용해 폭약의 수중폭발로 인한 충격이 선박에 미치는 영향을 분석하기 위한 실험을 실시했다.

연구팀은 가로 X 세로 1m X 2m 크기의 알루미늄 재질 모형 선박을 만들어 속도, 가속도, 압력 측정 센서를 부착했다. 그 후, 물에 모형선을 띄운 상태에서 선박과 폭약의 수평, 수직 거리를 바꿔가며 수중에서 폭약을 폭발시켜 각 센서의 응답 데이터를 기록했다.

신 교수 연구팀은 이번 실험을 통해 컴퓨터 시뮬레이션만으로는 얻을 수 없었던 실제 실험 데이터를 얻어냈다. 이 데이터는 컴퓨터 시뮬레이션의 결과와 비교해 계산 값의 검증에 사용될 계획이다.

KAIST는 이번 실험을 계기로 향후 수중폭발 관련 시뮬레이션 기법을 점차 고도화 해 보다 정확한 수중충격에 대한 예측이 가능해질 것으로 기대하고 있다.

아울러 충격 등의 수중폭발 현상에 대한 이해를 높여, 선박의 탑재장비의 생존성 확보를 위한 연구와 내충격성 향상을 위한 설계의 검토, 변경의 기초자료 등으로 활용할 예정이다.

연구팀은 이번 결과를 바탕으로 근접수중폭발에 의해 발생하는 현상 중 하나로 선박의 침몰을 유발할 수 있는  휘핑현상을 재현하는 실험을 계획하고 있다. 이 연구가 완료되면 휘핑현상에 대한 보다 정확한 이해를 통해 선박의 디자인을 검토, 보완해 함정과 승조원의 생존능력을 확보하는 데 크게 기여할 수 있을 것으로 예상된다.

신영식 교수는 “미국, 러시아 등 군사강국에서는 실제 함선을 이용한 수중폭발실험이 활성화돼 있어 함정의 내충격성 강화 및 탑재장비의 생존성여부에 관한 자료로 폭넓게 활용되고 있지만 군사기밀로 다뤄져 공개되지 않고 있다“며 ”국내 최초로 실시되는 이번 수중폭발 실험은 이 분야 기초연구의 시발점이 될 것“이라고 이번 실험에 의미를 부여했다.

이번 연구를 주도한 수중충격분야 세계적 석학인 신영식 초빙교수는 미 해군대학원에서 약 30년 동안 교수로 재직하면서 수중폭발, 탑재 전자 장비의 충격 내구성 검증, 충격 및 진동문제해결 등의 성과를 인정받아 2005년 이 대학 최고의 영예직인 특훈교수로 임명되기도 했다.

현재 KAIST 해양시스템공학전공 초빙교수로 재직 중인 신 교수는 미국에서의 경험을 바탕으로 수중폭발이 선박이나 해양구조물에 미치는 영향 등 국내에서는 수행하기 어려운 연구를 수행하고 있다.

한편, 이번 연구를 지원한 KAIST 해양시스템공학전공(학과장 한순흥)은 WCU사업으로 설립됐는데 최고의 자질과 잠재력을 지닌 학생들을 교육시키되 기존의 조선해양 관련학과와 차별화된 미래지향적 교육 프로그램을 통해 우리나라 조선해양공학의 미래를 개척할 수 있는 세계적 수준의 엔지니어와 학자 배출을 목표로 하고 있다.


그림1. 각종 센서를 부착해 만든 알루미늄 모형 배를 물 위에 띄운 모습


그림2. 실험에 사용한 모형 선박의 3D 모델과 수중폭발 컴퓨터시뮬레이션

 


그림3. 수중폭발실험 장면(수중에서 폭약을 폭파해 버블제트가 생겨 물기둥이 솟구치고 있다.)


그림4. 연구팀 사진(신영식 교수가 모형 선박을 가리키면서 연구진들에게 설명하고 있다.)

KAIST, 선박 수중폭발 연구 박차 이미지