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보연 형
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1 대한조선학회논문집 Journal of the Society of Naval Architects of Korea pissn: , Vol. 51, No. 5, pp , October 2014 eissn: , 함정내부공간별기능및상호관계를고려한함정공간배치방법에관한연구 황인혁 1, 신정학 1 김영민 1 신종계 2 서울대학교조선해양공학과 1 서울대학교조선해양공학과및해양시스템공학연구소 2 Spatial Arrangement of Naval Ships Considering Functions and Relationships between Compartments InHyuck Hwang 1, JungHack Shin 1 Youngmin Kim 1 JongGye Shin 2 Department of Naval Architecture and Ocean Engineering, Seoul National University 1 Department of Naval Architecture and Ocean Engineering and Research Institute of Marine System Engineering, Seoul National University 2 This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License( which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. This paper presents a method that generates alternatives of spatial arrangement for naval ships with limited information. To attain this end, GA (General Arrangement) methodology and GA reports of existing naval ships are analyzed. In order to improve the current naval ship spatial arrangement method that relies on the experience and know-hows of designers, we propose a systematic spatial arrangement process using SLP (Systematic Layout Planning), which determines relative positions of the components by analyzing relationships among them. The proposed method, along with the GA process, is applied to a virtual naval ship and layout alternatives are generated to verify usefulness of the method. Keywords : Compartmental function( 격실별기능 ), Relationship between compartments( 격실상호관계 ), Naval ships spatial arrangement( 함정공간배치 ), Systematic layout planning( 체계적배치계획 ) 1. 서론 바다를지배하는자가세계를지배한다. 라는말처럼과거강대국들의공통점을찾아보면바다를지배했다는점을찾아볼수있다. 특히, 수출입물동량의대부분이바다를통해이루어지고있으며, 미국, 중국, 러시아, 일본과같은해양강국에둘러싸여있는우리나라에게있어해양강국은반드시나아가야할방향이다. 하지만, 세계의해양강국들이다양한신개념함형들을앞다투어개발함으로써해양강국으로서의주도권을확보하기위해많은연구를수행하고있는반면에국내의경우에는미국등선진국함형모방등을통해개발이이루어져원천기술확보에뒤처지고있으며, 선진국과의기술격차도벌어지고있다. 이러한기술격차가심해지고있는상황을해소하기위하여국내에서도신개념함형연구를위한다양한기초연구가진행되고있지만, 함정내부의체계적인공간배치방법에대한연구는부족한실정이다. 특히, 함정은그자체가부대의개념을갖는특성 을가지고있어서, 제한된공간내부에전투, 거주, 정비등다양한목적을지닌장비를배치하여최적의성능을발휘해야하는특징이있다. 따라서이를위한체계적인공간배치방법론이필요하지만국내의경우에는함정내부공간배치만을위한프로세스와방법론이체계적으로정립되어있지않으며대부분의함정이함정설계, 건조기준의일부내용과설계자의경험에의존하여공간배치를수행하고있는실정이다. 이에본논문에서는기존의함정일반배치프로세스와공간배치방법론을분석하여, 이를개선한새로운함정일반배치프로세스및공간배치방법론을제안하고자한다. 또한, 제안한함정일반배치프로세스와공간배치방법론을가상의함정에적용하여함정공간배치대안을생성할수있는지확인하였다. 2. 관련연구동향 본논문에서제안한체계적인함정공간배치방법은현재수행 접수일 : 2013 년 월 14 일 1 차수정일 : 2014 년 4 월 2 일 게재확정일 : 2014 년 7 월 23 일 Corresponding author : dlsgur0@snu.ac.kr,

2 황인혁 신정학 김영민 신종계 Fig. 1 General arrangement (GA) process of domestic naval ships Fig. 2 Proposed GA process 되고있는함정공간배치과정에체계적인공간배치방법론을적용한연구이다. 따라서관련연구는크게함정내부공간의구획을나누고배치하는함정공간배치연구와공간배치를위한체계적인방법론및이를적용한연구로나눌수있다. 함정내부공간배치와관련된연구로 Carlson and Fireman (1987) 은함정일반배치프로세스와함정의전체공간을구획격벽과갑판등을이용하여공간을분할하고분할된공간에공간별기능을할당하고이를격벽을이용해분리하는방법을이용한공간배치방법론을연구하였다. Han (2001) 은전체공간을몇개의구획으로나누는수밀횡격벽, 격실접근통로가있는공간배치문제로함정을단순화하고수학적으로정식화한뒤, 유전자알고리즘을기반으로한최적공간배치알고리즘을제안하였으며, 배치결과를실제함정의배치와비교, 분석하는연구를수행하였다. Roh, et al. (2009) 은함정의최적구획배치문제를수학적으로정식화하고, 이를풀기위한최적화알고리즘, 구획모델링, 선박계산모듈등을개발하여함정의구획배치설계작업에최적화개념을도입하고, 이를 9,000 톤급미사일구축함의최적구획배치문제에적용하였다. Daniels, et al. (20) 은공간배치수행및최적화를위한프로그램인 ISA(Intelligent Ship Arrangement) 를개발하였다. ISA의알고리즘은 Allocation( 할당 ) 과 Arrangement( 배치 ) 로구성되어있고갑판과구획분할로생성된 Zone-Deck 에격실기능을할당하고격실별요구조건 ( 면적, 형상등 ) 을만족하는동시에비용을최소화하도록최적화를수행하였다. 체계적인공간배치방법과관련된연구로 Murther (1973) 에의해 Activity 의기능과 Activity 간의관계를정량적또는정성적으로분석하여, Layout 의대안을생성하는방법인 SLP (Systematic Layout Planning) 방법이제시되었다. Wiyaratn and Watanapa (20) 은 SLP 방법을이용하여, 공장내부설비간자재의이동량을분석하여자재의이동거리를현저히감소시킬수있는공장내부설비배치방법을연구하였으며, Chabane (2004) 은소형선박의건조, 수리를위한소형조선소의설비최적배치를위한연구를수행하였다. 위의연구현황을분석하면, 함정내부공간배치와관련하여, 해외의경우에는체계적인공간배치방법을위한연구가수행되고있으며, 이를활용하기위한프로그램개발에대한연구도활발하게진행되고있음을알수있다. 국내의경우에는함정내부격실간유동량또는손상시안정성등을고려한최적공간배치방법에관한연구가일부진행된사례가존재하고있지만 (Roh, et al., 2009), 함정내부공간배치를위한프로세스와체계적인방법에대한연구가부족한실정이다. 3. 함정일반배치프로세스 함정일반배치방법론을연구한대표적인사례로 Carlson and Fireman (1987) 이정립한함정일반배치방법론이있다. Carlson and Fireman (1987) 이제시한일반배치방법론에서는함정의전체공간을구획격벽, 갑판, 커다란용적을필요로하는공간등을이용해공간을분할하고, 함정의주요통로를정의한다. 분할된공간에는공간의요구조건, 기능, 치수, 공간간관계, 해군관습등을고려하여기능 (Function) 을할당한다. 공간의기능을할당한다음, 할당된공간을격실로세분화하고격실들의면적과용적을계산한다. 하지만 Carlson and Fireman (1987) 이제시한방법론은공간에기능을할당하는배치하는과정이경험에의한규정에따라수행되고기능이나구획들간의상호관계를체계적으로정의하진않는다. 본논문에서는 Carlson and Fireman (1987) 의방법론을기반으로하여기능및구획들간의상호관계를체계적으로정의하는과정을포함하는함정공간배치방법론을제안하고자한다. 국내의함정일반배치프로세스는함정설계프로세스의일부로전체적인단계는수립되어있지만세부적인과정이체계적으로정립되어있지않아주로개별장비또는격실배치를위한설계기준이나설계자의경험에의존한일반배치가수행되어왔다. 최근건조된함정의경우에는 Fig. 1과같은절차로일반배치프로세스를수행하였다. 하지만 Fig. 1과같은절차는엄밀히말하면함정설계프로세스의연장선으로서일반배치프로세스를의미한다. 따라서함정일반배치를목적으로하였을때필요한정 JSNAK, Vol. 51, No. 5, October

3 함정내부공간별기능및상호관계를고려한함정공간배치방법에관한연구 보와규칙등을분석하고이를기반으로일반배치를수행하는과정을중심으로한구체적이고체계적인프로세스의정의가필요하다. 따라서본논문에서는 Carlson and Fireman (1987) 이정립한함정일반배치방법론과최근실적함의일반배치방법등을분석하여 Fig. 2와같이 1 일반배치개념설정 2 함정격실정보생성 3 함정공간분할및구획결정 4 구획별격실기능배치 5 격실배치결과검증의 5단계로일반배치프로세스를정의하였다. 이는 Fig. 1의과정을일반배치를중심으로재정의하고 4, 5 단계를구체적이고체계적으로정의한것으로단계별주요수행사항은다음과같다. 1 일반배치개념설정일반배치개념설정단계는작전요구성능등을바탕으로함정에탑재되는주요장비를설정하고전체적인배치전략을설정하는단계이다. 주요수행사항으로함정의임무, 요구성능식별및주요탑재장비를결정하고일반배치개념과배치전략을결정하게된다. 또한, 함정의전략 / 전술적운용개념, 함정개발추세등을고려하여함정의성능간에상충되는상황발생시성능별우선순위를설정한다. 부속격실을먼저배치한다. 다음으로특정물리적위치를요구하는격실외의격실들에대해 ARC(Activity Relationship Chart, 이하 ARC) 분석및격실별기능분석을통해관계가높은격실들을그룹화하여배치한다. 그룹화된격실이배치되면격벽을이용하여세부격실로분리하여초기격실배치를확정한다. 5 격실배치결과검증격실배치결과검증단계에서는초기격실배치 ( 안 ) 을이용하여격실별로할당된면적과용적을계산하고, 격실별로할당된장비또는설비의설치가가능한지검토한다. 또한, 분야별로함정성능을검토하고그결과를피드백하여, 초기격실배치 ( 안 ) 을수정하고이를통해격실배치를확정하며, 각격실별장비및설비를배치한다. 본논문에서정의한일반배치프로세스에서는기존의일반배치프로세스가설계자의경험에주로의존하여격실의배치가이루어진단점을보완하기위한체계적인공간배치방법으로 Murther (1973) 에의해제시된 SLP(Systematic Layout Planning) 방법을활용하였다. 4. SLP 를이용한함정공간배치방법론 2 함정격실정보생성함정격실정보생성단계는함정의내부공간에배치되는함정의격실목록을설정하고, 기능별격실분류를수행하며, 격실목록에서주요격실을결정하게된다. 또한, 실적함의격실면적, 용적과격실별로배치가예상되는주요장비등을고려하여격실별면적과용적을개략적으로결정한다. 3 함정공간분할및구획결정함정공간분할및구획결정단계에서는함정의개략적인형상이결정되면구획격벽과갑판개수, 주통로형상정의등을통해분할하여내부구획을확정하는단계이다. 함정의개략적인주요제원에서함정의선체와상부구조물의개략적인형상이결정되면이로부터함정의개략적인내부공간이예측된다. 다음으로주요무장, 안테나, 갑판장비등주갑판상부외부에배치되는장비를배치하고, 기관구역같은큰용적이필요한공간의개략적인위치를설정한다. 관련기준, 실적함건조사례분석등을통하여갑판개수와높이, 갑판별주통로의형상이결정되면, 격벽, 갑판, 주통로등에의해결정된내부공간을바탕으로격실배치가가능한함정내부가용면적, 용적을계산하고계산결과와필요격실의면적, 용적을비교하여함정의내부구획을확정한다. 4 구획별격실기능배치구획별격실기능배치단계에서는먼저갑판별로공간및기능을할당한다. 갑판별로공간및기능이할당되면, 격실기능발휘를위하여특정물리적위치를요구하는격실과이러한격실의 4.1 SLP (Systematic Layout Planning) SLP 를이용한공간배치방법은 3장에서정립한함정일반배치프로세스중구획별격실기능배치단계에서활용된다. 여기서 SLP 방법은 Activity 의기능과 Activity 간의관계를정량적또는정성적으로분석하여, Layout 대안을생성하는방법이다. 본논문에서는 SLP 방법중 ARC 분석을통해그룹화된격실들간의관계를분석하고, 관계가높은격실이인접하도록배치하는방법을제시하였다. ARC 분석은요소들간의근접관계를긴밀도로나타낸자료로정량적또는정성적인방법을통해요소들간의긴밀도를평가하게되며, ARC 분석을통해요소들간의긴밀도를파악하여가까이있어야하는요소들을설정할수있다. 또한, ARC 분석결과를바탕으로 Activity Relationship Diagram 을작성하고이를바탕으로요소들을배치함으로써, 배치대안을생성할수있다. ARC 분석의표기법은각 Activity, 부서 (department) 등을 Fig. 3과같이오각형으로표현하고, Activity, 부서등이만나는사각형에상호관계의등급과이유를표기하게된다. 이때, 사각형의상단에는상호관계의등급이, 하단에는그이유가표기된다. 각 Activity, 부서등의관계를나타내는상호관계의등급 (Rank) 은기본적으로총 6개의등급 (A, E, I, O, U, X) 으로나타나게되며, 각등급별정의는 Table 1과같다. 각 Activity, 부서등이만나는사각형의하단에표기되는상호관계의이유는분석목적및분석대상등에따라다양하게표시되며, Tompkins, et al. (20) 의경우 6단계의등급을기준으로사용하고있으며, 이는 Table 2와같다. 390 대한조선학회논문집제 51 권제 5 호 2014 년 월

황인혁 신정학 김영민 신종계 Table 3 Ranks: line types, colors, and descriptions Rank Line Color Rank (Discription) A Red Absolutely necessary E Blue Especially important I Green Important O Purple Ordinary Fig.

4 황인혁 신정학 김영민 신종계 Table 3 Ranks: line types, colors, and descriptions Rank Line Color Rank (Discription) A Red Absolutely necessary E Blue Especially important I Green Important O Purple Ordinary Fig. 3 Representation of mutual relation rank and reason in ARC U - Unimportant X Black Undesirable Table 1 ARC rank and mutual relationships Rank Mutual relationship A Absolutely necessary E Especially important I Important O Ordinary U Unimportant X Undesirable Table 2 Reasons for rank analysis (Tompkins, 20) Index Reason Level 1 High 2 Frequency of use Medium 3 Low 4 High 5 Information flow Medium 6 Low 이렇게작성된 ARC 분석결과를바탕으로 Fig. 4와같이 Activity Relationship Diagram 이작성된다. Activity Relationship Diagram 은 ARC 분석결과를도식화한것으로약속된기호를바 탕으로각 Activity 의기능과활동을나타낸것이다. 본논문에서 는격실별상호관계를 Table 3의기호와색상에따라정의하여 활용하였다. Fig. 4 An example of activity relationship diagram 위와같이 Activity Relationship Diagram 이작성되면, 함정갑판및공간의현상정보를반영하여갑판내부에공간배치를수행한다. 공간배치결과여러배치대안이나온다면생존성과같이공간간의상호관계를제외한다른요소를고려하여최종배치를결정한다. 4.2 SLP 를이용한함정공간배치방법론 SLP 를이용한함정공간배치방법론은크게함정공간배치프로세스와함정공간배치알고리즘으로나누어진다. 함정공간배치프로세스는 Murther (1973) 의 Systematic Layout Planning Procedure(SLP procedure) 의각 Activity 를함정의격실로설정하여공간배치프로세스를정의하였다. SLP 를이용한함정공간배치프로세스는 1 격실 ( 그룹 ) 간 ARC 작성 2 Activity Relationship Diagram 작성 3 Space Relationship Diagram 작성 4 격실배치대안생성의순서로구성된다. 함정공간배치알고리즘은함정공간배치프로세스의마지막단계인격실배치대안생성과정에서적용한배치알고리즘으로크게격실배치순서결정방법과격실배치위치결정방법으로나누어진다. 격실배치순서는설계기준, 안전등을고려하여고정적인격실의위치를요구하는격실 ( 그룹 ) 을배치한후, 고정된위치를요구하지않는격실 ( 그룹 ) 에대해상호관계를고려하여배치하는단계를거친다. 이때, 고정된위치를요구하지않는격실의배치순서는다른격실들과의관계가높은 (A>E>I>O>U>X) 관계를많이갖는격실을우선적으로배치하고, 가장관계가높은격실과높은관계 (A) 를갖는격실중다른격실들과의관계가높은격실을차례대로선정하여격실배치순서를결정한다. 예를들어, Table 4와같이격실특성과격실별상호관계가설정된경우고정된위치를요구하는격실 1을가장먼저배치하게된다. 이어서, 고정된위치를요구하지않는격실 (2, 3, 4) 중높은관계 (A) 를가지고있는격실인격실 2를먼저배치하고, 마지막으로고정된위치를요구하지않으며, 높은관계를요구하는격실이없는격실 3과 4를배치하게된다. 격실배치위치결정방법으로는고정된위치를요구하는격실은특정위치에배치하고, 고정된위치를요구하지않는격실에대해서는관계가가장높은격실을상호관계를고려하여우선적 JSNAK, Vol. 51, No. 5, October

함정내부공간별기능및상호관계를고려한함정공간배치방법에관한연구 으로배치하고우선적으로배치된관계가가장높은격실과의관계가높은격실을인접하도록배치한다. 이때, 본논문에서는다양한격실배치대안생성을위하여, 고정된위치를요구하는격실의배치원칙과관계가높은격실이인접하도록배치하는원칙이외에는자유성을부여하였다. 예를들어, Table 4와같이상호관계와배치순서가결정된경우, Fig.

5 함정내부공간별기능및상호관계를고려한함정공간배치방법에관한연구 으로배치하고우선적으로배치된관계가가장높은격실과의관계가높은격실을인접하도록배치한다. 이때, 본논문에서는다양한격실배치대안생성을위하여, 고정된위치를요구하는격실의배치원칙과관계가높은격실이인접하도록배치하는원칙이외에는자유성을부여하였다. 예를들어, Table 4와같이상호관계와배치순서가결정된경우, Fig. 5와같이고정된위치 ( 함수 ) 를요구하는격실인격실 1을가장함수방향 ( 우측 ) 에배치하고, 배치순서가 2인격실 2를격실 1과의상호관계를고려하여 1 과인접하게배치한다. 마지막으로격실 3과 4의위치를변경하면서여러배치대안을생성한다. 생성된대안들은모두같은수준의공간상호관계가반영된결과로최종배치는함정의생존성, 선형, 격실의형상및크기등을검토하여결정한다. Table 4 An example of compartment layout ordering Compartment Type Order 1 - A U U Fixed 1 2 A - E E Unfixed 2 3 U E - U Unfixed 4 U E U - Unfixed 3 의함정의임무를대함전, 대공전, 대특수전등으로설정하였으며, 요구성능으로최대속력 40 노트이상, 만재톤수 500 톤내외, 대함유도탄, 함수포, 함미포등을탑재하는것으로가정하였다. 주요일반배치개념으로는중량분포균형유지, 적절한구획배치, 생존성향상, 거주성향상등을설정하였으며, 전략, 전술적운용개념및함정개발추세를고려하여성능별우선순위를전투능력 지휘, 통제분야 기동성 생존성 정비, 수리 거주성순으로선정하였다. 2 함정격실정보생성함정격실정보생성단계에서는함정의임무, 주요탑재장비, 유사실적함정보등을고려하여격실목록및면적을 Table 5와같이가정하였다. Table 5 List of compartments and areas Name Area Name Area Name Area Steering House Combat Information Center Sergeant (Major) Bedroom Central Maneuvering battery 5 Engine Engine 2 35 Fig. 5 Generating layout alternatives 5. 함정일반배치프로세스와 SLP 를이용한함정공간배치방법론의적용 Captain 12 Standing Shot Locker1 Deputy Chief s 3 Restroom Standing Shot Locker2 15 Propeller 20 5 Void Tank 20 Shot locker1 20 3장에서제시한함정일반배치프로세스를가상의함정에적용하여프로세스의적용가능성을검토하였다. 특히구획및격실기능배치에는 4장에서제안한 SLP 를적용한함정공간배치방법론을활용하여그효용성을확인하였다. 본논문에서는가상 Bedroom1 Bedroom2 Bedroom1 Restroom1 30 Fuel Tank 40 Auxiliary 20 의함정에대해서 Fig. 2의 5단계중 1~4 단계를수행하였다. 5단계의경우격실의구체적인크기및형상정보, 격실에탑재될장비의크기및형상정보가추가적으로필요한관계로가상의함정에적용하기에적합하지않아 4단계결과의분석으로대체하였다. 추가연구로실적선데이터를활용한 5단계배치대안의검증및확정단계의적용을수행할계획이다. 20 Chief Sergeant Major Cookhouse 5 Cafeteria (Cookhouse) Bedroom Fresh Water Tank Shot Locker2 Gyroscope 1 일반배치개념설정함정일반배치프로세스중일반배치개념설정단계에서가상 Communication 15 Restroom2 8 Stabilizer 392 대한조선학회논문집제 51 권제 5 호 2014 년 월

황인혁 신정학 김영민 신종계 3 함정공간분할및구획결정다음으로함정공간분할및구획결정을위하여상부구조물과주선체의개략적인형상결정및주요함외부장비배치를 Fig. 6 과같이수행하였다. 그리고함정설계건조기준및실적함사례등을고려하여 3개의종방향구획과 4개의갑판을분할하였다. 이때, 각갑판의높이는 2.5m 로가정하였고함정의임무와특성에맞도록내부공간의주통로형상을결정하였다.

Table 6 Deck assignment for each compartment Name Deck Name Deck Name Deck Steering House Combat Information Center O-1 O-1 Equpment 3 Sergeant (Major) Bedroom Central Maneuvering & O-1 battery

6 황인혁 신정학 김영민 신종계 3 함정공간분할및구획결정다음으로함정공간분할및구획결정을위하여상부구조물과주선체의개략적인형상결정및주요함외부장비배치를 Fig. 6 과같이수행하였다. 그리고함정설계건조기준및실적함사례등을고려하여 3개의종방향구획과 4개의갑판을분할하였다. 이때, 각갑판의높이는 2.5m 로가정하였고함정의임무와특성에맞도록내부공간의주통로형상을결정하였다. 분할된내부구획과주통로형상은 Fig. 7과같다. Diagram 에격실별면적정보를적용한 Space Relationship Diagram 을 Fig. 8과같이작성하였다. Table 6 Deck assignment for each compartment Name Deck Name Deck Name Deck Steering House Combat Information Center O-1 O-1 Equpment 3 Sergeant (Major) Bedroom Central Maneuvering & O-1 battery Engine & 2 O-1 2 Engine 2 & Fig. 6 Shape of superstructure and hull, and layout of exterior equipment Fig. 7 Interior spatial division and main corridor arrangement 4 구획별격실기능배치갑판별배치되어야하는격실은갑판별로격실배치가가능한내부공간과갑판별탑재장비등을고려하여, Table 6과같이할당하였다. 갑판별로할당된격실데이터를바탕으로함운용전문가의의견및실적선의설계보고서기반으로격실간의관계를분석하여 ARC 를작성하였으며, 격실의고정 / 비고정특성과격실별상호관계를이용하여격실의배치순서를결정하였다. Table 7은 O-1 Deck 의격실간의관계를분석한 ARC 와격실특성, 상호관계를고려한배치순서결정결과이다. Table 7과같이 ARC 를작성한후, 갑판별로격실간의상호관계를고려하여, Activity Relationship Diagram 과 Activity Relationship Captain Standing Shot Locker1 Propeller & Deputy Chief Void Tank 3 Restroom Standing Shot locker1 Shot Locker2 Bedroom1 Bedroom2 Chief Sergeant Major Bedroom1 Restroom1 Cafeteria (Cookhouse) Cookhouse Bedroom2 Communication Restroom2 Fuel Tank Table 7 ARC and arrangement orders Combat Steering Equip. Equip. Info. House 2 Type Auxiliary Fresh Water Tank Shot Locker2 Gyroscope Stabilizer Mutual Relationship A E I O U X Arr. Order Steering - A U U Fixed Combat Info. Equip. A - E E Unfixed U E - U Unfixed JSNAK, Vol. 51, No. 5, October

함정내부공간별기능및상호관계를고려한함정공간배치방법에관한연구 Fig. 8 Activity relationship diagram & space relationship diagram 마지막으로격실간의관계, 배치순서및위치결정방법등을고려하여함정내부공간에격실배치 ( 안 ) 을 Fig. 9와같이생성한다.

또한, SLP 를이용한격실배치결과를통해설계초기단계에서개략적인격실정보 ( 격실목록, 면적 ) 와격실들간의관계설정을이용하여다양한격실배치대안을설계초기단계에서부터생성할수있음을확인하였고, Activity Relationship Diagram 과 Space Relationship Diagram

7 함정내부공간별기능및상호관계를고려한함정공간배치방법에관한연구 Fig. 8 Activity relationship diagram & space relationship diagram 마지막으로격실간의관계, 배치순서및위치결정방법등을고려하여함정내부공간에격실배치 ( 안 ) 을 Fig. 9와같이생성한다. 게분석되고높은배치순서를갖게되어배치대안별로위치의변화가크지않은반면에, 다른격실들과의관계가낮은경우에는격실의중요도가비교적낮게분석되고, 이에따라낮은배치순서를갖게되었기때문이다. 또한, SLP 를이용한격실배치결과를통해설계초기단계에서개략적인격실정보 ( 격실목록, 면적 ) 와격실들간의관계설정을이용하여다양한격실배치대안을설계초기단계에서부터생성할수있음을확인하였고, Activity Relationship Diagram 과 Space Relationship Diagram 을통해격실들간의높은관계를갖는격실들을격실그룹군으로묶어서초기단계에활용할수있는가능성을확인하였다. 위와같은분석결과를통해 SLP를이용한격실배치방법을이용하여건조사례가없는함정에대해, 제한적인정보 ( 격실목록및면적설정, 격실들간의관계설정 ) 만으로도다양한격실배치대안을생성할수있음을확인할수있었다. 6. 결론 Fig. 9 Layout alternatives of O-1 deck 위와같은방법을이용하여가상의함정에대해 O-1 갑판은두개의대안, 나머지갑판은각각 3개의대안을생성하였다. 모든갑판의배치대안을확인할수있도록여러배치조합들중 3 가지배치대안의조합을 Fig. 과같이나타내었다. 배치대안을분석한결과 SLP 를이용한격실배치방법을통해다양한격실배치대안을획득할수있음을확인할수있었다. 이때, 다른격실들과의관계가비교적높은격실인전투정보실, 사관실, 추진기실, 기관실, 승조원식당등과같은격실의경우에는배치대안별로유사한위치에배치되었으며, 다른격실들과의관계가비교적낮은격실인개별장비실, 계급별침실, 각종탱크등의격실의경우에는다양한위치에배치되어다양한격실배치대안이생성되는것을확인할수있었다. 이는다른격실들과의높은관계를갖는격실이많을경우, 다른격실에비해격실의중요도가높 본논문에서는기존에설계자의경험및규정을중심으로정의된함정공간배치프로세스를공간의상호관계를고려한형태로재정의하였으며, 체계적인공간배치를위한방법론의적용을통하여제한된공간에다양한목적을지닌격실배치를위한체계적인이론을정립하였다. 또한, 가상의함정에적용하여제안한방법론의활용성을검증하였다. 본논문에서제안한 SLP 를이용한함정공간배치방법론은함정의설계시에격실간상관관계를고려한체계적인격실배치가가능하도록하여건조사례가없는함정에대해서도제한적인정보만으로격실배치대안을생성하는데활용할수있을것으로생각한다. 후기 본연구는국방과학연구소국방특화연구실사업 차세대함정첨단함형특화연구실 과제 ( 과제번호 : ) 의지원을받아수행하였으며, 이에감사드립니다. Fig. Layout alternatives using SLP 394 대한조선학회논문집제 51 권제 5 호 2014 년 월

황인혁 신정학 김영민 신종계 References Carlson, C.M. & Fireman, H., 1987. General Arrangement Design Computer System and Methodology.

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8 황인혁 신정학 김영민 신종계 References Carlson, C.M. & Fireman, H., General Arrangement Design Computer System and Methodology. Journal of Naval Engineers, 99(3), pp Chabane, H., Design of a small shipyard facility layout optimised for production and repair. Symposium International : Qualité et tenance au Service de l Entreprise, Tlemcen, Algera, November, 2004, pp Daniels, A.S. Tahmasbi, F. & Singer, D.J., 20. ISA Passage Variable Lattice Network Studies and Results. Naval Engineers Journal, 122(2), pp Han, S.N., Study on the Optimum Compartment Layout Design for the Naval Ship. M.S. thesis. Seoul National University. Muther, R., Systematic Layout Planning. 2nd ed. Cahners Books: Boston. Roh, M.I. Lee, S.U. & Lee, K.Y., Development of an Optimal Compartment Design System of Naval Ships Using Compartment Modeling and Ship Calculation Modules. Journal of the Society of Naval Architects of Korea, 46(4), pp Tompkins, J.A. White, J.A. Bozer, Y.A. & Tanchoco, J.M.A., 20. Facilities Planning. 4th Ed. John Wiley & Sons, Inc: Hoboken, New Jersey. Wiyaratn, W. & Watanapa, A., 20. Improvement Plant Layout Using Systematic Layout Planning(SLP) for Increased Productivity. Journal of the World Academy of Science, Engineering and Technology, 48, pp 황인혁신정학김영민신종계 JSNAK, Vol. 51, No. 5, October

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THE JOURNAL OF KOREAN INSTITUTE OF ELECTROMAGNETIC ENGINEERING AND SCIENCE. 2018 Oct.; 29(10), 799 804. http://dx.doi.org/10.5515/kjkiees.2018.29.10.799 ISSN 1226-3133 (Print) ISSN 2288-226X (Online) Method