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함정 재해의 신속 진압을 위한 경로 탐색에 관한 연구
A Study on the Path Search for the Rapid Suppression of Naval Ships Casualties 원문보기

大韓造船學會 論文集 = Journal of the society of naval architects of korea, v.57 no.4, 2020년, pp.221 - 229  

박주헌 (충남대학교 선박해양공학과 대학원) ,  유원선 (충남대학교 선박해양공학과) ,  정정훈 (한국기계연구원) ,  김숙경 (방위산업기술지원센터)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Naval ships could be seriously damaged by enemy attacks in battle. Moreover, this damage could be spread and deteriorated into a secondary accident. Secondary accidents that have adverse effects on naval ship's survivability, such as fire, flood, smoke extension, and patient occurrence, are defined ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 함정 전투손상통제관리 소프트웨어(CDCMS, Combat Damage Control Management Software) 개발 사업 중재해 진압경로 설정에 관한 내용이다. CDCMS는 함정의 손상통 제에 관한 종합적인 관리 소프트웨어로 복원성, 최종강도, 화재, 피격, 충돌 좌초, 재해 진압, 탈출 및 이함여부 판단 등 전투 시 발생할 수 있는 손상에 대해 대응방안을 제시하고 효과적으로 통제하는 것을 목표로 한다. Fig.
  • 본 연구에서는 함정 운용 관점에서의 생존성 향상 방안으로 함정 재해 발생 시 승조원의 패닉에 빠지지 않고 신속하게 진압/대응할 수 있도록 함정의 수치 지도를 이용한 진압 경로 설정 알고리즘을 개발하였다. 본 연구는 2장에 서는 경로 탐색을 위한 함정 수치 지도 설계에 관해 기술하였으 며, 다층구조의 함정에서 효과적으로 경로를 설정하기 위해 3차 원의 함정 형상을 2차원 수치 지도로 설계하여 함정 재해에 대해함 승조원이 신속하게 대응할 수 있도록 구체적인 경로를 제시하고자 하였다. 3장에서는 경로 탐색 알고리즘을 활용한 재해별 진압 경로 설정 시험을 수행하였다.
  • 본 연구는 재해 상황으로 발생 된 함정의 폐쇄구역을 회피하고 패닉 상태의 진압 요원의 재해 상황별 이동 경로를 제시함은 물론이며 재해 진압 훈련 지원에 도움을 줌으로써 함정의 생존성 향상을 기대한다.
  • 본 연구는 함정 전투손상통제관리 소프트웨어(CDCMS, Combat Damage Control Management Software) 개발 사업 중재해 진압경로 설정에 관한 내용이다. CDCMS는 함정의 손상통 제에 관한 종합적인 관리 소프트웨어로 복원성, 최종강도, 화재, 피격, 충돌 좌초, 재해 진압, 탈출 및 이함여부 판단 등 전투 시 발생할 수 있는 손상에 대해 대응방안을 제시하고 효과적으로 통제하는 것을 목표로 한다.
  • 다층구조 건물에 관한 기존 연구는 화재 및 사고 발생 시 대피에 대해 다룬다. 본 연구에서는 함정 내부에서 화재, 침수 등 사고가 발생하였을 때 신속하게 진압할 수 있도록 사고 구역으로의 진압경로에 초점을 두고 연구하였다.
  • 함정 생존성에 관한 기존 연구에서는 설계관점에서의 생존성 향상 방안을 제시하였으며, 함정 생존성 향상을 위한 개념 설계에 관한 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 함정 운용 관점에서의 생존성 향상 방안으로 함정 재해 발생 시 승조원의 패닉에 빠지지 않고 신속하게 진압/대응할 수 있도록 함정의 수치 지도를 이용한 진압 경로 설정 알고리즘을 개발하였다. 본 연구는 2장에 서는 경로 탐색을 위한 함정 수치 지도 설계에 관해 기술하였으 며, 다층구조의 함정에서 효과적으로 경로를 설정하기 위해 3차 원의 함정 형상을 2차원 수치 지도로 설계하여 함정 재해에 대해함 승조원이 신속하게 대응할 수 있도록 구체적인 경로를 제시하고자 하였다.
  • 본 연구에서는 해군 함정의 2차사고 발생 시 신속한 재해 진압을 지원함으로써 임무수행능력 회복에 대해 초점을 두고 손상 통제의 하나의 방안으로 함정에서 화재 등 재해가 발생하였을 때수리반 요원이 신속하게 대응할 수 있도록 재해 진압경로 설정에 대해 제시하였다. 특히, 3차원 형상의 함정의 격실 및 경로를 2 차원 수치 지도로 변환하여 빠르게 경로 설정을 지원할 수 있도록 수치 지도를 설계하였다.

가설 설정

  • 함정 재해 진압경로 설정 시 기재태세에 따른 출입문의 개/ 폐 여부에 따른 영향을 구현하기 위해 출입문을 통하는 경로도 가중치를 설정하였다(Table 4). 이 가중치는 경로 탐색을 위한 Distance matrix에서 출입문 경로에 해당하는 경로에 해당 태세일 때 가중치를 곱하여 폐쇄되어있는 출입문 경로에 대해 개방 되어있는 경로보다 두 배의 시간이 걸린다고 가정하여 설정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
함정에서 발생할 수 있는 재해는 어떤 상황을 일컫는가? 함정에서 발생할 수 있는 재해는 전투 상황, 운항 및 정박 상태에서 함정의 생존성이 저하되는 상황을 일컫는다. 특히, 적의 공격으로 인해 발생한 화재, 침수 등 2차 사고를 함정 재해라 할수 있다.
함정의 생존성은 무엇으로 정량적으로 정의가능한가? 함정의 생존성은 위협 무기로 인한 피격으로 크게 위협받을수 있으며, 이로 인한 위협 무기로 인해 화재 및 침수와 같은 재해가 발생할 수 있다. 함정의 생존성은 피격성, 취약성, 회복성으로 구성된 세 가지의 확률적 지표를 이용하여 정량적으로 정의할수 있다 (Ball, 2003). 함정의 생존성은 임무수행능력과 직결되며, 고립된 해상에서 작전을 수행하는 함정의 생존성은 가장 중요한 지표이다.
함정의 교통 장치도를 이용한 2차원 수치 지도는 무엇으로 구성되는가? 2). 함정 수치 지도는 격실 폴리곤 레이어 (Compartment polygon layer), 경로 절점 레이어(road node layer), 경로 직선 레이어(road line layer)로 구성된다. 격실 폴리곤 레이어는 함정 다층 구조 및 격실의 구체적인 위치를 표시하기 위해 설계하였다.
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참고문헌 (12)

  1. Ahn, B.K., & Lew, J.M., 2007. A study on the damage control system and flooding simulation of naval vessels using M&S. Journal of the Society of Naval Architects of Korea, 44(4), pp.526-533. 

  2. Ball, R.E., 2003. The fundamentals of aircraft combat survivability analysis and design 2nd. New York. 

  3. Brodnik, A., & Grgurovic, M, 2017. Solving all-pairs shortest path by single-source computations: Theory and practice. Discrete Applied Mathematics, 231, pp.119-130. 

  4. Chung, J.H. et al., 2006. Necessity of survivability design technique on korean naval vessel and its developing guidance. Journal of the Society of Naval Architects of Korea, 43(4), pp.41-49. 

  5. Heo, Y.J., Cha, J.H., Cho, D.Y. & Song, H.C., 2013. Optimal block transportation path planning of transporters considering the damaged path. Journal of the Society of Naval Architects of Korea, 50(5), pp.298-306. 

  6. Kang, H.J., Shin, J.G., Lee, D.K,, & Choi, J., 2009. A study on deception ship for ship susceptibility improvement based on system engineering approach. Journal of the Society of Naval Architects of Korea, 46(3), pp.313-324. 

  7. Kim, H.K., 2017. A study of evacuation route guidance system using location-based information. Journal of the Korea Academy Industrial Cooperation Society, 18(9), pp.18-23. 

  8. Kim, Y.W., Lee, C.Y., & Kim, D.H., 2008. A design and implementation of a scheme of three-dimensional refuge guide, Proceedings of the Korea Academy Industrial Cooperation Society, pp.282-285. 

  9. Lee, D.G. 2003. A study on the survivability assessment system of damaged ships. Journal of the Society of Naval Architects of Korea, 40(2), pp.34-40. 

  10. Lee, K.Y. et al., 2009. The embody of the direction escape algorithm for optimization escape. Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, 23(10), pp.115-120. 

  11. Moon, J.H., Ruy, W.S., & Cha, J.H., Comparison of optimal path algorithms and implementation of block transporter planning system. Journal of the Society of Naval Architects of Korea 53(2), 2016.4, pp.115-126. 

  12. Shin, Y.H., Kwon, J.I. & Chung, J.H, 2013. Development of simplified vulnerability analysis program for naval vessel. Journal of the Society of Naval Architects of Korea, 50(6), pp.390-396. 

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