인하대, 조선 3사·한국선급과 극지 선박 핵심 기술 개발 착수

삼성중공업·한화오션·HD현대중공업·한국선급 공동 참여
빙하중 해석 플랫폼 국산화, K-조선 극지 대응 기술 경쟁력 강화

유빙 해역을 항해하는 빙해 선박에 대한 iFAST 시뮬레이션 결과./사진=인하대 제공

인하대학교(총장 최기영)는 김유일 조선해양공학과 교수 연구팀이 국내 대형 조선 3사, 한국선급과 함께 극지 운항 선박의 핵심 해석 기술 개발에 착수했다고 1일 밝혔다.

이번 연구는 김유일 교수 연구팀인 MDSL(Multidisciplinary Structural Mechanics Lab)이 주관하고, 삼성중공업, 한화오션, HD현대중공업, 한국선급이 공동으로 참여한다. 연구팀은 빙하중 예측과 빙-구조 상호작용 해석을 위한 통합 소프트웨어 플랫폼 'iFAST(Ice Force Assessment Simulation Tool)' 개발을 목표로 한다.

빙하중은 선박이나 해양구조물이 얼음과 부딪힐 때 받는 힘을 말한다. 빙-구조 상호작용 해석은 얼음이 깨지고 선체나 해양구조물이 이에 반응하는 과정을 함께 분석하는 기술이다. 극지 운항 선박의 안전성과 설계 신뢰도를 높이기 위해서는 이러한 힘과 반응을 정밀하게 예측하는 기술이 중요하다.

최근 북극 항로 개척과 극지 자원 개발 확대에 따라 빙해 환경에서 운용되는 선박과 해양구조물에 대한 수요가 증가하고 있다. 특히 액화천연가스(LNG) 운반선, 쇄빙선, 해양플랜트 등 빙해 대응 설비 발주가 확대되면서 빙하중을 정밀하게 평가할 수 있는 기술의 중요성도 커지고 있다. 국내에서도 빙하중 평가 관련 연구와 기술 개발이 이어지고 있지만, 대형 빙해 선박과 해양구조물의 설계·검증에 직접 활용할 수 있는 통합 해석 플랫폼의 국산화 기반은 아직 확대가 필요한 단계다.

일부 분야에서는 해외 기술과 경험식 기반 접근이 함께 활용되고 있어, 보다 고도화된 독자 기술 확보의 필요성이 제기돼 왔다. 이번 공동연구는 이러한 기술적 수요에 대응하고 국내 조선 산업의 자립적인 설계·검증 역량을 강화하기 위해 추진된다. 국내 조선 산업을 대표하는 대형 조선 3사와 한국선급이 함께 참여해 설계·건조·검증 전 과정에서 요구되는 기술 기준과 산업 현장의 실무 요구를 반영하는 것이 특징이다. 조선소의 설계·생산 관점과 선급의 규정·검증 관점이 결합하면서 개발 기술의 실효성과 산업 적용성도 높아질 것으로 기대된다.

김유일 교수 연구팀은 구조응답 기반 하중 추정, 디지털 트윈, 복합 하중 환경 해석 분야에서 축적한 연구 성과를 바탕으로 이번 프로젝트의 핵심 알고리즘 개발과 소프트웨어 플랫폼 구축을 담당한다. 디지털 트윈은 실제 선박이나 구조물을 가상 공간에 구현해 운항 상태와 구조 안전성을 분석·예측하는 기술이다. 연구팀은 이를 바탕으로 빙 파괴 거동, 구조 응답, 빙-구조 상호작용 과정을 통합적으로 고려하는 iFAST 프로그램을 개발할 예정이다.

김유일 인하대 조선해양공학과 교수는 "이번 공동연구는 조선소와 선급, 학계가 긴밀히 협력해 대한민국의 극지 대응 핵심 역량을 한 단계 끌어올리는 중요한 계기가 될 것"이라며 "독자 기술 기반의 해석 플랫폼을 구축해 글로벌 극지 운항 선박과 해양구조물 시장에서 K-조선의 국제 경쟁력을 높이는 데 기여하겠다"고 말했다. 인천=주관철 기자