바다를 항해하는 선박은 겉보기와 달리 선원들에게 매우 가혹한 근무 환경을 제공할 수 있습니다. 엔진이나 프로펠러에서 발생하는 강력한 소음은 선원들에게 소음성 난청을 유발하는 주요 직업병 원인이 되며, 지속적인 진동은 선체 구조물과 민감한 장비에 물리적인 손상을 입히기도 합니다. 거대한 선체 구조와 복잡한 장비 배치로 인해 소음·진동을 완벽히 제어하는 일은 설계 단계에서 매우 까다로운 과제로 꼽힙니다. 따라서 선박의 안전성과 거주성을 확보하기 위해서는 소음 전파 경로를 정확히 파악하는 것이 중요합니다.

선박의 각종 기기들로 구성된 전체 시스템의 역학 관계를 해석하고 분석할 수 있는 시뮬레이션 역량은 반드시 확보되어야 합니다.

한국기계연구원 시스템다이내믹스연구실은 통계적 에너지 해석법을 도입하여 선내 소음 전파 현상을 정밀하게 평가하는 기술을 개발했습니다. 선체를 3차원 모델링하여 공조 시스템의 음향 특성을 다각도로 검토함으로써 우수한 해석 결과를 도출해냅니다. 또한 주 엔진과 프로펠러를 잇는 추진 축계의 거동을 회전체 동역학 기반으로 예측하여 최적의 방진 구조를 설계할 수 있는 역량을 갖추었습니다. 이러한 전문 기술력은 수중방사소음 저감뿐만 아니라 선체 국부 구조의 안정성 확보에도 탁월한 성능을 발휘하고 있습니다.

이와 같은 소음·진동 해석 및 설계 기술은 지난 수십 년간 대한민국 해군의 도산안창호함과 마라도함 등 주요 함정 제작에 적용되어 그 실효성을 입증받았습니다. 함정 내 소음·진동을 획기적으로 개선함으로써 장병들의 근무 환경을 향상시키고 작전 수행 능력을 유지하는 데 크게 기여하고 있습니다. 연구팀은 앞으로 이 기술을 선박 분야에 국한하지 않고 자동차, 고속철도, 항공기 등 다양한 수송 기계와 육상 건축물까지 확대 적용할 계획입니다. 이를 통해 국내 제품의 품질을 높이고 글로벌 시장에서의 경쟁력을 더욱 강화해 나갈 것입니다.