대형헬기 운용 함정의 비행갑판 충돌시나리오 산정 방법에 관한 연구 = A Study on Methods for Determining Flight Deck Collision Scenarios for Large Helicopter-Operating Warships

국문 초록 (Abstract)

해군 함정은 다양한 임무 수행을 위해 헬기를 탑재하며, 이에 따라 헬기 이착함을 고려한 비행갑판 구조설계가 이루어지고 있다. 그러나 실제 운용 과정에서는 헬기와 비행갑판 간 충돌 사고가 빈번하게 발생하고 있었음에도 불구하고, 이에 대한 안전성 확보는 충분히 고려되지 않고 있다. 특히 대형 헬기를 운용하는 함정의 경우 이러한 위험에 더욱 취약하다.

본 연구에서는 비행갑판과 헬기 간 충돌에 따른 구조적 안전성을 확보하기 위해 확률론적 접근법을 적용하여 헬기 충돌 시나리오를 도출하였다. 이를 위해 주요 변수를 선정하고, 통계적 분포와 적합도 검증을 통해 충돌 조건을 설정하였다. 또한 기존 설계기준에 따른 하중과 시나리오 기반 충돌하중을 비교/분석함으로써, 본 연구에서 제안하는 방법론의 타당성을 검증하였다.

본 연구는 대형헬기 운용 함정의 비행갑판 설계와 안전성 평가에 있어 보다 합리적이고 신뢰성 있는 기준을 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Naval vessels are increasingly required to operate large helicopters to support a wide range of missions. Accordingly, flight deck structures are generally designed in accordance with existing naval and classification society rules, which primarily consider loads induced by normal or emergency landings. However, operational experience and accident statistics indicate that helicopter–flight deck collision accidents frequently occur under abnormal landing or take-off conditions, particularly for vessels operating large rotorcraft.
In this study, a probabilistic approach is proposed to derive realistic helicopter collision scenarios for the structural safety assessment of flight decks on naval vessels. Key collision variables, including impact velocities, attitude angles, and ship motions, are identified based on accident data collected from international aviation safety reports. Appropriate probability density functions are selected through goodness-of-fit tests, and representative collision scenarios are generated using the Latin Hypercube Sampling technique.
The derived probabilistic collision scenarios are compared with conventional design load cases specified in existing standards to evaluate their applicability and limitations. The results demonstrate that the proposed methodology provides a more rational and reliable basis for assessing the structural safety of flight decks, particularly for vessels operating large helicopters above critical compartments such as mine storage spaces.
The proposed approach is expected to contribute to the improvement of flight deck design practices and to support the development of enhanced safety criteria for naval vessels operating large rotorcraft.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서론 1
• 제 2 장 기뢰부설함 9
• 2.1 기뢰부설함 탑재 헬기 11
• 2.2 기뢰부설함 비행갑판 형상 14
• 2.3 기뢰부설함 무기고 16
• 제 3 장 기뢰부설함 비행갑판 설계방법 17
• 3.1 기존 국내/외 비행갑판 설계 기준 17
• 3.2 해군함정 무기고 설계 기준 25
• 3.3 비행갑판-헬기 충돌 사례 27
• 3.4 기뢰부설함 비행갑판 설계 고려사항 35
• 제 4 장 비행갑판의 확률론적 충돌 시나리오 36
• 4.1 충돌 시나리오 변수 선정 39
• 4.2 확률변수에 대한 확률밀도함수 40
• 4.3 확률론적 시나리오 도출 64
• 4.4 확률론적 시나리오 적절성 검토 80
• 제 5 장 결론 85
• Reference 87
• Abstract 91