• 해양시스템대학원은 KAIST 기계공학과의 대학원 교육 프로그램이다. 해양시스템 분야의 첨단에서 핵심적인 역할을 할 수 있는 연구를 수행하고 인재를 육성함으로써 세계 1등 한국 조선해양산업의 기술 경쟁력 확보와 해양 방위 연구에 기여하고자 한다.

     

    해양시스템대학원은 학생들에게 효율적인 이수 교과목 선택을 위해 6개의 핵심 분야를 제공한다.

    1. 해양플랜트 엔지니어링, 2. 해양환경 및 신재생 에너지, 3. 수중공학, 4. 해양시스템 모델링 및 시뮬레이션, 5. 해양시스템 경영, 6. 항만해안공학.

     

    해양시스템공학은 기본적으로 다학제적 연구를 추구하며, 각각의 분야들은 학생들의 학위연구주제와 수강과목 선택 도울 수 있도록 설계되었다. 학생들은 6개의 분야 중 하나를 선택하여 그 분야에 맞도록 수강을 할 수 있으며, 2-3개의 분야를 결합하여 선택할 수도 있다. 위의 6개의 분야 외의 연구에 관심이 있을 시에는 관련 된 외부자문위원을 위촉하고 그 분야와 가장 가까운 교수를 선택하여 위원회를 구성할 수 있다.

     

    해양시스템대학원에서는 다음 세 개의 학위과정을 운영한다.

    • 해양시스템 석사과정
    • 해양시스템 박사과정
    • 해양시스템 석/박사 통합과정

     

    여러 분야에 통합된 연구능력을 가진 리더를 육성하기 위해 설계능력과 통합적 사고를 권장하는 체계적인 교육을 실현하고자 한다.

  • 1.  해양플랜트 엔지니어링

    계속되는 원유와 천연가스의 수요 증가는 에너지 개발과 공급 측면에서 새로운 도전을 제시하고 있다. 심해 유전은 원유와 천연가스의 새로운 공급원으로 대두되고 있으며, 심해저에서 유정 유체를 처리하는 해저생산플랜트 (Subsea production plant)는 심해 유전 개발의 경제성을 더욱 높일 것으로 기대된다. 심해나 고립 지역에서 부수적으로 생산되는 천연가스를 액화천연가스 (LNG)로 액화하는 LNG FPSO는 환경오염을 줄일 뿐만 아니라, 청정 에너지인 액화천연가스의 새로운 공급원이 될 전망이다. 그 동안 해양 대기 오염의 주범인 선박의 중유는 액화천연가스로 대체될 전망이며, 선박간의 액화천연가스 주유를 위한 선박 및 터미널도 새로운 산업으로 대두될 것이다. 화석연료로부터 발생하는 이산화탄소의 장거리 수송 또한 커다란 도전과 기회를 제공하고 있다. 이러한 새로운 도전에 대하여 KAIST OSE는 새로운 혁신적 개념을 제공하여 원천 기술을 확보하고 있다.

     

    • 고압 LNG 저장을 위한 격자형 압력 탱크
    • 해저생산플랜트 설계 및 심해 설치
    • LNG 해상생산 및 저장 설비
    • 대형 선박을 위한 LNG 연료 공급 시스템
    • LNG 주유 선박 및 터미널 설계
    • 이산화탄소 수송용 선박 및 해양 주입 설비

     

    해양산업과 에너지 산업에서 새로운 혁신적 개념들은 경제성뿐만 아니라 안전성과 신뢰성 측면에서 검증되어야 한다. KAIST OSE는 새로운 기술적 혁신뿐만 아니라 이를 검증하는 다양한 접근법들을 함께 연구하고 있다.

     

    • 위험도 기반 설계 및 시스템 안전 설계
    • 화재/폭발 위험도 해석
    • 시스템 신뢰성 공학
    • 전 과정 경제성 평가

    연구분야1

    2.  해양환경 및 신재생 에너지

    지구 표면적의 70%를 차지하고 있는 해양은 앞으로 인류가 필요로 하는 물, 식량 및 에너지의 새로운 공급원이 될 것으로 예상된다. 물은 해수 담수화를 통해, 식량은 풍부한 바다 생물 자원의 효과적인 통제 및 생산을 통해 얻어질 수 있다. 또한, 해상의 강하고 지속적인 바람, 쉴 새 없이 운동하고 있는 수면파, 조류의 빠른 물살 등을 이용하여, 해양으로부터 에너지를 얻을 수 있다. 이와 관련하여, KAIST OSE에서는 해수 담수화, 유체역학, 파동역학, 유체와 강체/탄성체의 상호 작용 등의 기초 연구를 수행하고 있다. 또한, 이들 기초 연구의 결과를 바탕으로, 나노기술을 이용한 해수 담수화, 바다 목장, 부유식 및 고정식 해상 풍력 발전 시스템, 파력 발전을 위한 해양파 집중 시스템, 자려 진동 현상을 이용한 조류력 발전 시스템, 해양 원자력 발전 시스템, 해양관측 등의 응용 연구를 병행하고 있다.

     

    • 해수 담수화: 나노기술을 이용한 층상구조 역삼투압 방식
    • CDI 나노재료를 이용한 해수 담수화
    • 초발수 그래핀 표면을 이용한 물의 포집기술
    • 초발수 그래핀 표면에서의 항력 저감기술
    • 유체역학: 바다 생물 자원의 서식 및 이동과 관련된 중, 지구 유체 역학
    • 파동역학: 수면파, 내부파, 수중음향파
    • 파력 발전 시스템: 파동 집중 시스템
    • 해상 풍력 발전 시스템: 고정식 및 부유식
    • 해양관측: 연안 해양관측시스템
    • 조류력 발전 시스템: 자려 진동식 발전시스템
    • 해양 원자력 발전 시스템: 중력식 해양 원자력 발전 구조물
    • 유체와 강체/탄성체의 상호작용
    • 해양 및 환경 모니터링을 위한 센서개발 및 조합
    • 해양 및 환경 빅 데이터 분석
    • 지구유체난류 및 극지 과학 및 공학
    • 해양 플랜트 및 수중 소음 진동 제어기술, 진동 감쇠 기술

    연구분야2

    3.  수중공학

    해양수중환경은 식량과 에너지를 비롯한 각종 천연자원의 주요 공급원이며 국가 안보와 방위 측면에서도 중요한 공간이다. 하지만 극한의 환경조건과 운용조건으로 인해 많은 기술적 제약과 위험이 존재하며 이로 인해 수중 공간의 효율적 활용이 크게 제한되어 온 것이 사실이다. 최근 로봇 기술의 발전에 따라 과학/산업/국방 등 광범위한 분야에서 이전에 불가능했거나 너무 위험하게 생각되었던 임무의 수행을 위해 무인 로봇이 적극적으로 활용되고 있으며 보다 다양한 종류의 무인 수중 로봇의 개발 필요성 역시 점차 커지고 있다. 아울러, 수중에서의 측위, 통신, 항법 등 수중 로봇 운용을 위한 핵심 기술 외에도 해양물리탐사, 수중폭발해석 등에 있어 수중음향학의 역할은 절대적이며 이에 관한 많은 연구가 필요한 실정이다. 이를 위하여 KAIST OSE는 다음과 같은 분야를 주요 연구 주제로 다루고 있다.

     

    • 수중로봇기술: 자율수중운동체, 원격조종수중운동체
    • 생체모사 수중 물고기 로봇 및 해양 자연모사 기술
    • 수중 운동체 유도, 항법 및 제어
    • 수중음향학, 음향기반 수중측위
    • 해양구조물의 수중폭발응답해석
    • 해군 및 대잠전 기술
    • 소나 트랜스듀서 및 음향 메타물질과 음향격자를 이용한 파동제어기술

    연구분야3

    4.  해양시스템 모델링 및 시뮬레이션

    거대 복합시스템인 해양환경과 해양플랜트는 그 규모 때문에 실물 실험이 어렵고 축소 모형 시험도 많은 비용과 시간이 요구된다. 컴퓨터 기술의 발달과 공학의 발달로 컴퓨터 시뮬레이션으로 실험의 많은 부분을 대체하고 있어 가상 현실과 융합된 M&S (Modeling and Simulation)의 사용이 확대되고 있다. 구조적인 측면과 운전적인 측면에서 복잡한 해양 시스템을 높은 정밀도로 건조하고 운전 편의성을 도모하기 위하여 정보공학의 응용은 필수적이다. 거대 시스템을 완성하기까지 인적 자원뿐만 아니라 수 많은 하부시스템, 부품, 프로그램, 모델링, 데이터베이스가 필요하다. 거대 구조물로부터 작은 부품 단위까지 모델링, 요소들의 통합, 그리고 이들 사이의 정보 교환은 특히 중요하다. 이를 해결하기 위한 KAIST OSE 연구 분야는 다음과 같다.

     

    • 수중폭발 모델링 및 시뮬레이션
    • 해양 환경 모델링 및 시뮬레이션
    • RFID, CAD/CAM, 제품 수명 주기 관리
    • 가상현실 훈련 시스템
    • 해양구조물의 유한요소모델 구축, 유체-구조 상호작용 해석
    • 대변형 및 비탄성 운동 해석을 위한 연속체 역학

    연구분야4

    5.  해양시스템 경영

    선박 및 해양시스템을 설계하고 건조, 운영하는 과정은 방대하고 다양한 종류의 정보와 기술, 그리고 그의 효율적인 관리가 필수적인 복잡한 과정이다. 그 복잡성으로 인해 발생하는 여러 가지 문제들을 해결하기 위해 해운물류 경영학 기법을 포함한 다양한 분야의 지식과 기술을 융합하여 적용하는 것이 필수적이다. 다학제적 기술의 통합 및 최적화, 그리고 효율적인 연계를 위한 시스템 프레임워크의 구축은 그러한 연구의 핵심적인 부분이다. 해양시스템 경영 분여에서는 다음과 같은 복잡한 시스템의 문제와 다학제적 모델링과 해석, 시스템 통합이 필요한 문제들에 대한 연구를 수행한다.

     

    • 해운 및 해상 물류 시스템의 설계와 관리
    • 조선해양 생산 시스템 공학
    • 유연 조립체의 다중 조립공정 정도 관리와 공차해석 및 최적화
    • 해양시스템의 설계와 건조를 위한 의사결정 지원 시뮬레이션 기반 도구
    • 해양시스템을 위한 프로젝트 관리

    연구분야5

    6.  항만해안공학

    세계 인구의 반 가까이가 해안가에서 200Km내에 거주하고 있으며, 2025년까지 그 거주영역이 두 배로 증가할 것이 예상된다. 해안지역의 가장 중요한 시설물 중 하나는 항구이며 인간이 사용하는 대부분의 재화는 항구를 통한 배로 운송된다. 항만해안공학은 해안에서 일어나는 각종 현상, 구조물들과 배의 정박에 관련된 시설물들을 다루는 학문이며, 해양학, 유체역학, 구조역학 등이 관련되어 있다. 이를 위하여 KAIST OSE는 다음과 같은 분야를 주요 연구 주제로 다루고 있다.

    • 컴퓨터 이용 항만 설계
    • 지진 해일에 대한 연구
    • 해안/해양 구조물 설계 (안벽, 방파제, Jetty, 돌핀, LNG 터미널, 계류설비)
    • 부유구조물 해석 및 설계
    • 항만 환경공학
    • 항만 내 부유/침전물 이동에 관한 연구

    연구분야6

        1. 졸업이수학점
          • 석사 : 총 33학점 이상
          • 박사 : 총 60학점 이상
          • 석·박사 통합과정
            • 석·박사 통합과정은 별도의 교과과정을 운영하지 않으며, 석사과정 및 박사과정의 교과과정으로 활용함.
            • 이미 취득한 석사과정의 이수학점을 포함하여 총 60학점 이상을 취득하여야 하며, 학과에서 정한 박사과정 이수요건을 충족하여야 한다.
            • 석사과정에서 취득한 교과학점 및 연구학점을 누적 계산할 수 있다.
        2. 공통필수
          • 3학점 및 1AU

           

          석사 박사
          • CC010 리더십 강좌 (무학점, 2002년 입학생부터 반드시 이수.
            단, 일반장학생 및 외국인 장학생, 창원대-KAIST 협력프로그램으로 입학한 학생에게는 이의 이수를 면제함)
          • CC020 윤리 및 안전 (1AU)
          • CC020 윤리 및 안전 (1AU)

           

          과목번호 교과목명 강의:실험:학점
          CC500 영어논문작성방법 3:0:3
          CC510 전산응용개론 2:3:3
          CC511 확률 및 통계학 2:3:3
          CC512 신소재과학개론 3:0:3
          CC513 공업경제 및 원가분석학 3:0:3
          CC522 계측개론 2:3:3
          CC530 기업가정신과 경영전략 3:0:3
          CC531 특허분석과 발명출원 3:0:3
          CC532 협력시스템설계 4:0:4
        3. 전공필수:  없음
        4. 선택
          • 석사 :  21학점 이상
          • 박사 :  27학점 이상

           

          과목번호 교과목명 강의:실험:학점 비고
          ME403 조선해양공학개론 3:0:3
          ME508 해양시스템의 설계와 건조 3:0:3
          ME509 해양시스템역학 4:0:4
          ME522 수면파 유체역학 3:0:3
          ME523 유체-구조 상호작용 개론 3:0:3
          ME524 해양유체역학 3:0:3
          ME532 고등구조해석 3:0:3
          ME535 유한요소구조해석 3:0:3
          ME538 해양시스템설계 3:0:3 **
          ME539 해양 플랜트 설계 3:0:3
          ME540 구조물의 통계학적 해석 방안 3:0:3
          ME541 해양 플랜트 신뢰도 및 위험도 분석 3:0:3
          ME542 부유체구조역학 3:0:3 *ME538
          ME544 해양복합재료 최적설계 3:0:3 *ME537
          ME546 수중충격파로 인한 수상함과 수중함의 해석과 설계방안 3:0:3
          ME548 해양지식설계시스템 3:1:3(6) *ME547
          ME555 해양구조물 진동 3:0:3
          ME556 수중음향학 3:0:3
          ME558 해양구조물 동역학 3:0:3
          ME559 해양 운동체 동역학 및 제어 3:0:3
          ME565 신경망이론 및 해양시스템응용 3:0:3 *ME564
          ME568 해양 가상현실 시뮬레이션 3:0:3 *GCT722
          ME571 해양시스템생산공학 3:0:3
          ME590 해양시스템 이노베이션 3:0:3
          ME593 항만공학 3:0:3
          ME594 해양시스템공학 3:0:3
          ME595 해양시스템경영 3:0:3
          ME596 조선해양산업경영론 3:0:3
          ME597 신재생 해양에너지 개론 3:0:3
          ME598 인류와 에너지: 바다에서의 도전 3:0:3
          ME599 해양피처모델링 3:1:3 *ME548
          ME620 고등 해양파 역학 3:0:3
          ME622 부유체 동역학 3:0:3
          ME624 선박과 해양시스템의 유체 시뮬레이션 3:0:3
          ME630 심해 석유 생산 공학 4:0:4
          ME631 유탄성학 3:0:3 *ME637
          ME634 스마트재료 및 적응구조물 3:0:3
          ME637 해양복합재료 설계 3:0:3 *ME638
          ME652 이동로봇공학 3:0:3
          ME657 해양 다이나믹 포지셔닝 시스템 3:0:3 *ME662
          ME658 엔지니어링 시스템 아이덴티피케이션 3:0:3
          ME670 해양구조물 시공 2:0:2
          ME671 조선해양 PLM 3:1:3 *ME647
          ME721 해양유체모형론 3:0:3 *ME722
          ME730 해양샌드위치구조설계 3:0:3 *ME738
          ME803 해양시스템특론 3:0:3
          ME804 해양시스템 실습특론 2:3:3

          ※ * 는 대체과목 이며, 500단위 교과목은 학사·대학원 상호인정 교과목임
          ※ ** ME 538 해양시스템설계는 Renaissance Program 학과 디자인 교과목이며, 2009년도에 개설된 ‘ME508 해양시스템 설계와 건조’를 수강한 석·박사과정 학생들에 한하여, 르네상스 프로그램 디자인 교과목으로 인정
          ※ 2016학년도 봄학기부터 적용

        5. 연구
          • 석사 :  9학점 이상 (세미나 1학점 포함, 단 외국인 학생, 및 창원-KAIST 프로그램 학생, 일반학생(2013 봄학기 입학생 이후)은 면제)
          • 박사 :  30학점 이상

           

          과목번호 교과목명 강의:실험:학점
          ME960 논문연구(석사)
          ME968 해양진로설계세미나 1:0:1
          ME980 논문연구(박사)
          ME966 세미나(석사) 1:0:1
          ME986 세미나(박사) 1:0:1