모듈형 다목적 무인 수상 구명드론(USV) 디자인 및 엔지니어링 개발 해양선박· | 크리에이티브 퍼스
저중심 자가복원(Self-Righting) 및 모듈형 워터젯 추진체 기반 다목적 무인 수상 인명구조 드론 (모듈형 다목적 무인 수상 구명드론(USV) 디자인 및 엔지니어링 개발) — 해양선박·레저보
모듈형 다목적 무인 수상 구명드론(USV) 디자인 및 엔지니어링 개발 해양선박· | 크리에이티브 퍼스
01 · FINAL 3D RENDERING & ORTHOGRAPHIC SPECIFICATION
모듈형 다목적 무인 수상 구명드론(USV) 3D 렌더링 및 최종 제원
Size : L1100 × W756 × H305.4 mm | Weight : 18kg (기존 대비 30% 경량화) | Max Speed : 15km/h | Towing : 200kg (+33%)
| 평가 항목 (Specification) | 기존 제품 (Conventional) | 개선 개발 제품 (CREATIVE PERS USV) |
|---|---|---|
| 규격 (Size / 종횡비) | 1200 × 700 × 280 mm (종횡비 1:1.7) | 1100 × 756 × 305.4 mm (종횡비 1:1.5 최적화 — 선회력·파도 주파성 향상) |
| 무게 (Weight) | 약 26 kg | 18 kg (약 30% 경량화 — 구조대원 1인 휴대 및 신속 해상 투입) |
| 최대속도 (Max Speed) | 13 km/h | 15 km/h (약 15% 향상 — 수난 골든타임 내 신속 접근) |
| 선체 부력 (Buoyancy) | 0.101 ㎥ | 0.115 ㎥ (약 14% 부력 향상 — 원기둥형 폰툰 적용) |
| 견인력 (Towing Cap.) | 150 kg | 200 kg (약 33% 향상 — 다수 익수자 동시 구조 및 견인) |
| 역추진 워터 흡입량 | 1.9 L × 2ea (흡입구 153mm) | 3.8 L × 2ea (100% 증대, 흡입구 270mm — 전복 시 즉각 자가복원) |
| 익수자 공간 / 핸들 | 내측 폭 240mm / 분할 핸들 160mm | 내측 폭 280mm 확장 (+40mm) / 무게중심 300mm 일체형 그립 핸들 |
| 유지보수 및 확장성 | 일체형 바디 (정비·임무 확장 취약) | 모듈형 분리 설계 (워터젯 추진부·센서·4K 카메라·어탐기 호환) |
02 · PROBLEM ANALYSIS & 6 ENGINEERING UX SOLUTIONS
기존 수상 구명드론 문제점 분석 및 6대 엔지니어링·인체공학 솔루션
선회력(1:1.5) 개선 · 자가복원 흡입량 2배 확장(3.8L×2) · 익수자 공간(280mm) · 무게중심 핸들(300mm) · 모듈형 분리 구조
선체 종횡비(1:1.5) 및 파도 롤링 개선
기존 1200×700mm(1:1.7)에서 1100×756mm(1:1.5) 비례로 최적화하여 선회 능력을 높이고 측면 파도 유입 시 롤링(Rolling) 현상을 최소화했습니다.
자가복원 역추진 흡입구 100% 확장
전복 시 즉각 자세 회복(Self-Righting)을 위해 역추진 워터 흡입구를 153mm → 270mm로 확장하여 흡입 유량을 1.9L×2 → 3.8L×2로 2배 증대했습니다.
익수자 파지 및 탑승 공간 확장
위급 상황에서 익수자가 상체를 안정적으로 거치하고 파지할 수 있도록 후면 폰툰 내측 폭을 기존 240mm에서 280mm로 40mm 확장 설계했습니다.
무게중심 300mm 일체형 그립 핸들
협소한 분할 핸들(160mm)을 선체 무게중심(L.C.G)에 맞춘 300mm 광폭 일체형 핸들로 통합하여 1인 운반 편의성과 익수자 파지성을 극대화했습니다.
추진부·본체 분리형 다목적 모듈화
상부 본체와 하부 워터젯 추진부·임무 모듈을 분리 설계하여 정비성(Maintenance)을 높이고 수색·어탐·스노클 어시스트 등 복합 임무 확장을 구현했습니다.
디자인·ES상세설계·1:1 목업 통합
고시인성 해양안전 스타일링, 내부 방수 격벽 및 3D 기구설계(ES), 1:1 스케일 워킹 목업 제작 및 수조 자가복원·직진성 실증까지 원스톱으로 완성했습니다.
03 · CONCEPT IDEATION SKETCHES & CMF STRATEGY
아이디어 컨셉 스케치 전개 및 고시인성 해양 안전 CMF 전략
Concept Direction : Modern · Ergonomic · Strong | Color : Safety Yellow & Dark Gray | Material : FRP (Matte Embo & Urethane)
Modern · Ergonomic · Strong 조형
유체 저항을 줄이는 유선형 상부 데크와 익수자 2차 충돌 부상을 방지하는 사방 곡면 라운딩, 파랑 충격을 흡수하는 더블 원기둥 폰툰 구조를 결합했습니다.
다목적 모듈형 임무 장비 호환
상부 마운트 및 밀폐형 배터리 베이(Sealed Bay)에 4K 광학 카메라·레이저 포인터, 양방향 음성 통신 스피커, 스노클 어시스트 모듈을 신속히 장착할 수 있습니다.
Safety Yellow & Dark Gray FRP 마감
해상 악천후에서도 시인성이 뛰어난 Safety Yellow 주조색과 Dark Gray 폰툰 배색, 고강도 FRP 성형 및 우레탄 스프레이·무광 엠보(Matte Embo) 마감을 적용했습니다.
04 · CFD HYDRODYNAMIC ANALYSIS & TANK PROTOTYPE VERIFICATION
3차원 선형 복원 안정성 계산 · 전산유체역학(CFD) 저항해석 · 수조 추력/낙하 실증
Draft 80~150mm 배수량 및 0°~70° 횡경사 복원력 검토 · 설계속도(0.5~2.0m/s) CFD 저항해석(45.3N) · 수조 자가복원 및 낙하 내충격 실증
흘수(Draft)별 배수량 및 횡경사 복원력
Draft 80mm(29.14kg) ~ 150mm(68.79kg) 구간별 침수 선형·배수량 계산 및 0°~70° 횡경사(Heel Angle) 전 구간 복원 모멘트·부력 중심 시뮬레이션을 검증했습니다.
전산유체역학(CFD) 유선 및 저항 해석
설계속도 0.5~2.0m/s 구간 압력계수(Cp -1.00~0.72) 및 파고 분포 해석 결과, Speed 2.0m/s·Draft 150mm 기준 총 저항 45.3N, Froude Number 0.65를 달성했습니다.
1:1 시제품 수조 주행·낙하·수밀 실증
1:1 스케일 워킹 프로토타입을 제작하여 수조 최대 추력·직진 주행 테스트, 전복 상태 역추진 자가복원 실증, 해상 낙하 충격 및 내부 수밀 테스트를 완료했습니다.
- 발주처 (Client)
- CREATIVE PERS R&D, 크리에이티브 퍼스 (디자인·엔지니어링 개발 과제)
- 개발목적 (Purpose)
- Modular Multi-Purpose Unmanned Surface Rescue Drone (USV), 저중심 자가복원(Self-Righting) 및 모듈형 워터젯 추진체 기반 다목적 무인 수상 인명구조 드론
- 개발연도 (Year)
- 2026
- 디자인 분야 (Category)
- MARINE · RESCUE USV
- 상세 규격 (Specification)
- Size _ L1100 x W756 x H305.4 mm / Weight _ 18kg (기존 26kg 대비 30% 경량화), Performance _ Max Speed 15km/h (+15%) · Buoyancy 0.115㎥ (+14%) · Towing 200kg (+33%) · Water Intake 3.8L x 2ea (+100%), Material & CMF _ FRP (Safety Yellow & Dark Gray / Urethane Spray & Matte Embo), Function _ Self-Righting · Dual GNSS · Two-Way Audio & 4K Camera Monitoring
- 디자인·설계 프로세스 노트
- 모듈형 다목적 무인 수상 구명드론(Modular Smart Rescue USV) 디자인 고도화 · ES상세설계 · 1:1 수조 실증 프로젝트, • 3대 개발 목표 (Design · ES Engineering · 1:1 Mock-up) : ① 전복 시 즉각 복원되는 저중심 자가복원(Self-Righting) 선형 및 익수자 2차 부상 방지 사방 라운딩 외관 · ② 추진부와 본체를 분리한 모듈형 플랫폼 설계(4K 카메라·어탐기·스노클 어시스트 호환) 및 전산유체역학(CFD) 저항해석(45.3N, Froude 0.65) · ③ 1:1 스케일 워킹 목업 제작 및 수조 추력·낙하·수밀 실증 테스트 완료, • 6대 핵심 엔지니어링 & 인체공학 UX 개선 지표 : 선체 종횡비 1:1.5(1100×756mm) 최적화로 선회력·파도 주파성 향상 · 무게 26kg → 18kg(약 30% 경량화) · 최대속도 13km/h → 15km/h(+15%) · 원기둥 폰툰 적용으로 부력 0.101㎥ → 0.115㎥(+14%) 및 견인력 150kg → 200kg(+33%) 향상 · 자가복원 역추진 워터 흡입량 1.9L×2 → 3.8L×2(+100% 증대) · 익수자 확보 공간(280mm) 및 무게중심 300mm 일체형 그랩 핸들 적용
