이 연구실의 핵심 축은 CAD/CAM 기반의 3차원 형상모델링이다. 특히 곡선, 곡면, 메쉬, 점군 등 다양한 기하 표현을 정밀하게 다루는 계산기하학적 방법을 바탕으로 복잡한 산업 제품의 디지털 형상을 생성·편집·분석하는 기술을 연구한다. 연구 주제는 단순한 모델 시각화에 그치지 않고, 실제 설계와 제조를 연결하는 형상 커널, 자유곡면 생성, 곡면 보간, 교차곡선 계산, 음함수 기반 모델링 등 고난도 기하 알고리즘을 포함한다. 세부적으로는 선박 선형과 같은 비정규 형상에 대한 곡선 그물망 보간, G1 연속 곡면 생성, T-junction을 포함한 스플라인 및 T-mesh 기반 기하 표현, 산업용 CT 데이터나 스캔 점군으로부터의 3차원 재구성, 다중 점군 정합, 메쉬 품질 개선 및 워터마킹 기술 등이 연구 범위에 포함된다. 이러한 기술은 설계 자동화, 역설계, 디지털 검증, 대용량 형상 처리 등 다양한 응용으로 이어지며, 실제 산업 현장에서 요구되는 정밀도와 계산 효율을 동시에 고려한다. 이 분야의 연구는 조선해양뿐 아니라 일반 제조업, 디지털 엔지니어링, 제품수명주기관리(PLM), 시뮬레이션 기반 설계 환경의 기반 기술로 확장될 수 있다. 형상모델링의 정확도와 재사용성이 높아질수록 설계 변경 대응 속도, 생산성, 품질 관리 수준이 함께 향상되므로, 연구실은 기하학 이론과 산업 응용을 연결하는 실용적 연구를 지속적으로 추진하는 것으로 해석된다.

이 연구실은 조선해양공학의 디지털 전환을 위해 설계 데이터와 생산 정보를 통합하는 디지털 엔지니어링 연구를 수행해 왔다. 선박은 대형 구조물이며 설계, 생산설계, 의장, 공정, 유지보수 등 다수의 단계가 긴밀하게 연결되기 때문에, 단일 형상 모델만으로는 산업 현장의 요구를 충족하기 어렵다. 이에 따라 연구실은 BOM, PLM, BPM, 설계 이력 관리, 유사선 재사용, 업무 프로세스 최적화 등 설계-생산 통합 관점의 연구를 발전시켜 온 것으로 보인다. 구체적으로는 선박 블록 모델의 재사용, 생산설계 업무 자동 배정, 프로세스별 BOM 템플릿 구축, AVEVA Marine과 PLM 시스템 간 연계, 오픈소스 기반 조선 PLM 원형 개발 등 실제 조선소의 디지털 업무 흐름을 고려한 시스템 연구가 확인된다. 이는 단순 소프트웨어 개발을 넘어 선박 산업 특유의 복잡한 협업 구조를 모델링하고, 설계 정보의 일관성·추적성·활용성을 높이는 방향의 연구라고 할 수 있다. 또한 교육연구단과 인재양성 사업을 통해 친환경·스마트 선박 분야의 디지털 역량 확산에도 기여하고 있다. 이러한 연구는 조선산업의 생산성 향상, 설계 오류 감소, 납기 대응력 강화, 데이터 기반 의사결정 고도화에 직접 연결된다. 나아가 디지털화, 탈탄소화, 탈중앙화와 같은 산업 패러다임 변화 속에서 조선해양 분야의 경쟁력을 유지하기 위한 핵심 기반으로 작동한다. 연구실은 전통적인 조선 설계 문제를 정보기술과 연결하여, 산업 현장에 적용 가능한 디지털 설계 생태계를 구축하는 데 중점을 두고 있다.

최근 연구 흐름에서 두드러지는 또 하나의 축은 자율운항선박을 위한 지능형 의사결정과 항로 계획 기술이다. 연구실은 자율운항 시스템, 경제운항 최적항로, 해양환경을 고려한 경로 탐색, 충돌 회피, 항법 의사결정 등 선박의 지능화에 필요한 핵심 소프트웨어 기술을 다루고 있다. 이는 전통적인 선박 설계 연구를 넘어, 선박 운항 단계에서의 인공지능 및 최적화 문제로 확장된 연구 방향이라고 볼 수 있다. 세부적으로는 AIS 데이터 기반 항로 최적화, 연안 특성을 고려한 경로 계획, 충돌 확률과 COLREGs를 반영한 회피 알고리즘, 자율운항 통합 플랫폼, 고신뢰도 경로 추종 제어, 자동 이접안 알고리즘, SLAM 기반 위치인식 및 환경 구축 등이 포함된다. 또한 베이즈 추론, 강화학습, 기계학습, 포즈 그래프 최적화와 같은 현대적 알고리즘을 접목하여 해상 환경의 불확실성과 동적 제약을 다루는 연구가 활발히 수행된 것으로 해석된다. 관련 특허에서도 지형과 기상 상황을 고려한 경제운항 항로계획 방법이 나타나, 연구가 실제 시스템화 단계로 이어지고 있음을 보여준다. 이 연구는 스마트선박, 친환경 운항, 해상 안전, 원격제어, 해상 통신, 디지털 해사 플랫폼과 밀접하게 연결된다. 자율운항 기술이 고도화될수록 연료 소모 저감, 운항 안전성 향상, 인적 오류 감소, 해운 운영 효율 증대가 가능해지므로 산업적 파급력이 매우 크다. 연구실은 조선해양공학의 전통적 설계 역량 위에 인공지능·센싱·최적화 기술을 결합하여, 미래형 자율운항선박의 핵심 소프트웨어 기반을 구축하는 연구를 수행하고 있다.