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조선공업에서 가열냉각성형과 자동화

전문가 제언: ○ 조선공업에 있어서 철강 용접기술이 개발되기 이전에는 목재를 사용한 목선으로 배와 물과의 접촉저항을 작게 하기 위해 선각을 유선형으로 가공을 해야 하기 때문에 곡선 부분을 사람의 손으로 가공하지 않으면 안됐다. 철강용접기술 특히 전기 아크 용접법의 개발로 목선 대신에 철선이 등장하게 되었으며, 배의 크기도 상상을 초원할 정도로 대형화 되어 원유 운반선 같은 경우에는 70만 톤 정도의 것도 있으며, 사람이 만든 축조물 가운데 만리장성을 제외하고는 배만큼 큰 축조물이 없을 정도로 대형화 되었다.

○ 이와 같이 조선공업은 용접기술과 더불어 발전하였으나, 조선은 대형이면서 유선형이기 때문에 선각(船殼)의 형상이 곡면으로 이루어진 것이 특징이다. 따라서 철판을 곡면으로 가공해야 할 필요가 있다. 가공 대상물이 소형이면 공작기계로 가공이 가능하지만 가공물이 대형이므로 공작기계에 설치가 불가능하여 공작기계의 사용은 불가능 하며 대형물을 설치할 수 있는 공작기계가 있다 하더러도 코스트 면에서 경제성이 없기 때문에 대부분의 조선소에서는 철판을 국소 가열하여 열 변형을 이용한 가공을 시도하고 있다.

○ 국소 가열에 의한 목표 곡면의 가공은 기능인 경험에 의존하고 있는 것이 현실이며, 조선공업의 선각제작은 기피 업종의 하나로 기능의 전수자도 없을 뿐 아니라 사람의 기능에 의한 것이기 때문에 정밀도, 신뢰성, 작업의 효율성 등이 떨어져 가능하면 기계화 또는 자동화가 필요로 되는 업종이다.

○ 이런 문제를 해결하기 위해 일본의 유수 조선업체의 하나인 Ishikawajimaharima(IHI) 조선 중공업은 IHI-α라고 하는 국소 가열 냉각에 의한 곡면가공 자동시스템을 개발 실제 가공에 적용한 결과 곡면 가공치수의 정밀성과 효율성이 확인 되었다는 보고가 있다. 그러나 선체의 중앙 부분은 대략 완만한 곡면이지만 선수와 선미는 강판의 두께도 두꺼울 뿐 아니라 복잡한 3차 곡면으로 이루어져 있기 때문에 이 부분의 곡면 가공에 대한 자동화는 보다 많은 보완 수정이 필요하다.

저자: Morinobu ISHIYAMA
자료유형: 학술정보