초록 ▼

1. 최종목표
● 선박용 내진 착탈식 보온 단열 파이프 커버 설계 및 제작
● 선박용 내진 착탈식 보온 단열 파이프 커버 설계기술 확보
● 단열두께를 기존단열제품의 1/2이하로 줄여, 시공 공간을 줄임
● 수분저항성이 강한 보온 단열재료의 발굴
● 기존 단열재료에 대한 특성 파악
- 대상 : E-Glass Fiber Needle Mat, Complex Alumina Blanket, Pyrogel6350 등
- 상기 단열재료들에 대한 특성을 파악한 후, 최적의 단열재료를 이용하여 복합층의 보온단열

1. 최종목표
● 선박용 내진 착탈식 보온 단열 파이프 커버 설계 및 제작
● 선박용 내진 착탈식 보온 단열 파이프 커버 설계기술 확보
● 단열두께를 기존단열제품의 1/2이하로 줄여, 시공 공간을 줄임
● 수분저항성이 강한 보온 단열재료의 발굴
● 기존 단열재료에 대한 특성 파악
- 대상 : E-Glass Fiber Needle Mat, Complex Alumina Blanket, Pyrogel6350 등
- 상기 단열재료들에 대한 특성을 파악한 후, 최적의 단열재료를 이용하여 복합층의 보온단열재를 개발하고자 함
2. 개발내용 및 결과
1) 특허조사 및 분석 - 과제 수행 전에 분석완료
파이프 단열 커버의 경우 전 세계적으로 무수히 많은 특허가 등록 되어 있으나, 과제 대상 제품에 대한 개념을 포함하는 특허는 없음
2) 계획수립 및 자료분석 - 특허분석 결과를 토대로 대상제품에 대한 자료 수집 및 분석
3) 기존 단열재료 특성분석 - 과제 대상 제품을 개발하기 전에 현재 사용되어지고 있는 단열재료에 대한 특성을 분석한 후, 과제에 맞는 최적의 단열재료를 선정한다.
4) 보온재 두께 최소화 - 보온재 두께를 최소화하기위해 실험 및 해석을 수행
5) 내진커버 최적화 - 구조해석기법을 활용하여 해양플랜트 및 선박에서 발생되어지는 진동에 의한 배관에 여기되는 진동을 잡아줄 수 있는 내진커버 최적화
6) 복합층 탈부착식 커버 해석 - 최소화된 보온재와 내진커버를 결합한 대상제품에 대한 구조해석을 수행하여 시제품제작전에 발생할 수 있는 문제점 사전 검토
7) 시제품 - 해석결과를 토대로 시제품 제작
3. 사업성과
○ 기술적 성과
지금까지 파이프를 보온단열 할 때는 보온재의 열전도율 성능이 떨어져, 보온 두께가 두꺼워져 일체형 보다는 Lagging 방법을 사용하여 왔다. 보온커버를 제작하더라도 일체형의 보온 단열커버보다는 분리형( 2분/ 4분) 보온단열 커버를 제작해서 사용 되어 왔다.
본 개발 사업을 통하여 파이프의 보온단열에 사용되는 보온재, 보온커버, 결합방법 등을 종합적으로 검토하여, 일체형 파이프 보온단열 커버의 재질을 선택하게 되었다. 또한, 선택된 재질에 가장 알맞은 파이프커버이 구조를 설계하므로서, 일체형 파이프 보온단열커버를 개발 할 수 있게 되었다.
특히, 일체형 보온단열커버 설계/제작은 진동이 심한 선박, 해양플랜트에 적용이 가능하여져서, 지금까지 Lagging 방법이나 비 금속형 탈착식 보온커버를 사용하는 보온커버 제작 기술을 대체 할 수 있게 되었다.
○ 경제적 성과
내진 설계의 탈착식 파이프 보온단열커버의 개발로 다양한 경제적 효과를 가져 올 수 있게 되었다. 특히, 지금까지 주로 사용되어온 lagging type의 보온단열방법은 보온단열재를 설치하는 시간이 많이 소요되므로, 전체 보온단열 시공에 있어서 인건비가 차지하는 비율이 매우 높았다. ( 기존 보온공사 비의 50% ~ 60%가 인건비로 계산된다). 그러나 일체형 보온단열 커버의 개발로 설치 인건비를 현저히 감소시킬 수 있다.
진동이 심한 선박이나 해양플랜트 등에 Lagging type의 보온단열 방법이 사용될 때는 진동에 의해 결합된 보온단열재의 결합이 해체되어, 보온단열재를 유지/보수하는데 비용/시간/인원이 많이 사용된다. 뿐만 아니라, 기존의 방법은 보온단열두께가 두껍고 그 무게가 무거워 선박 등에 사용될 때 보온단열재를 위한 공간이 많이 사용되므로 선박 건조의 단위 공간을 많이 차지하게 된다. 선박의 운영시에는 그 무게가 무거워져 에너지 사용이 많아지게 된다.
내진 설계의 탈착식 파이프 보온단열커버의 개발 사용으로 보온단열재의 유지보수비용을 현저히 줄일 수 있으며, 선박의 건조 및 운영비용(에어지 사용량)을 줄일 수 있다.
○ 사회적 성과(일자리 창출 등)
● 세계 조선 1위의 강국으로서 전 세계적으로 공급되는 선박을 통해서 간접적인 수출 효과 증대
● 국내외 경기 불황 여파로 극심하게 침체된 조선 산업에 공정개선과 유지보수비를 절약함으로서 경쟁력을 갖춤
● 단열두께를 기존단열제품의 이하로 1/2 줄이면서 성능을 그 보다 더 좋아지므로 전체적인 시공 공간이 줄어들게 여부분의 공간을 활용할 수 있음
4. 향후추진계획
● 향후 계속되는 개발연구를 통하여, Flange, Elbow, Tee, Vlave 등의 Pipe Fitting류의 적용 될 수 있는 내진 설계 탈착식 보온단열커버의 개발 진향 할 예정
● 독창적이고 우수한 고효율의 단열커버를 제작하기 위한 연구개발을 계획 중
● 향후 제품개발은 육상용 플랜트와 기타 여러 공장의 파이프 라인에 다양하게 물품을 공급하여 보다 사업을 확장할 예정임

목차 Contents

• 산연 공동기술개발지원사업 최종보고서...1
• 최종보고서 제출서...2
• 사업비사용실적보고서...3
• Ⅰ. 총괄현황...3
• Ⅱ. 과제개발비 세부집행 내역...3
• 개발결과의견서...8
• 최종보고요약서(초록)...9
• 목 차...12
• 제 1 장 서론...13
• 제 1 절 개발대상 기술의 개요...13
• 제 2 절 기술개발의 목표...14
• 제 3 절 기대효과 및 활용방안...15
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법...16
• 제 1 절 개발내용 및 범위...16
• 제 2 절 개발 방법...17
• 제 3 장 사업성과...19
• 제 1 절 자료조사...19
• 제 2 절 소재선정...25
• 제 3 절 수치해석을 이용한 설계평가 및 최적 파라미터 도출...27
• 제 4 절 제품설계 및 시제품 제작...46
• 제 5 절 기대효과...52
• 제 4 장 결론 및 향후계획...54
• 제 1 절 결론 및 향후계획...54