초록 ▼

본 연구 과제는 FCW제품 내의 플럭스 충전 상태를 제품을 절개하지 않고 검사할 수 있는 비파괴검사장비[NDT]의 일종인 ECT형의 검사 장비를 개발 하는 것을 목표로 한다. 현재 세계적으로 NDT장비의 시장 규모는 수조원대의 성장을 이루고 있으며 , 기술용역까지 포함된 규모는 10조원 대를 넘을 것으로 판단된다. 하지만 국내에 사용중인 NDT 장비들은 거의 국산화가 이루어지지 않아 대부분 제품을 해외에서 수입하여 사용하고 있는 실정이다. 당사의 개발 계획 제품은 FCW 제품내에 플럭스 충전율을 자동 검사 할 수 있는 장비의 국산화

본 연구 과제는 FCW제품 내의 플럭스 충전 상태를 제품을 절개하지 않고 검사할 수 있는 비파괴검사장비[NDT]의 일종인 ECT형의 검사 장비를 개발 하는 것을 목표로 한다. 현재 세계적으로 NDT장비의 시장 규모는 수조원대의 성장을 이루고 있으며 , 기술용역까지 포함된 규모는 10조원 대를 넘을 것으로 판단된다. 하지만 국내에 사용중인 NDT 장비들은 거의 국산화가 이루어지지 않아 대부분 제품을 해외에서 수입하여 사용하고 있는 실정이다. 당사의 개발 계획 제품은 FCW 제품내에 플럭스 충전율을 자동 검사 할 수 있는 장비의 국산화를 통하여 저렴한 비용으로 신뢰성 있는 품질을 획득할 수 있도록 실제 용접 와이어 생산 업체와의 협력을 통하여 산업현장에 즉시 적용 가능한 제품을 개발 하는 것을 목표로 하고 있다. FCW 용접용 와이어 내에는 플럭스를 충전하는데, 주요 성분은 슬래그(Slag) 형성제, 아크 안정제, 탈산제, 탈질제, 합금제, 및 철분등으로 구성이 되어진다. FCW 용접용 와이어는 튜브(Tube)형대로 제작되어 지며 스틸재질을 가진 Strip 원재료를 투입하여 원형으로 말면서 플럭스(Flux) 분말을 내부에 부착 후 Roll에 의해 압축하여 생산 하게 된다. 이때 플럭스 분말이 얼마나 고르게 내부에 첨가 되었는지가 품질에 영향을 미치게 되며 , 또한 향후 이를 이용하여 작업하는 조선소 등과 용접 작업 시 용접의 품질에도 지대한 영향을 미치게 된다. 이를 위하여 작업자는 용접와이어 생산 시 생산 라인을 정지하고 strip내의 Flux 분말의 충전 상태를 확인하기 위한 샘플을 얻기 위하여 제품을 절단하여 충전상태를 검사하게 된다. 본 개발 대상 기술은 작업자가 생산라인을 멈추거나 제품을 절단 및 해체를 하지 않고도 Flux 첨가 상태를 검사할 수 있는 와전류형[ECT] 비파괴검사장비를 개발 하는 것으로서 당사는 우선 1 단계로 원재료 Strip뚜께, Strip진행속도, Flux Belt속도, 인발 속도등을 종합적으로 분석하여 최적의 제품을 생산 할 수 있는 조건들을 산출하고, 현재의 충전율 측정 장치에 대한 Data 분석을 통한 상관 관계를 분석하여 Data의 신뢰성을 확보 하는 단계와 2단계로 이에 따른 Flux 충전율을 산출 및 제어하는 장비를 개발하여 실제 용접와이어 생산에 작용 하는 단계로 나누어 진행하였다.
제 1절 : 개발 대산 기술의 현상 및 문제점
1. 현상
○. 기존 FCW 용접와이어는 제품의 품질을 검사하기 위하여 생산라인을 멈추고, 작업자가 제품을 해체하여 스틸과 플럭스의 무게를 측정함으로서 정확한 측정이 가능하다. 하지만 작업자가 전 제품을 이렇게 측정할 수가 없음으로 항상 불량의 위험을 내포하고 있는 상태라 할 수 있다.
○. 현재 대부분의 회사에서는 샘플 검사 또는 일본에서 제작된 void detector라는 전용 검사 장비를 사용하고 있으나 측정 오류가 많이 발생하고, 공정 기술의 향상으로 제품의 생산속도가 증가하거나 공정조건이 변함에 따른 오차와 신뢰성을 갖고 있지 못한 상태이다.
○. NDT 장비의 일종인 ECT(와류탐상 검사장치)로 적용을 할 수 있으나 1억 이상의 고가와 결함을 검출하는 용도로 사용되고 있기 때문에 전용으로 FCW의 충전상태를 측정하기 위해서는 새로 제작해야 하는 상태이다.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약서(초록) ... 4
• 목차 ... 5
• 제 1장 : 연구개발개요 ... 6
• 제 1절 : 개발 대산 기술의 현상 및 문제점 ... 6
• 제 2절 : 개발의 필요성 ... 8
• 제 3절 : 국내외 관련 기술 현황 ... 8
• 제 4절 : 개발시 예상되는 파급효과 ... 10
• 제 2장 연구개발목표 및 내용 ... 11
• 제 1절 : 연구 개발 목표 및 세부 내용 ... 11
• 제 2절 : 세부 개발 내용 및 방법 ... 13
• 제 3절 : 단계별 진행 내역 및 주요 성과물 ... 57
• 제 3장 결론 ... 63
• 제 1절 : 초기 목표 대비 실적 ... 63
• 제 2절 : 문제점 및 향후 개선 사항 ... 63
• 제 3절 : 적용 분야 및 기대 효과 ... 64