초록 ▼

1. 3차년도 개발목표
○ 극저온 내피로 특성 A5XXX 및 A6XXX Modify 소재 기술 개발
○ Fillet Welding Free Module화 탱크 제조 기술 개발
○ 단일격벽 및 이중격벽형 Pilot급 대형탱크 제조 기술 개발
○ 소재·모듈·탱크에 대한 단계별 선급 인증 (ABS Part II) 획득을 통한 신뢰성 확보

2. 개발내용 및 결과
극저온 내피로 특성 및 압출/용접성 향상 Modify 합금에 대한 주조 및 균질화 기술 개발을 통해 고특성과 고생산성의 빌렛 제조 기술을 확

1. 3차년도 개발목표
○ 극저온 내피로 특성 A5XXX 및 A6XXX Modify 소재 기술 개발
○ Fillet Welding Free Module화 탱크 제조 기술 개발
○ 단일격벽 및 이중격벽형 Pilot급 대형탱크 제조 기술 개발
○ 소재·모듈·탱크에 대한 단계별 선급 인증 (ABS Part II) 획득을 통한 신뢰성 확보

2. 개발내용 및 결과
극저온 내피로 특성 및 압출/용접성 향상 Modify 합금에 대한 주조 및 균질화 기술 개발을 통해 고특성과 고생산성의 빌렛 제조 기술을 확보하였고 이에 따른 가격경쟁력을 확보할 수 있었다. 개발된 소재를 적용하여 압출 조건 및 금형 구조 개선을 통한 압출재 특성 및 품질의 최적화 압출 Operating Window를 확립하였고, 이에 따른 압출 속도 향사에 따른 저가화를 확보하였다. A5xxx 및 A6xxx Modify 합금의 기계적 특성과 상온 및 극저온 특성 평가 등 신뢰성 평가를 완료하였으며 정량적 목표를 달성할 수 있었다.
격벽형 특허를 회피한 설계안을 통한 High Current MIG 용접 및 마찰교반용접 기술을 적용 Pilot 구조물용 단일 및 이중격벽형 Module 제작을 하였고, Module 용접 접합부 기계적 및 극저온 특성 평가를 통한 신뢰성평가를 완료하였다.
단일 및 이중격벽형 Pilot급 대형탱크 제조를 위한 탱크 제작상의 조립 및 탑재 공정 최적화 기술, 기계화 및 자동화를 통한 생산 30% 공수 절감 저가 독립형 탱크 제조 기술 개발 등을 통해 탱크 제조 공수 절감 효과를 기대할 수 있었다.
대형탱크 Pilot 구조물용 Module 용접 접합부 특성 평가와 선급 인증 및 맞대기 용접부 비파괴 자동 검사시스템 개발을 통해 LNG 선박용 격벽형 탱크 접합부의 신뢰성을 확보할 수 있었다.

3. 기대효과(기술적 및 경제적 효과)
○ 알루미늄 수입 판재 대체 무역 역조 개선
○ 특허기술 확보를 통한 기술료 절감
○ LNG FPSO 및 LNG Carrier 적용 확대
○ 제조 공정 공수 절감을 통한 제조원가 절감

4. 적용분야
○ 조선 및 해양 플랜트 산업 분야
○ 수송기계 (자동차, 철도차량, 이륜차 등) 산업 분야
○ 전기·전자 부품 산업 및 산업 자동화 설비


(출처 : 부품소재기술개발사업 최종보고서 초록)

Abstract

목차 Contents

• 표지 ... 1최종보고서 제출서 ... 2제 출 문 ... 3부품소재기술개발사업 최종보고서 초록 ... 5목차 ... 30제1장 서론 ... 39 제1절 기술개발대상 부품소재 ... 39 1. 부품·소재의 형상 및 명칭 ... 39 2. 부품·소재의 기능 ... 44 3. 부품·소재의 핵심기술 및 요소기술 ... 48 4. 국내·외 제품·기술 및 시장현황 ... 78 제2절 기술개발 목표 ... 104 1. 극저온 내피로 특성 A5XXX 및 A6XXX Modify 소재 기술 개발 ... 104 2. Fillet Welding Free Module화 탱크제조 기술 개발 ... 104 3. 단일격벽 및 이중격벽 Pilot급 대형탱크 제조 기술 개발 ... 104 제3절 기술개발 내용 ... 105 1. 주요 개발 내용 ... 105 2. 극저온 내피로 특성 A5XXX 및 A6XXX Modify 소재 기술 개발 ... 106 3. Fillet Welding Free Module화 탱크제조 기술 개발 ... 107 4. 단일격벽 및 이중격벽 Pilot 급 대형탱크 제조 기술 개발 ... 109제2장 본론 ... 110 제1절 기술개발의 목표 및 내용 ... 110 1. 기술개발의 목표 달성여부 ... 110 2. 기술개발의 내용 수행실적 ... 113 3. 기술적 해결방법 수행실적 ... 118 4. 기술개발의 내용에 대한 보호대책 수행실적 ... 118 5. 수요기업과의 협력방안 수행실적 ... 118 6. 정량적 목표에 대한 공인시험기관의 공인시험 결과 ... 119 7. 산업재산권 출원ㆍ등록 및 논문 게재ㆍ발표 등의 성과 ... 121 제2절 수행주체별 담당내용 및 협력 ... 125 1. 수행주체별 담당내용 수행실적 ... 125 2. 수행주체별 협력 수행실적 ... 132 3. 수행주체별 인력 및 연구기자재ㆍ시설의 투입 실적 ... 134 제3절 기술개발 추진일정 준수 여부 ... 135 1. 수행주체별 기술개발 추진일정 계획 대비 실적 현황 ... 135제3장 1차년도 기술개발 수행실적 내용 ... 139 제1절 극저온 내피로 특성 A5XXX 및 A6XXX Modify 소재 기술 개발 ... 139 1. 해외 관련 기술 분석 ... 139 2. 극저온 내피로 특성 A5XXX Modify 합금 소재 개발 ... 143 3. 극저온 내피로 특성 A6XXX Modify 합금 소재 개발 ... 155 4. 개재물 및 결정립계 제어 극저온 기계적 특성 개발 ... 160 5. A5XXX Modify 합금 대형 알루미늄 빌렛 주조 기술 개발 ... 165 6. A6XXX Modify 합금 대형 알루미늄 빌렛 주조기술 개발 ... 172 7. 시제 빌렛 시험 평가 기술 확립(결정립도, 역편석, 산화물, 수소농도 햠량 평가) ... 177 8. A5XXX Modify 합금 극저온 특성 평가 ... 180 9. 극저온 내피로 특성 A6XXX Modify 합금소재 개발 ... 186 제2절 Fillet Welding Free Module화 탱크제조 기술 개발 ... 187 1. Sloshing 방지 탱크 설계 기반 기술 개발 ... 187 2. 대형 광폭 압출 금형 설계/제작 기술 개발 ... 189 3. 대형 광폭 정밀 압출 공정 기반 기술 개발 ... 196 4. Slit 공법 적용용 저변형 마찰교반접합 공정 요소기술 개발 ... 205 5. 저변형 마찰교반접합 장치 설계/제작 기술 개발 ... 226 6. High Current MIG 용접공정 특성 평가 ... 231 7. 양면 및 편면 자동 용접공정 기술 개발 ... 246 제3절 단일격벽 및 이중격벽 Pilot급 대형탱크 제조 기술 개발 ... 259 1. 격벽형 탱크 특허 회피 설계안 도출 ... 259 2. 30% 공수 절감 저가 독립형 탱크제조 기술 개발 ... 266제4장 2차년도 기술개발 수행실적 내용 ... 275 제1절 극저온 내피로 특성 A5XXX 및 A6XXX Modify 소재 기술 개발 ... 275 1. 해외 관련 기술 분석 ... 275 2. 극저온 내피로 특성 A6XXX Modify 합금 소재 개발 ... 282 3. 개재물 및 결정립계 제어 극저온 기계적 특성 개발 ... 289 4. A5XXX Modify 합금 대형 알루미늄 빌렛 균질/냉각 기술 개발 ... 299 5. A6XXX Modify 합금 대형 알루미늄 빌렛 주조 기술 개발 ... 306 제2절 Fillet Welding Free Module화 탱크제조 기술 개발 ... 314 1. Sloshing 방지 탱크 설계 기술 확립 ... 314 2. 대형 광폭 압출 금형 설계/제작 기술 개발 ... 317 3. A5XXX 대형 광폭 정밀 압출 공정 기술 확립 ... 329 4. A6XXX 대형 광폭 정밀 압출 공정 기술 확립 ... 340 5. 대형 광폭 압출재의 특성 평가 ... 346 6. Slit 공법 적용용 저변형 마찰교반접합 공정 요소기술 개발 ... 378 7. 저변형 마찰교반접합 장치 설계/제작 기술 개발 ... 400 8. Module 적용 후판 맞대기 용접 기법도출 ... 414 9. 선정 용접 기법 공정 최적화 기술 개발 ... 417 10. 장 용접장 대응 High Current MIG 용접 기법 최적화 ... 421 11. Module화 대응 용접시공 기술 개발 ... 426 12. 단일격벽형 Fillet Welding Free Module 제작 ... 430 13. 이중격벽형 Fillet Welding Free Module 제작 ... 433 제3절 단일격벽 및 이중격벽 Pilot급 대형탱크 제조 기술 개발 ... 438 1. 격벽형 탱크 특허 회피 설계 기술 확보 ... 438제5장 3차년도 기술개발 수행실적 상세내용 ... 441 제1절 극저온 내피로 특성 A5XXX 및 A6XXX Modify 소재 기술 개발 ... 441 1. A5XXX Modify 합금 대형 알루미늄 빌렛 고생산성 기술 확보 ... 441 2. A6XXX Modify 합금 대형 알루미늄 빌렛 주조 기술 개발 ... 462 제2절 Fillet Welding Free Module화 탱크제조 기술 개발 ... 484 1. 고생산성 A5XXX 대형 광폭 정밀 압출 공정 기술 확립 ... 484 2. 고생산성 A6XXX 대형 광폭 정밀 압출 공정 기술 확립 ... 497 3. Slit 공법 적용용 저변형 마찰교반접합 공정 및 설비 최적화 기술 확립 ... 513 4. High Current MIG 용접 기법을 이용한 Module화 용접 기술 확립 ... 544 5. Module화 대응 용접 시공 기술 확립 ... 564 6. Pilot 구조물용 단일격벽형 Fillet Welding Free Module 제작 ... 573 7. Pilot 구조물용 이중격벽형 Fillet Welding Free Module 제작 ... 600 8. 알루미늄 대형 쉘 구조물 대상 MIG 용접 열변형 제어기술 확립 ... 632 9. 모듈 및 구조물에 대한 변형제어용 치수확보/평가 시스템 개발 ... 647 제3절 단일격벽 및 이중격벽 Pilot 급 대형탱크 제조 기술 개발 ... 661 1. 30% 공수 절감 저가 독립형 탱크제조 기술 개발 ... 661 2. 단일격벽 및 이중격벽형 Module을 이용한 Pilot 구조물 제작 ... 662 3. 단일격벽 및 이중격벽형 Pilot 구조물 시제품 신뢰성 평가 ... 687 4. 대형탱크 Pilot 구조물용 알루미늄 Module 선급 인증 ... 715 5. 맞대기 용접부 비파괴 자동 검사시스템 개발 ... 731제6장 결론 ... 737 1. 극저온 내피로 특성 A5XXX 및 A6XXX Modify 소재 기술 개발 ... 737 2. Fillet Welding Free Module화 탱크제조 기술 개발 ... 740 3. 단일격벽 및 이중격벽 Pilot급 대형탱크 제조 기술 개발 ... 742끝페이지 ... 745