초록 ▼

□ 연구내용
O 사업목표 : 세계 최고 수준의 LNG선박 극저온 연료탱크용 스마트 제조 통합 시스템 기술 확보
- 기존 공법/신공법 특성 평가 및 품질 개선 공정 설계
- 니켈강/고망간강 소재 전용 제조 시스템 최적화
- LNG탱크용 스마트 제조시스템 공정기술 확립
- 15% 비용 절감 달성 스마트 제조 통합 시스템 운용 및 실증
O 3차년도 개발목표
- 9% Ni강 소재의 용접 소재 선정 및 합금성분에 따른 자화 방지 방안 연구
- 9% Ni강 적용 레이저 기반 실시간 불량판단 가능한

□ 연구내용
O 사업목표 : 세계 최고 수준의 LNG선박 극저온 연료탱크용 스마트 제조 통합 시스템 기술 확보
- 기존 공법/신공법 특성 평가 및 품질 개선 공정 설계
- 니켈강/고망간강 소재 전용 제조 시스템 최적화
- LNG탱크용 스마트 제조시스템 공정기술 확립
- 15% 비용 절감 달성 스마트 제조 통합 시스템 운용 및 실증
O 3차년도 개발목표
- 9% Ni강 소재의 용접 소재 선정 및 합금성분에 따른 자화 방지 방안 연구
- 9% Ni강 적용 레이저 기반 실시간 불량판단 가능한 Process Monitoring 기술 및 품질판단 알고리즘 개발
- 구축 DB 응용 융복합 열·표면처리를 이용한 고합금강 표면개질 기술개발 및 정확도 향상 메카니즘 정립

□ 연구개발 성과
- 정량적 성과
- 기술스펙 달성 성과
0 극저온용 소재 결함 및 최소화 기술
- 열역학 계산을 통해 개발한 신규 용가재에 대한 물성 검증을 통하여, 최적 용접 소재를 선정하고 자화 결함 방지 방안을 도출함 (소재 결함 최소화 방안 총 2건 도출)
0 극저온 소재 용접기술 최적화 및 품질 모니터링·예측 기술
- 공정최적화를 위해 용접속도, 출력, 아크 선행 및 후행 조건, 레이저-아크간 거리 등을 고려하였으며 BOP 시험을 바탕으로 용접공정 최적화를 도출함
- 고주기 피로 시험 결과, 피로한 목표치인 0.3 이상의 피로율을 달성함
- 레이저-아크 하이브리드 용접 신호기반 용접 품질 판단 알고리즘을 개발하였으며 최종 모델의 품질 판단 예측 정확보는 92.9%를 달성함
0 고기능 특성부여 표면처리 기술
- 열, 표면처리 통한 표면 경도, 마찰계수, 유효경화깊이 확보
- 공정 예측 정확도 검증

□ 기술적 우수성
0 극저온용 소재 결함 및 최소화 기술
- 제조공정 중 발생하는 소재 결함을 원천적으로 차단하는 근원 기술
0 극저온 소재 용접기술 최적화 및 품질 모니터링·예측 기술
- 국내 최초 LNG 연료탱크용 용접공정 최적화 및 예측 기반 고특성화 기술
0 고기능 특성부여 표면처리 기술
- 극저온 LNG, LH2의 이송과 제어 기자재 및 펌프, 기화기 등 주요 부품의 소재별 핵심적인 열·표면처리 기술

□ 성과활용 계획
0 개발기술의 용도
- 극저온용 부품의 제조 시 야기되는 Ni강/고망간강 소재의 결함 및 자화 특성 예측 기술을 활용하여 최적 용접 소재·제조공정 가이드라인 제시
- 국내 최고 수준의 소재·용접·표면처리 기술 확보 및 품질 고도화를 통한 친환경 LNG 선박 연료탱크 제작 원가 절감 및 국제 시장에서 가격/품질 경쟁력 확보
- 확보 기술의 사업화를 통해 차세대 선박기술의 고도화 및 생산경쟁력 향상 뿐 만 아니라, 울산지역 조선산업의 신사업으로의 사업다각화 모색을 통해 세계시장 점유율 확대에 기여
0 후속 연구 연계
- 공정 모니터링 기술개발로 인한 다양한 시장 및 제품 확대 적용
- 국내외 학회 참석을 통한 연구성과 발표 및 홍보와 관련 기술네트워크 구축
- 확보된 원천 기술을 통한 세부 기획 및 중·장기 정부 과제 도출
0 사업화
- 핵심기술 및 관련 장비의 지식재산권 획득을 통한 기술방어
- 각 부품별 맞춤형 기술개발을 통한 기술이전 및 전파

(출처 : 요약서 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 기본사업 연구보고서 ... 3
• 기본사업 연구 요약서 ... 4
• 목차 ... 7
• 제 1 장 개 요 ... 8
• 제 1 절 연구개발 목표 ... 8
• 제 2 절 연구개발의 필요성 ... 9
• 제 3 절 당해연도 연구개발 범위 ... 12
• 제 2 장 연구수행 내용 및 결과 ... 13
• 제 1 절 연구개발 추진 체계 ... 13
• 제 2 절 당해연도 연구개발 내용 ... 17
• 제 3 절 당해연도 연구개발 결과 ... 46
• 제 3 장 연구성과 활용 방안 ... 49
• 제 1 절 연구성과 활용·확산계획 ... 49
• 제 2 절 기대효과 ... 49
• 제 4 장 차년도 사업추진계획 ... 50
• 제 1 절 차년도 사업추진 내용 ... 50
• 제 2 절 차년도 세부 연구분야(Spec) ... 56
• 제 5 장 참고문헌 ... 60
• 끝페이지 ... 61