초록 ▼

□ 연구내용
○ 하이브리드 추진체 선박용 프로펠러 3D 모델링 설계
- 간섭 형상이 발생하지 않는 블레이트 설계 및 3D 모델링화
○ 유동응고해석을 이용한 3D 프린트 사형 몰드용 게이트 시스템 설계 최적화
- 실험계획법을 적용하여 게이트 형상 및 위치, 런너 길이 및 직경에 대한 최적화
- 기포 결함, 회수율, 충전 중 온도분포 등에 대한 경향 분석
○ DOE법을 이용한 주조 결함 정량화 및 설계 변수 최적화
- 실험계획법을 적용하여 게이트 형상 및 위치, 런너 길이 및 직경에 대한 최적화

□ 연구내용
○ 하이브리드 추진체 선박용 프로펠러 3D 모델링 설계
- 간섭 형상이 발생하지 않는 블레이트 설계 및 3D 모델링화
○ 유동응고해석을 이용한 3D 프린트 사형 몰드용 게이트 시스템 설계 최적화
- 실험계획법을 적용하여 게이트 형상 및 위치, 런너 길이 및 직경에 대한 최적화
- 기포 결함, 회수율, 충전 중 온도분포 등에 대한 경향 분석
○ DOE법을 이용한 주조 결함 정량화 및 설계 변수 최적화
- 실험계획법을 적용하여 게이트 형상 및 위치, 런너 길이 및 직경에 대한 최적화
- 기포 결함, 회수율, 충전 중 온도분포 등에 대한 경향 분석
○ 알루미늄 청동(ALBC3) 합금을 이용한 하이브리드 추진체용 프로펠러 제작
- 3D 프린트 사형 몰드를 이용하여 사형주조공정 진행
- 주입온도, 주입속도, 가열 온도, 유지 시간 등 주조 공정 최적화
○ 제조된 프로펠러의 선급 승인 및 비파괴 검사 등 내부 품질 평가
- 한국해양교통안전공단의 자체 선급심의 규정에 의한 시제품 선급 승인
- 선사에서 지정한 검사 전문가와 함께 액체침투탐상검사 입회 시험 진행

□ 연구개발 성과
○ 정성적 성과
- 3D 프린트 몰드 제작기술을 적용한 하이브리드 추진체 선박용 프로펠러 제작으로 제작 기간 50% 감소(10일→5일 이내), 프로펠러의 내외부 품질 향상으로 용접작업 비율 감소(70% 이상 감소), 표면 조도 향상, 정‧동 밸런싱 향상, 소재 사용량 감소 효과
○ 정량적 성과
○ 기술스펙 달성 성과

□ 기술적 우수성
○ 3D 프린트 몰드 제작기술을 적용한 하이브리드 추진체 선박용 프로펠러 제작 기술
- 기존 수작업을 통한 조형작업이 아닌 3D 프린팅 기술을 적용한 자동화 조형기술
- 기존 수작업 조형 작업 기간을 50% 이상 감소시키는 공정 기술 확보(높은 노동 집약적 작업, 작업자의 노령화 및 숙련공의 부재, 3D 제조업으로 인해 고용 유지 및 신규 인력 채용의 어려움 극복)
- 3D 프린트 몰드 제작 기술 적용을 통한 생산성 향상 및 제품 다변화
- 치수정밀도 및 내부품질 향상으로 제품 고급화 및 생산 원가 절감 효과

□ 성과활용 계획
○ 3D 프린트 몰드 제작기술을 적용한 전기추진체 및 하이브리드 추진체 선박용 프로펠러 생산기반 구축을 통한 국내/외 해양선박 부품 업체의 세계시장 경쟁력 제고
○ 전남/북, 경남 등 서남권지역을 시작으로 국내 협회, 조합, 지자체를 중심으로 마케팅을 활성화함과 동시에 국내 연구기관들과 함께 세계 친환경 선박 기술에 능동적으로 대응한 프로펠러 부품 제조 기술 개발 및 양산화

(출처 : 요약서 4p)