기계연, 하이브리드 레이저-아크 용접 기술 개발

국내 연구진이 조선업의 경쟁력을 강화할 새로운 용접 기술을 개발했다.

한국기계연구원은 대우조선해양㈜와 친환경 액화천연가스(LNG) 선박의 고망간강(High Mn Steel) 연료탱크 제작을 위한 하이브리드 레이저-아크 용접 기술 개발에 성공했다고 22일 밝혔다.

부산기계기술연구센터 이광현·서정 박사 연구팀이 개발한 이 기술은 관련 선급에서 요구하는 30mm 두게 LNG 고망간강 연료탱크 제작을 위한 용접부 성능 조건을 모두 만족한다.

고망간강은 기존 LNG 탱크에 쓰이는 스테인리스강과 유사한 극저온 강도와 인성을 가지면서도, 가격 경쟁력이 뛰어난 소재로 주목받고 있다.

기존 아크 용접의 경우 용접부의 용융 깊이가 얇고 넓게 형성될 뿐 아니라, 다량의 흄(금속 증기 응축·산화에 형성된 고체상 미립자)이 발생해 다수의 숙련된 용접사가 장시간 용접을 수행해야 하는 어려움이 있었다.

이 기술을 적용하면 기존의 아크 용접보다 더욱 견고할 뿐 아니라 제작 시간을 10배 이상 단축할 수 있다.

레이저 용접 기술로 조선용 주판을 용접하면, 용접부가 매우 빠르게 용융 했다가 굳으므로 접합면이 간결하면서도 빠른 용접이 가능한 것이 특징이다. 이를 이용해 고망간강 소재를 용접하면 아크 용접과 달리 용접부 조직 내에 망간 석출이 발생하지 않아, 극저온 충격성능이 안정적이어서 LNG 연료탱크 제작에 유리하다.

이광현 박사는 “세계 최초의 상업용 하이브리드 레이저-아크 용접기술 개발의 첫발을 뗀 만큼 앞으로 우리 친환경 선박 기술의 경쟁력을 높이는데 크게 기여할 것”이라고 밝혔다.

한편 기계연은 이날 대우조선해양과 고망간강 연료탱크 용접 및 검사 자동화 기술 개발을 위한 업무협약도 체결한다. 두 기관은 앞으로 고망간강 연료탱크 실증 제작을 위한 후속 연구를 추진한다는 계획이다.