본 고에서는 VLCC(Very Large Crude Oil Carrier)의 운항중 선체의 구조적 불연속부에서 발생 하는 균열이 피로강도의 부족에 의해 발생하는 피로균열임을 밝히는 당사의 사례에 대해 설명 하고, 국부 구조해석기술을 이용하는 피로설계의 관점에서 선체구조가 충분한 피로강도를 갖고 안전한 구조가 될 수 있도록 선체 용접이음부의 피로강도를 평가하는 체계에 대해 검토하고자 한다.
최근 작업장에서 용접을 위해 로봇을 도입하는 사례가 많다. 단순한 장소뿐만 아니라 선체 블록 내와 같은 제약된 장소에서도 로봇을 많이 사용한다. 그렇기 때문에 로봇의 다양화와 고기능화가 더욱더 요구되고 있다. 로봇의 용접을 위한 위빙 궤적은 용접 품질과 생산성에 큰 영향을 주기 때문에 중요하다. 그러나 로봇을 도입하여 열악한 작업 환경에서 유연한 동작을 적용하기에는 말은 시행착오와 비용이 소요된다. 그래서 용접 로봇의 도입 이전 단계에서 위빙 궤적이 작업 환경에 맞게 로봇에 적용되는지 확인하는 것이 필요하다.(중략)
최근 소형선박의 선체 재료로써 기존의 FRP선이 갖는 환경문제와 자원의 재활용 및 선체중량경감의 측면에서 소형선박을 중심으로 알루미늄선으로의 전환이 이루어져 왔지만, 알루미늄에 대한 용접 기능공 및 기술이 부족하여 건조 공정에 많은 시간과 비용이 소요되어 중소조선소에선 알루미늄선체 건조에 많은 애로 점을 가지고 있다. 이에, 본 연구를 통해 알루미늄선체의 구조부재 제작시 용접에 의한 공정을 압출성형 기법으로 대체하고 알루미늄선체의 용접에 소요되는 높은 인건비와 시간을 절약하여 원가 절감의 효과를 도모하며 또한 알루미늄선박 일체형 구조부재의 경량화 기법과 한국선급의 알루미늄선체 강도 기준을 적용하여 표준화된 구조부재의 압출성형 기법을 정립하고자 한다.
조선 용접 품질의 향상을 위해 무조건적인 비교우위를 추구하여 품질 최상의 상태를 요구할 수는 없으나, 용접의 기본적인 Rule인 각종 선급 규정이나 일반적 지식에 의거한 기본 품질은 유지되어야 하며, 이에 더하여 보다 향상된 품질 수준을 확보한다면 대외 경쟁력에서의 우위를 점할 수 있을 것이다.
용접구조물에는 필연적으로 용접에 의해서 생기는 부정량이 존재한다. 용접에 의해서 건조되는 선체구조에 있어서도 misalignment를 비롯하여 과대한 gap, 팬널(panel)의 초기변형, 용접에 의한 수축과 같은 부정량이 존재하여 선속 불록의 정도와 선체 강도에 영향을 주게 된다. 그래서 일본에서는 건조되는 동선의 품질을 고도로 유지하면서 공수를 될 수 있는 한 줄이기 위하여 이론과 실속이 뒷받침된 신속도가 높은 품질표준을 설정하는 것이 필요하다고 판단하여 1964년에 '일본동선공작법표준, japan shipbuilding quality standard(JSQS)'를 제정하였다. 그 내용에는 소재, 현도, 내용 가공부재, 조립 블록, 선형확보, 다듬질, 변형량등 주로 공정순에 따라 각각 구 분을 정한 항목마다 표준범위와 허용 한계가 표시되어 있다. 지금부터 용접에 의한 부정량의 대표예로써, 용접에 의한 변형과 잔유응력, 이음에서의 gap과 misalignment에 대하여 말하고 아울러 부정량과 JSQS와의 관계에 대해서도 간단히 말하겠다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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