Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제40권1호
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pp.17-27
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2016
최근 전 지구적인 환경규제와 미주지역의 셰일 가스혁명으로 LNG 저장탱크, 파이프라인, 수송용 LNG 선박의 수요가 크게 증가하고 있다. 그에 따라 LNG의 육상 저장탱크와 LNG 선박을 비롯한 해상 수송 설비의 수주경쟁이 주로 한국, 일본, 중국의 세 나라사이에서 전개되고 있다. LNG 저장과 수송설비의 제작에 있어서 특히 용접조립공정의 합리화는 이러한 수주 경쟁에서 중요한 변수가 될 수 있다. 이 기술논문은 LNG의 저장과 수송설비의 최신의 용접기술에 관한 세계적인 개발 현황을 소개하고 비파괴 검사기술을 포함한 LNG 플랜트, 수송 설비에 관한 최신의 품질관리기술 정보를 제공하고자 한 것이다. 따라서 이 기술 논문은 LNG 설비의 수주경쟁에 있어서 국내의 경쟁력 강화에 기여하게 될 것이다.
1973년 사우디 아라비아의 주베일(Jubail)산업항 건설프로젝트의 해상 철구조물을 제작하기 시 작한 이래, 당사는 30여개의 해양 구조물 공사를 수주, 이 분야에 있어 상당한 경험을 갖게 되 었다. 해양 구조물은 육상 구조물에 비하여 가혹한 환경중에 설치되는 관계로 설계난 제작에 있어 보수적인 경향이 강하다. 다시 말하면, 발주자의 시각에서 본 새로운 설계 개념이나 제작 공법등이 쉽사리 적용되지 않으며, 전통적으로 안전하다고 여겨지는 방법만을 고집하는 경우가 허다한 것이다. 이러한 와중에서도 엔지니어들은 자신들의 경험과 지식을 밑바탕으로 좀더 적 극적 방법을 모색하고자 하였으며 그러한 노력은 오늘날에도 계속되고 있다. 본 고는 해양 구 조물 용접의 일반적 현상에 대하여 기술하고 금후의 나아갈 바에 대하여 고찰코자 한다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제25권5호
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pp.1122-1129
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2001
Underwater wet arc welding process was experimentally investigated by using the six types of flux coated electrodes of 3.2 mm diameter and the KR-RA steel plate of 11 mm thickness as base metal. Two types of electrodes were domestic covered arc welding electrode(CR13, CR14) and another two types of wet welding electrodes(UWCS, TN20)were imported goods, and the other two type (UWX1, UWX2) were individually designed flux coated electrodes for experimental welding purpose. Main experimental results are summerized as follows: 1. It is ascertained that individually designed flux coated electrode(UWX1) could be used in practice with KR-RA steel plate for underwater wet arc bead welds. 2. Welding arc can be generated easily and considerably kept in stable using TN20 and UWX1 electrodes. 3. The micro Vickers hardness value and the portion of martensite in the HAZ were increased in all the electrodes by rapid cooling rate, but it is relatively maintain stable for UWCS, TN20 and UWX1 electrodes.
최근 한국 조선업계가 세계 선박 발주 물량의 대부분을 수주하고 있지만, 생산 현장에서는 인력난으로 생산공정 차질을 겪고 있다. 오랜 조선업 불황으로 일감과 임금 모두 줄어든 탓에 근로자들이 조선소를 떠났기 때문이다. 수주가 증가한 주요 요인은 카타르 LNG선 대량 발주였으며, 선박에 요구되는 기술 사양이 복잡해지는 상황도 유리하게 작용하고 있다. 선박은 계약한 인도 시점이 무엇보다도 중요하기 때문에, 조선소의 주요 공정 중 도크 진수 계획이 무엇보다도 중요한 관리 아이템이다. 도크에서 건조되는 구조물은 의장 작업을 남긴 선체 혹은 완성형 선박일 수 있으며, 때에 따라서 선체의 일부 블록 수준일 경우도 많다. 진수 시, 선체는 유체력에 의한 호깅(hogging) 혹은 새깅(sagging) 모멘트 영향을 받게 되고, 블록 연결부의 구조강도에 대한 안전성 확보가 무엇보다도 중요하다. 정상적인 공정이라면 연결 부재는 용접을 끝낸 상태에서 진수하지만, 실제 조선사에서는 도크 일정을 준수하기 위하여 구조 안전성이 확보되는 조건에 대한 빠른 의사결정이 필요하다. 본 연구에서는 앞서 언급한 문제점들을 엔지니어링 관점에서 합리적으로 판단하기 위하여 휨 응력평가법과 유한요소해석 모델링을 사용한 상세 해석법과 적용성을 분석하였다. 논문에서 언급된 주요 내용은 향후 유사 구조 강도 평가의 진행 시 좋은 사례로 활용될 수 있을 것으로 생각한다.
선체구조의 보강재로서 비대칭 단면재인 L 형강재가 대칭 단면재인 T형 조립부재(built-up T)에 비해 단면 비틀림 현상 등 다소 불리한 강도 특성에도 불구하고 오랜 관습과 자재 구입의 용이성 등으로 널리 사용되어 왔다. 그러나 근래 선박이 대형화 되어감에 따라 보강재의 형태는 압출 형강재의 사용이 줄고 다양한 설계 치수를 반영하여 용접을 통해 직접 제작하는 조립부재의 적용이 늘어가는 추세이다. 본 연구의 목적은 점차 사용량이 증대되고 있는 조립형 보강재의 효율적인 적용을 위한 최적설계 프로그램을 개발하는데 있다. 최적화 알고리즘으로는 선박 및 해양구조물의 최적설계에 많이 적용되고 있는 진화전략 기법을 선정하였다. 최적설계 결과의 실용성을 위해 부식여유를 고려한 총두께 개념을 설계변수와 목적함수에 도입하였고, 제한조건에는 최근 발효된 통합공통구조규칙(HCSR, Harmonized Common Structural Rules)을 적용하였다. 개발된 최적화 프로그램을 이용하여 최근 수주된 300K VLCC와 158K COT의 실선 설계를 수행한 결과 각각 144톤, 60톤의 중량 절감 효과를 얻었으며 대형 선박일수록 중량 절감 효과가 크게 나타남을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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