삼성중공업 연구원이 미국조선학회로부터 최고 논문상을 수상했다.
삼성중공업은 자동화연구센터 소속 박정서 책임연구원(37)의 '자동 열간 가공 장비를 통한 향상된 삼각가열 연구'에 대한 논문이 미국조선학회가 수여하는 최고 논문상인 '2014 Elmer L. Hann Award'를 수상했다고 30일 밝혔다.
1991년 제정된 이 상은 매년 전 세계 조선소와 대학 및 연구소에서 제출한 선박 생산 분야 논문 가운데 최고의 논문을 선정해 시상하고 있다. 미국 이외 지역에서 연구한 논문이 수상하는 것은 이례적이다.
박 책임연구원은 선박의 곡면을 가공할 때 사용하는 삼각가열 작업을 자동화할 수 있는 시스템과 알고리즘을 세계 최초로 개발했다. 이는 삼성중공업이 곡면 가공을 자동화하기 위해 개발한 '3차원 곡면 성형 자동화 시스템'의 핵심기술이다. 이러한 연구 성과를 정리한 논문이 미국조선학회로부터 그 가치를 인정받은 것이다.
논문 공동저자인 삼성중공업 중앙연구소 김재훈 고문과 김대경 파트장, 서울대학교 조선해양공학과 신종계 교수와 광주과학기술원(GIST) 고광희 교수도 함께 수상했다.
신 교수는 '고주파 유도가열 장비의 작업 위치와 속도 등을 결정하는 알고리즘 개발'을 도왔으며, 고 교수는 '가열 단계별 곡면 비교와 평가' 분야에서 공동연구를 수행했다.
이번 연구개발은 선박의 곡면 가공 작업을 세계 최초로 완전 자동화하는 데 성공했다는 의의가 있다.
선박 뱃머리와 후미 부분은 곡면으로 돼 있다. 대부분의 조선소에서는 15년 이상 경력의 숙련된 기술자가 고압 가스 토치로 철판에 열을 가해 곡면을 성형해 왔다. 하지만, 작업 시 높은 열과 함께 강한 소음이 발생할 뿐 아니라 작업자별로 기량 차이가 있고, 다른 작업자에게 기술을 전수하는 데도 어려움이 많았다.
그 동안 여러 분야의 연구개발을 통해 단순한 형태의 곡면을 자동으로 성형하는 기술은 지속적으로 연구되었지만, 공과 같은 형태의 둥근 곡면부위를 자동화하는 것은 난제로 남아있었다.
일반 곡면은 휘어지는 부위를 일직선으로 가열하는 반면, 둥근 곡면은 철판 위의 한 지점을 중심으로 삼각형 모양으로 가열 부위를 넓혀 가는 삼각가열 방식으로 작업하기 때문에 자동화가 쉽지 않았기 때문이다.
자동화 장비에 탑재되는 지능형 알고리즘과 소프트웨어 개발을 담당해 온 박 연구원은 곡면 성형 시 가열 위치와 가열 패턴을 자동으로 결정할 수 있는 시스템과 알고리즘을 세계 최초로 개발함으로써 자동화를 가능케 했다.
또한, 열을 이용한 곡면 성형에 앞서 프레스기로 철판을 1차 가공하는 작업이 후속 작업인 곡면가공에 미치는 영향도 분석해 자동화 작업에 반영했다.
삼성중공업은 이러한 연구를 통해 개발한 '3차원 곡면 성형 자동화 시스템'을 실제 곡면 가공작업에 활용, 생산성 향상 효과를 거두고 있다.
삼성중공업 관계자는 "곡면 가공은 조선업계 생산자동화 분야의 대표적인 난제로 꼽힌다"면서 "이번 수상으로 자동화 분야에서 삼성중공업의 독보적인 기술력을 전 세계적으로 인정받게 됐다"고 말했다.
한편, Elmer L. Hann(1901~1990)은 1900년대 중반 미국 조선산업의 변화와 혁신을 주도해 온 조선 기술자이다.
1950년대 일본 조선업계에 용접공법을 전수했으며, 그 결과 일본 조선산업이 유럽을 제치고 세계 1위로 발돋움할 수 있었다.
오늘날 용접공법이 보편적으로 사용되는 데 기여했다는 평가를 받고 있다.
*사진 : 박정서 책임연구원
