전 용접작업 디지털 제어
“직접적 비용절감만 최소 115억원”

[아시아경제 채명석 기자] STX조선해양(대표 홍경진)이 세계 최초로 광통신을 용접 장비에 적용한 광통신 디지털 용접시스템 개발에 성공했다.

광통신은 두께 1mm 미만의 광섬유를 통해 빛 신호로 정보를 교환해 수백km 거리까지 통신이 가능한 빠르고 안정적인 통신 방법으로, 이를 용접장비에 적용한 것은 STX조선해양이 세계 최초다.

기존 아날로그 방식에서는 용접기를 작동시키기 위해 10개의 케이블을 사용했으나, STX조선해양이 개발한 광통신 디지털 용접 시스템은 이를 단 2개로 줄였으며 무게도 10kg 감량했다. 또한 용접시 발생하는 전자기장의 영향을 전혀 받지 않기 때문에 600A, 55V의 최대출력도 최장 4시간까지 안정적으로 발생시킬 수 있다.

또한, 이 장비는 운영방식을 모두 디지털화했다. 현장에 있는 작업자는 일종의 리모컨 역할을 겸하는 와이어 자동 송급기(Wire Feeder)를 통해 원거리에 있는 용접기 본체까지 가지 않고 전류와 전압, 가스량 등 모든 용접 조건을 디스플레이 화면을 통해 확인하고 조정할 수 있다.

STX조선해양은 최근 군함이나 액화천연가스(LNG)선 등 특수선에 알루미늄을 사용하는 사례가 늘어나면서 이번 용접기를 통해 알루미늄 용접도 가능하도록 제작했다. 기존 알루미늄 용접은 고가의 수입 장비가 사용됐으나, 이번 기술개발을 통해 기초적인 알루미늄 용접이 가능해 져 수입 대체 효과는 물론 경제적 투자비용 감소 효과로 조선 경쟁력 강화에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

STX조선해양 관계자는 “이번 장비 개발로 공기 단축으로 인한 생산성 제고 및 선박 품질 향상 등 간접적 효과는 물론 장비 구매비용 및 라이선스 수입료, 전기료 등의 항목에서 향후 5년간 기대되는 직접적 비용 절감 효과만 따져도 최소 115억원에 달할 전망”이라며 “현재 광통신 디지털 용접시스템 기술은 국내 특허 출원 중이다”고 말했다.

한편 용접은 선박의 품질을 좌우하는 핵심 공정이다. 선박 제작에 사용되는 철판(후판)은 두께가 10~90mm에 달하며 이 같은 철판을 선박의 유형에 따라 적게는 5000장 에서 많게는 1만장까지 서로 이어 붙이게 된다.

선박 건조에 소요되는 전체 시간의 30%가 용접 작업에 소요된다. 예를 들어 STX가 건조하는 선박들 중 1만3000TEU(20피트 길이 컨테이너)급 초대형 컨테이너선 한 척에는 최소 8000장의 후판이 사용되며, 용접이 필요한 부분을 직선거리로 치환하면 약 204km에 달할 만큼 작업량도 막대하다.

용접 작업은 선박 외형에 맞추어 미리 잘라놓은 후판을 실외 작업장에서 잇는 방식으로 진행되기 때문에 작업자는 50kg에 달하는 용접 케이블을 들고 먼 거리를 이동하며 작업을 해야 했다. 1만3000TEU급 컨테이너선의 선박 둘레를 한 바퀴 도는 이동거리가 약 900m에 달한다는 점을 감안하면, 결코 만만한 작업이 아니었다.

채명석 기자 oricms@
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