[제18주차 IR52 장영실상] 삼성중공업 '선박 화물창 건조 가상조립 시스템'

[제18주차 IR52 장영실상] 삼성중공업 '선박 화물창 건조 가상조립 시스템'

등록일 2021-05-06

 ▲왼쪽부터 윤여운 엔지니어, 최두진 센터장, 박중구 파트장. [사진 제공 = 삼성중공업]

삼성중공업이 개발한 '선박 화물창 건조 가상 조립 시스템'이 2021년 18주차 iR52 장영실상을 받았다. 

이 시스템은 실제 컨테이너 모형을 이용해 수행하던 품질 검사를 3D 스캐닝 기반 가상조립 시뮬레이션으로 대체한 기술이다. 기존에는 품질 검사를 위해 선박 제조 공정 시 수기 검사를 하거나 실물 모형을 만들어 검사했다. 이로 인해 장시간 반복 검사와 야간 작업이 필수였다. 또 작업자는 높은 위치에서 작업에 투입됐으며 중량물 낙하 위험에 항시 노출돼 있었다. 삼성중공업의 3D 스캐닝 기반 품질 검사법은 작업자 시야만 확보되면 검사가 가능해 높은 곳에 올라갈 필요가 없다. 또 가상 시뮬레이션 검사 방식인 만큼 중량물이 떨어질 위험도 없다. 우선 삼성중공업은 이 시스템을 컨테이너선 건조 작업에 도입했다. 그 결과 컨테이너선을 만들 때 크레인 사용량을 50% 절감할 수 있었다. 실제 6개 선사에 있는 컨테이너선 35척에 기술을 적용해 비용 69억원을 절감했다는 게 삼성중공업 측 설명이다. 

가상 조립 시스템은 초대형 LNG선 건조에도 활용될 수 있다. 이 시스템을 적용한 결과 작업자가 7일에 걸쳐 계산·계측하던 설치 준비 작업을 3D 스캐닝과 시뮬레이션을 통해 이틀 내에 완료할 수 있게 됐다. 또 LNG선 건조 시 재작업해야 하는 비율을 기존 70%에서 20% 수준으로 낮출 수 있었다. 삼성중공업은 2017년 이후 LNG선 총 36척에 이 시스템을 적용하면서 450억원 이상의 생산성 향상 효과를 얻을 수 있었다. 




삼성중공업 관계자는 "현장 경험이 많은 작업자들과 꾸준히 소통해 기존 공정에 대한 노하우를 이해하기 위해 노력했다"며 "그 결과 컨테이너선 건조 시 총 4단계에 이르는 검사 공정을 모두 시뮬레이션 시스템으로 대체할 수 있었다"고 설명했다. 

 

 

• 삼성중공업회사명 : 삼성중공업대표자 : 남준우제품명 : 선박 화물창 건조 가상 조립 시스템모델명 : LVC-VM-CONT, LVC-VM-LNGC개발기술명 : 대형 선박 화물창 건조를 위한 3D 스캐닝 기반의 가상조립 및 분석 시뮬레이션 시스템선정분야 : 컴퓨터.정보통신
• 선박 화물창 건조 가상 조립 시스템

제품소개용도 및 기능본 제품은 대형 선박 건조를 위한 3D스캐닝 기반의 가상조립 및 분석시뮬레이션 시스템이다. 기존에는 실제 컨테이너 모형을 이용하여 수행하던 검사를 3D 스캐닝 기반의 가상조립 시뮬레이션으로 대체하였으며, 크레인 사용량 50% 절감 및 검사비용의 획기적 감소를 이루었다. 또한 초대형 LNG선 건조 시 작업자가 7일에 걸쳐 계산하고 계측하던 설치 준비 작업을 3D 스캐닝 및 시뮬레이션 기반으로 2일 이내에 완료하도록 하였다.차별적 특징(공법1) 컨테이너선 3D 스캐닝 품질 검사 시스템 1) Out-of-Core 기술을 활용한 대용량 처리 기술 . 대용량 스캔 데이터의 빠른 가시화 구현 2) CAD 형상 정보기반 간략화 . RANSAC, Region Growing 알고리즘을 구현하여 의장품 자동 추출 3) 시뮬레이션 기술 개발로 4종 검사 프로세스 대체 . 컨테이너 적입 검사, 커버 탑재 검사, 콘 데모 검사, 상부 체결 검사 (공법2) LNG 운반선 화물창 3D 스캐닝 품질 검사 시스템 1) 화물창 형상 치수 분석 및 벽면 평탄화 분석 기술 . 화물창 제작 치수품질 검사 . 각 벽면 평탄도 상태 추출 및 높이 정보 분석 2) 다양한 타입의 멤브레인 화물창 분석 기능 . Mark 타입, 한국형 화물창 KC1 타입 화물창 분석 기능 개발 . 신규 타입의 화물창 분석 기능 확장 가능한 플랫폼 개발담당부서조선해양연구소 미래연구기획(03151717238)