미세구멍 뚫어 플라즈마로 자동용접...첨단기술 활용한 'K-조선'

삼성중공업, 자동용접 장비 세계 첫 개발
현장 업무속도 3배 '업', 생산성 향상
올해 내 인공지능 용접공정 개발 예고

국내 대형조선사가 특수 플라스마 배관 용접 장비를 개발해 조선업계 사상 처음으로 현장에 적용했다.

키홀 플라즈마 용접 장면. 삼성중공업 제공

삼성중공업은 ‘키홀 플라스마 배관 자동용접 장비(K-PAW, Keyhole Plasma Arc Welding)’를 자체 개발하고 조선업계 최초로 생산 현장에 적용했다고 19일 밝혔다.

플라스마 용접은 고속으로 분출되는 고온의 플라스마 아크를 이용한다. 키홀 플라스마 배관 용접은 플라스마 아크로 모재를 관통해 구멍(Keyhole)을 뚫고 이면 비드를 형성해 자동으로 배관 초층 용접을 함으로써 고속으로 작업을 할 수 있는 특징이 있다.

배관은 일반적인 판형 부재와 달리 한쪽 면에서만 용접이 가능하기 때문에 배관 내부에 이면 비드를 형성하는 초층 용접이 중요하나 자동화 적용이 어려워 수동 용접에 의존해 왔다. 이에 따라 품질 편차가 발생하고 고기량자 확보에도 어려움을 겪는 실정이었다.

K-PAW는 이런 문제를 극복하기 위해 개발됐으며 주력 선종인 LNG운반선 수주가 증가함에 따라 스테인리스스틸 배관재 용접량이 크게 늘면서 그 중요성이 더욱 커진 상황이다.

최근 최성안 삼성중공업 부회장이 참관한 가운데 현장 적용 실증 테스트를 해 본 결과 구경 24인치 배관을 용접할 때 수동 TIG 용접은 66분(4회 용접) 소요되는 반면 K-PAW는 20분(2회 용접)에 마쳐 용접 속도가 3배 이상 빨라진 것을 확인할 수 있었다.

삼성중공업은 K-PAW가 배관 용접 생산성을 획기적으로 개선시킬 수 있을 것으로 기대한다. 최두진 삼성중공업 로보틱스사업팀장은 “K-PAW는 조선업계 배관 용접의 난제였던 초층 용접 자동화를 최초로 실현한데 의미가 있다”며 “올해 말까지 인공지능(AI)을 활용한 자동 용접 오퍼레이팅 시스템을 개발해 현장 자동화·무인화에 더욱 속도를 낼 것”이라고 말했다.