내년 해상풍력 프로젝트 도입 추진 … 해양플랜트 배관 공정으로 확대
SK오션플랜트가 해상풍력 하부구조물 제작에 협동로봇 기반 용접 자동화 기술을 확대 적용하며 스마트 제조 역량 강화에 나섰다.
숙련 인력에 의존하던 고난도 용접 공정의 자동화를 통해 생산성을 높이고 품질 편차를 줄여 글로벌 해상풍력 시장에서 경쟁력을 확보한다는 전략이다.
SK오션플랜트는 해상풍력 하부구조물의 핵심 구조부인 X-Brace 제작에 궤도식(Orbital) 자동 용접 시스템을 적용한 시연을 진행했다고 3일 밝혔다.
회사는 지난 7월 하부구조물의 부식 방지용 아노드(희생양극) 용접 공정에서 협동로봇 자동화 시연에 성공한 데 이어 이번에는 구조물의 하중을 지탱하는 X-Brace까지 자동화 범위를 넓혔다.
X-Brace는 해상풍력 자켓(Jacket) 구조물의 안정성을 뒷받침하는 주요 부재다.
높은 하중을 견뎌야 하는 만큼 용접 품질과 정밀도가 중요하고 작업 난도도 높다.
SK오션플랜트는 용접부 형상과 작업 조건이 비교적 일정하다는 점에 착안해 자동화 적용 가능성을 검토해 왔다.
올해부터 관련 기술 검토와 시편 테스트를 진행했으며, 이번 시연으로 실제 생산 현장에 적용할 수 있는지를 확인했다.
시연에는 두께 30㎜, 직경 1016㎜(40인치)의 대구경 강관이 사용됐다.
기존 숙련 용접사가 약 8시간 동안 수행하던 작업을 자동 용접 시스템으로 약 5시간 만에 마무리했다. 작업시간을 약 37% 줄인 셈이다.
이번에 도입한 궤도식 용접은 토치가 강관 외주면을 따라 360도 회전하면서 일정한 조건으로 용접하는 방식이다.
작업 속도와 용접 조건을 균일하게 유지할 수 있어 작업자 숙련도에 따른 품질 차이를 줄이는 데 유리하다.
대형 강관 구조물의 접합 품질을 안정적으로 확보해 제품의 내구성과 신뢰성을 높일 수 있다는 게 회사 측 설명이다.
자동화 확대는 해상풍력 하부구조물의 대형화·고사양화에 대응하기 위한 생산 전략이기도 하다.
구조물 규모가 커질수록 용접 정밀도와 품질 관리의 중요성이 커지는 데다 숙련 용접 인력 확보도 제조업계의 과제로 떠오르고 있다.
자동화 기술을 통해 생산 효율과 품질 안정성을 동시에 확보하려는 움직임이다.
SK오션플랜트는 이번 시연 성과를 토대로 내년 착공 예정인 해상풍력 프로젝트에 해당 기술을 적용할 계획이다.
적용 범위도 해상풍력에 한정하지 않고 부유식 원유생산·저장·하역설비(FPSO) 등 해양플랜트의 배관 용접 공정으로 확대한다는 방침이다.
강영규 SK오션플랜트 대표이사는 “아노드 용접에 이어 X-Brace 공정까지 자동화 적용 범위를 넓히면서 스마트 제조 체계를 한 단계 발전시켰다”며 “다양한 생산 공정에 자동화 기술을 도입해 안전과 품질, 생산성을 함께 높이고 글로벌 해상풍력 및 해양플랜트 시장에서 경쟁력을 강화하겠다”고 말했다.
업계에서는 용접 자동화가 단순한 작업시간 단축을 넘어 대형 해상풍력 구조물의 생산 안정성과 품질 관리 수준을 높이는 기반이 될 것으로 보고 있다.
SK오션플랜트가 자동화 기술을 실제 프로젝트에 안착시킬 경우 숙련 인력 의존도를 낮추고 대형 구조물의 납기 대응력을 높이는 효과도 기대된다.
