항복강도가 개선된 해양 플랜트용 알루미늄 의장재 설계

Abstract

세계적으로 해양 플랫폼, 잭업리그 등 해양 플랜트의 기자재 품목들에 대한 경량 소재 적용 요구가 증가하며 알루미늄 의장재에 대한 개발이 이루어지고 있다. 따라서 생산 단가 절감, 신규 모델 설계 및 개발을 통한 작업 편의성 및 생산성 향상을 위해, 고강도 신규 알루미늄 소재 개발 및 이를 이용한 알루미늄 의장재의 국내 독자 모델 개발 및 사업화는 시장 선점을 위해 반드시 필요하다. 본 연구에서는 Si와 Mg의 조합의 비율 최적화된 알루미늄 선정을 통해 해양 환경에서 중요한 부식에도 강하며, 항복강도가 20% 이상 개선된 알루미늄 합금을 개발하였다. 또한, 알루미늄 합금을 이용하여 해양 플랜트용 알루미늄 의장재인 handrail, stair, platform의 설계를 수행하였다. 먼저 의장재 3종에 대한 관련 해양 규정 및 ISO, DNV, NORSOK 등의 코드에 대해 조사하였으며, 이를 기반으로 설계를 수행하였다. 그 후, 해양 구조물 해석 프로그램인 SACS를 통해 구조 해석을 수행하였고, 최대 변위, 최대 응력, Unity check를 통한 구조 안전성을 검토하였다.