고정밀 치공구 설계와 제작을 통한 조립 효율성 향상에 대한 연구

윤성태; 이장우; 이관영; 황경령; 남궁담

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저자정보: 윤성태 (케이피항공산업) 이장우 (케이피항공산업) 이관영 (인제대학교) 황경령 (인제대학교) 남궁담 (엔디티엔지니어링)

저널정보: 한국추진공학회 한국추진공학회 학술대회논문집 한국추진공학회 2024년도 제63회 추계학술대회 논문집

발행연도: 2024.11

수록면: 130 - 136 (7page)

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마찰교반용접(Friction Stir Welding, FSW)은 1990년대 초 영국 TWI(The Welding Institute)에서 개발된 고상 접합 기술로, 기존 용접과 달리 재료를 용융시키지 않고 고상 상태에서 결합한다. 이 기술은 열 변형과 결함을 최소화하며, 용접부의 강도와 내구성을 높이는 장점을 가진다. 또한, 기존 용접방식과 달리 작업자의 숙련도에 의존하지 않고, 치공구의 정밀성과 용접 조건의 안정성에 의해 품질이 결정되므로 동일한 품질의 대량 생산이 가능하다.
본 연구는 스페이스 파이오니어 프로젝트의 일환으로 공통 격벽 추진제 탱크 개발을 목표로 하고 있다. FSW 공정에 필요한 고정밀 치공구의 설계와 제작에 중점을 두고 있으며, 특히 돔 자오선 용접치구 개발을 통한 구조물의 형상 유지와 일관된 용접 품질 확보에 기여하였다. 이 치구는 용접 과정에서 형상 왜곡을 줄이고, 균일한 용접 압력을 유지하도록 설계되었다.
국내 연구진이 개발한 FSW 치공구는 해외 선진국과의 기술 격차를 줄이는 데 기여했으며, 향후 차세대 발사체 및 우주 산업 관련 기술 확장에 중요한 역할을 할 것으로 예상된다. 이러한 성과는 국내에서 처음으로 대형 원형 및 복잡한 구조물에 FSW 기술을 적용한 사례로, 제조 공정의 혁신을 이끄는 중요한 계기가 되었다.
본 연구를 통해 개발된 FSW 기술을 상용화, 고도화 하여 대형 구조물의 제조 효율성을 향상시키고, 국내 우주 산업뿐만 아니라 항공, 조선, 자동차 분야에서도 혁신적인 제조 공정 개선을 이끌 것으로 기대된다. 이를 통해 국내 제조업의 경쟁력 강화에도 큰 영향을 미칠 것으로 전망된다.

#High-Precision Tooling(고정밀 치공구) #Friction Stir Welding(마찰교반용접) #Common Bulkhead Propellant Tank(공통 격벽 추진제 탱크) #Assembly Efficiency(조립 효율성) #Aerospace Manufacturing(우주항공 제조) #Dome Structure Welding(돔 구조물 용접)

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