[기계신문] 과학기술정보통신부와 한국산업기술진흥협회는 대한민국 엔지니어상 2019년 7월 수상자로 삼성중공업(주) 현충민 프로와 유니온커뮤니티(주) 백영현 연구소장을 선정했다.

7월 대기업 수상자인 삼성중공업 현충민 프로는 선박 및 해양플랜트 구조물의 역세팅 조립기술과 관련 시스템(R3S)을 국내 최초로 개발·적용하여 우리나라 조선·해양산업 경쟁력 확보에 기여한 공로가 인정되어 수상자로 선정되었다. R3S(Reverse Setting Simulation System)는 구조물의 변형을 컴퓨터로 예측하여, 변형을 상쇄시킬 가능한 최적 역(逆)변형량과 형상을 계산하는 시스템이다.

선박과 해양플랜트는 모두 철판을 이어 붙이는 “용접작업”을 통해 제작된다. 용접에 의해 발생하는 용접 열변형은 구조물의 형태를 일그러트리고 수축을 일으켜 치수 오차를 유발시키게 되어, 이 문제들을 수정하고 해결하는 데 많은 시간과 생산비용이 소비된다. 따라서 선박 및 해양플랜트 제작과정의 용접 열변형을 정확히 예측하고 최소화 및 관리하는 기술은 생산비용 절감과 일정준수를 위해 매우 중요하다.

▲ 조선 및 해양플랜트 구조물 역세팅 조립기술 및 역세팅량 계산 시스템(위)과 역세팅 조립공법 적용사례(해양플랜트 구조물, 아래)

이런 상황에서 현충민 프로는 대형 구조물의 열변형 발생량을 정확히 예측하고 이를 활용하여 변형을 상쇄시킬 수 있도록 설계와 조립과정에 적용 가능한 역세팅(역-setting) 공법과 시스템의 세계 최초 개발을 주도하였다.

필연적으로 발생하는 변형을 역이용하는 역세팅 기술의 기본 연산방식, 즉 알고리즘을 창안하고, 시스템 개발부터 실제 구조물의 조립 과정에 역세팅 적용·실용화까지 수행하였다. 이를 통해 기존에 변형 문제로 발생하던 치수 부정확, 수정작업, 품질저하, 비용 추가발생 등의 많은 문제점을 상당부분 개선하여 국내 조선업의 경쟁력을 한층 강화시켰다.

뿐만 아니라 해양플랜트 구조물의 용접 수축량도 최적화 계산, 보상하는 시스템의 최초 개발 및 실제 프로젝트 적용을 주도하였다. 기존에는 용접 수축량을 보상해주는 치수 결정은 전적으로 경험에 의존했었으나, 개발된 수축량 계산 알고리즘과 시스템으로 계산을 손쉽게 하여 설계에 활용하여 국내 해양플랜트 구조물의 제조 경쟁력을 한 단계 끌어올렸다.

▲ 삼성중공업 현충민 프로는 철판을 용접할 때 수축(줄어드는 것)되는 것을 계산하는 기술과 이를 설계도면에 반영할 수 있는 시스템을 연구 개발하였고, 실제 해양플랜트 구조물에 실용화했다.

현충민 프로는 “앞으로도 조선·해양 구조물 제작기술이 세계 최고 경쟁력을 유지하도록 핵심·응용 기술의 연구 개발에 매진하고, 연구 노하우를 관련 중소기업과 대학교 등에 전파하여 한국 조선산업 발전을 위해 꾸준히 노력할 예정”이라고 전했다.

중소기업 수상자인 유니온커뮤니티(주) 백영현 연구소장은 금융거래 시 사용되는 디지털 도장스캐너 및 지문인식 시스템의 위조 생체지문 판별기술을 개발·상용화하여 우리나라 금융산업 성장에 기여한 공로가 인정되었다.

▲ 디지털 도장스캐너

백영현 연구소장은 2014년 금융 선진화에 필요한 디지털 도장스캐너 연구를 처음 시작하였으나, 도장 고유의 요철 특징 인식에 필요한 분석 기술의 부족으로 많은 어려움을 겪었다.

이러한 어려움을 극복하기 위해 도장 고유의 요철구조에 대한 특징분석과 가압에 따른 영상 변형 및 연속 입력 영상의 정합에 필요한 도장 정합 알고리즘의 개발, 도장스캐너의 구조 설계를 통해 디지털 도장스캐너의 상용화에 성공하였다.

▲ 실제 입력 도장 정합을 위한 정합 처리 및 최종 변환 영상 결과

하지만 산업현장에 적용하였을 때 도장에 묻어있는 인주를 통해 입력창이 오염되어 일반적인 디지털 도장스캐너의 설계 및 분석 기술만으로는 정밀한 도장의 이미지 획득에 한계가 있었다.

이에 백영현 연구소장은 이중으로 탄성받침을 제작하여 도장 고유의 요철 특징을 실리콘 탄성 구조로 유지하면서 외부 오염물질을 막는 기술을 개발하여 오염물질에 강인한 디지털 도장스캐너의 상용화 기반을 마련하였다.

▲ 이중 탄성패드 구조는 프리즘에 밀착되어 요철의 힘을 균일하게 입력받도록 구성되는 1차 패드와 오염물질을 방지하기 위한 2차 패드의 설계 구조로 구성되었다. (왼쪽) 도장 가압 전 (오른쪽) 도장 가압 후

백영현 연구소장은 “앞으로도 금융산업에 필요한 디지털 도장스캐너 기술이 세계 최고 수준까지 향상될 수 있도록 연구개발에 지속적으로 매진할 예정이며, 또한 금융서비스 보안기술에 필요한 핵심 요소 기술을 발전시켜 금융 산업기술의 선진화를 위해 꾸준히 노력할 예정”이라고 전했다.

한편, ‘대한민국 엔지니어상’은 산업현장의 기술 혁신을 장려하고 기술자를 우대하는 풍토를 조성하기 위해 매월 대기업과 중소기업 엔지니어를 각 1명씩 선정해 과학기술정보통신부 장관상과 상금 5백만 원을 수여하는 시상이다.

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