RAMSSES 복합소재 선체 실증기, 충격 시험 통과로 우수한 내구성 입증

지속가능하고 효율적인 선박을 위한 첨단 소재 솔루션 실현 및 실증(RAMSSES) 프로젝트 파트너들은 강철 대비 40% 더 가벼운 복합소재 선박을 실증해 연료 소비와 배출가스의 상당한 감소를 목표로 하고 있습니다.

다멘 스헬더 네이벌 쉽빌딩(DSNS, 네덜란드 고린헴)과 다멘 고린헴(DSGo)이 주도하고, 인프라코어(InfraCore Co., 네덜란드 로테르담), 에보닉(Evonik, 독일 에센), 에어본 UK, TNO(네덜란드 응용과학연구기구)가 협력해 3년간 개발 끝에 2020년 7월 높이 6미터의 복합소재 선체 섹션을 공개했습니다. "해양 선박용 맞춤형 선체"라는 타이틀로, 이는 RAMSSES 프로젝트에서 건설 중인 13개 실증기 중 하나입니다.

이 실증기 프로젝트의 독특한 점은 제품 설계, 신규 레진 개발, 대체 섬유 아키텍처, 신규 접합 솔루션, 주입 기술 스케일업, 대형 복합소재 구조물 검증, 위험 기반 설계 전체 주기가 선급 협회 뷰로 베리타스(BV) 주관 하에 개발 및 시험되고 있다는 점입니다. 또한 파트너들은 실제 선박 선체 구조물을 나타내는 높이 6미터까지의 두꺼운 라미네이트 주입 능력을 개척했습니다.

CW 2019년 12월 특집 "복합소재로 선박 경량화 장벽 제거"와 DSNS 보도자료에 따르면, 현재 복합소재 선박에 대한 승인된 가이드라인이 부재합니다. 복합소재 선박 건조 규정은 500톤(약 25m 길이) 이하 선박만 다룹니다. RAMSSES는 복합소재 기술과 능력을 확장해 SOLAS(해상 인명 안전 협약) 및 선급 규정을 완전히 준수하며 길이 85m까지의 복합소재 선박 설계, 생산, 마케팅을 목표로 합니다.

이를 위해 대형 복합소재 구조물 생산 공정을 경제적 개선과 화재 저항, 충격 저항, 구조적 견고성 등 핵심 성능 지표로 검증할 것입니다. 또한 DSNS에서 조립을 수행함으로써 전통적으로 강철에 전념하던 조선소에서 복합소재 선박 건조의 실행 가능성을 입증했습니다.

이제 네덜란드 플리싱엔 DSNS에서 진행된 RAMSSES 실증기 충격 시험이 가혹한 해양 환경에서 복합소재의 회복력을 입증하고 있습니다. 헬리콥터 비상 착륙 하중을 초과하는 다중 충격 시험이 RAMSSES 선체 쉘과 복합소재 헬리콥터 데크에서 시연되었습니다.

이 RAMSSES 프로젝트 작업 섹션은 기준 설계를 개발한 DSNS와 다멘 쉽야드 고린헴이 주도합니다. 엔지니어링은 에어본 UK와 인프라코어가 수행했으며, 복합소재 전문성을 제공했습니다. 에보닉이 복합소재 주입용 레진을 개발했습니다. 조립 후 TNO가 설계 검증, 품질 관리, 구조적 성능을 위한 실물 대형 시험을 수행합니다. 뷰로 베리타스는 승인을 위한 스마트 트랙을 제공하는 자문과 조언을 수행했습니다.

승인 프로세스는 스웨덴 연구소(RISE), 네덜란드 해양 기술 재단, 뷰로 베리타스와 긴밀히 협력해 개발되었습니다. RISE와 뷰로 베리타스가 이미 모든 화재 위험을 다루기 위해 하즐드(Hazld, 위험 식별) 시험을 수행했습니다.

"우리가 여기서 하는 작업은 해운의 미래에 중요합니다. 지속가능성은 현재 산업의 주요 초점이며 조선도 예외가 아닙니다."라고 DSNS 연구기술지원부 마르셀 엘렌바스 선임 엔지니어는 말합니다. "더 큰 선박에 복합소재를 사용하면 선박 전체 설계에 중대한 영향을 미칩니다. 더 가볍다면 선박은 연료를 덜 사용하고 배출가스를 줄입니다. 더 작은 엔진이 필요해 추가 시스템을 위한 공간이 늘어나 더 다재다능한 플랫폼이 됩니다. 물론 복합소재는 강철 선박보다 유지보수가 훨씬 적게 듭니다. RAMSSES로 우리는 대형 복합소재 조선의 효과와 실행 가능성을 실증할 기회를 얻었습니다."

RAMSSES 프로젝트는 유럽연합 호라이즌 2020 연구혁신 프로그램의 지원(보조금 협정 번호 723246)을 받았습니다. RAMSSES 프로젝트의 다른 실증기로는 혁신적 구성품과 모듈형 경량 시스템, 해양 장비, 고성능 강철의 선체 구조 적용, 글로벌 수리를 위한 다양한 구조물의 복합소재 통합 등이 있습니다.