선박을 만드는 과정과 공정은 어떻게 될까요?

안녕하세요, 졸꾸편자입니다.

 

오늘은 선박 만드는 과정에 대해 소개해드리겠습니다.

 

선박 건조는 건축물과는 다른 차원의 복잡성을 지니고 있습니다. 이는 단순하게 집을 짓는 것과는 비교할 수 없는, 여러 부재와 기자재를 조합해 이동 가능한 거대한 제조물을 만드는 과정이기 때문입니다.

 

선박은 대량생산이 아닌, 선주의 주문에 따라 개별적으로 건조되는 주문생산 방식으로 이루어지죠. 이 과정에서 각 선주는 건조될 선박의 유형, 크기, 예정된 항로, 속도, 국적, 선급 등의 기본적인 사항들을 미리 설정하고, 이를 바탕으로 여러 조선소와의 상담을 통해 납기와 가격을 협의하게 됩니다.

 

조선소는 주문에 맞춰 생산능력과 기존 수주량을 고려하여 구체적인 사양서와 가격을 제안하면서 선주와의 협상을 진행하죠.

 

선주와의 계약이 체결된 후, 조선소에서는 선박 건조계획을 세우고 기본설계에 착수합니다. 이 과정은 대략 1년 반 정도의 시간이 소요되며, 설계부터 인도까지의 모든 과정을 거쳐야 하죠.

 

건조 계획은 인도 예정일로부터 역산하여 각 단계별로 필요한 시간을 계산하게 됩니다. 이 과정에서 기본설계에는 선체설계와 의장설계가 있으며, 이 둘은 선박 건조의 근간을 이루는 중요한 단계입니다.

 

선체설계는 선박의 물리적 형태와 구조를 결정하며, 의장설계는 선박의 다양한 기계장치와 시스템을 배치하는 과정을 포함합니다.

 

  대략적인 시스템 흐름표는 아래 그림도표로 알 수있습니다.

 

1. 선체설계와 의장설계: 선박 건조의 첫걸음

선박의 설계는 크게 선체설계와 의장설계의 두 가지로 나뉩니다.

 

선체설계에서는 선도, 중앙단면도, 강재배치도, 외판전개도 등 여러 기본 도면을 작성하여 선체의 구조를 정립하죠. 이러한 도면들은 선주와 선급협회의 승인을 받아야 하며, 선박의 성능과 안정성을 보장하면서도 경제적인 측면을 고려해야 합니다.

 

반면, 의장설계는 선박의 여러 장비와 시스템의 배치 및 성능을 결정하는 과정입니다. 이는 하역장치, 소화장치, 교통장치, 안전설비 등 선체와 기관실의 의장은 물론, 전기 및 선실의장에 이르기까지 다양한 설비와 장치들을 포함하죠.

 

이 설계 역시 계약 시의 기본 사양을 충족시키면서도 실제 생산 공정에서의 효율성과 작업 용이성을 고려해야 합니다. 이렇게 구체화된 설계 도면들은 건조 과정의 첫 단추라 할 수 있어요.

 

2. 생산설계: 건조 과정의 실제화

선체와 의장의 기본설계가 완료되면, 그것들을 바탕으로 생산설계 단계에 접어듭니다. 여기서는 실제 현장에서 사용되는 작업 도면을 작성하며, 각 부재를 어떻게 만들고 결합할 것인지에 대한 구체적인 방안을 모색하게 되죠.

 

생산설계는 작업의 효율성은 물론 경제성을 크게 고려하여, 부재 하나하나의 제작에 필요한 공작상의 문제점을 해결하는 작업이라 할 수 있어요.

 

생산설계에서 완성된 도면과 자재 발주 계획을 바탕으로 실제 작업이 시작됩니다.

 

이 과정의 첫 단계는 가공공장에서의 강재 전처리 작업이며, 이후 절단 및 성형 작업을 통해 철판을 선체의 모양에 맞게 만드는 작업이 이루어집니다. 또한, 소조립부터 시작해서 점점 큰 단위로 결합해 가는 과정을 통해, 마침내 도크 안에서 300여 개의 조립된 블럭들이 하나의 선박으로 완성되죠.

 

3. 혁신과 효율성: PE(Pre-Erection)의 도입

성공적인 선박 건조를 위해서는 혁신과 효율성이 중요한 열쇠입니다. 이를 위해 PE(Pre-Erection) 공정이 도입되었어요.

 

PE 과정에서는 크레인으로 쉽게 탑재할 수 있는 범위 내에서 여러 블럭을 사전에 결합하여, 실제 도크에서의 작업 시간을 단축시키는 것이 목표입니다.

 

이러한 공정을 통해, 블럭 단위로 조립된 선박 부품들이 최종적으로 도크에서 하나의 선박으로 조립되며, 선박의 기초인 기공을 시작으로 진수에 이르기까지의 과정이 진행됩니다.

 

진수는 도크에 물을 채워 선체를 띄우고 바다로 옮기는 과정이며, 이를 통해 선박은 처음으로 물에 접촉하게 됩니다. 이후 선박은 안벽에 계류되어 마무리 작업과 시운전을 거치게 되죠.

 

이 시운전 과정은 선박의 기능과 성능을 확인하는 매우 중요한 단계로, 이상이 없음이 확인되면 선박은 최종 인도를 위한 준비가 완료되는 것입니다.

 

4. 의장공사와 시운전: 선박 완성의 결정적 단계

선박의 선체가 만들어지는 동안 병행되는 의장공사는 선박의 '영혼'을 불어넣는 작업이라 할 수 있습니다. 이 단계에서는 엔진과 같은 주요 기계류를 비롯하여 수많은 파이프와 전기 장치들이 제작되고 설치됩니다.

 

제작 기간이 긴 엔진을 포함한 기계류는 공정에 필요한 시점에 맞춰 조립되고, 공장에서는 파이프와 철의장 제품들을 만들어 나갑니다. 또한, 각종 기계류와 파이프류, 교통장치, 통풍장치 등을 포함하는 유니트 의장공사가 진행되며, 이들은 나중에 PE장 또는 도크에서 선체에 탑재됩니다.

 

진수 이후, 선체는 안벽에 계류되어 마무리 의장공사를 거칩니다. 이때 기계류와 전장류의 시운전이 실시되며, 앞서 언급한 외항 시운전을 통해 선박의 운항에 관련된 종합적인 성능 검사가 이루어집니다.

 

이 모든 과정을 무사히 마치고 나면, 비로소 한 척의 선박이 완성되는 것이죠. 이렇게 하여, 선박의 건조부터 인도까지의 긴 여정이 마무리되며, 선주는 자신이 주문한 선박을 받아 운항을 시작하게 됩니다.

 

5. 건조 과정의 개선: 지속적인 기술 혁신

선박 건조 과정은 시간이 지남에 따라 지속적인 개선과 기술 혁신이 요구됩니다. 과거의 방식을 고수하기보다는, 새로운 재료와 기술, 그리고 효율적인 작업 방법을 도입하여 건조 기간을 단축하고 비용을 절감하는 것이 중요하죠.

 

예를 들어, 컴퓨터 기술의 발전은 설계 과정을 더 정확하고 빠르게 만들어주었으며, 최신 로봇 기술은 생산성을 크게 향상시켰습니다. 이처럼 기술의 발전은 선박 건조 공정의 효율과 품질을 지속적으로 높여주는 원동력이 되고 있어요.

 

또한, 건조 과정 중 발생할 수 있는 각종 사고와 오류를 방지하기 위한 안전 조치도 중요한 부분입니다. 안전한 작업 환경 및 직원 교육이 강화되고 있으며, 작업 공정의 모니터링과 검증이 더 철저하게 이루어지고 있죠.

 

선박 건조 산업은 여전히 인간의 노동력과 기술력이 결합된 분야로, 이러한 자원을 효과적으로 활용하는 것이 성공적인 선박 건조의 열쇠입니다.

 

[참고자료]
한국조선해양플랜트협회 https://www.koshipa.or.kr/index.jsp