기계/재료

전수심 유인잠수기용 티타늄합금 유인캡슐 개발

발행일 : 2019 / 10 / 30

중국과학원 금속연구소가 담당한 전수심 유인잠수기용 티타늄합금 유인캡슐이 검수에 통과했다. 전수심 유인잠수기는 중국 “13차 5개년” 계획의 첫 번째 국가중점연구개발계획프로젝트이다. 해당 잠수기를 건조 완료 후 세계 최대수심(약 1.1만 m)을 망라한 해양에서 유인잠수 및 과학탐사를 수행하여 심해 잠수능력의 최고수준을 구현할 예정이다. 해당 전수심 유인잠수기의 핵심부품인 유인캡슐은 인간이 10,000m 심해에 진입하는데 있어 하드웨어적 보장이자 안전벽으로서 중국의 유인잠수기 기술수준을 상징한다.

전수심 유인캡슐 제조는 고성능 티타늄합금 설계, 초대두께 판재 제조, 반구 일체형 스탬핑, 대두께 티타늄합금 전자빔용접 등 기술을 포함하는 다영역 체계화 공정이다. 유인캡슐은 경량, 고강도, 가용접, 내부식, 내피로, 장수명을 갖추어야 하기에 재료의 대형화 제조능력 및 종합역학성능에 대한 요구가 매우 높다. 기존에 국내외적으로 3명을 탑승시킬 수 있는 구형캡슐 재료를 개발하지 못했다.

금속연구소는 2014년부터 전수심 유인잠수기용 유인캡슐재료 등 핵심기술 관련 논증 및 선행연구를 깊이 있게 추진했고 2016년에 과기부에서 입안 후 바오타이(宝钛)주식유한회사, 중국선박그룹회사 뤄양(洛阳)선박재료연구소와 공동으로 전수심 티타늄합금 유인캡슐개발 국가팀을 구성해 재료, 가공, 용접 분야별 각자 기술우위를 통합시켰다.

연구팀은 3년에 거쳐 연구개발 작업을 완료함과 아울러 현재 세계 최대 공간, 최다 탑승 인원수를 보유한 유인캡슐을 성공적으로 건조하였고 또한 전수심 정수(still water) 외압시험 평가에 통과되었다. 해당 캡슐의 성공적 개발은 중국 티타늄합금 과학·기술 및 제조·성형 공법이 세계수준에 도달했음을 의미한다. 또한 관련 변혁성 기술은 유인심해잠수에서 중국의 선두지위를 확고히 함과 아울러 중국의 심연 과학연구를 크게 촉진할 것으로 전망된다. 이외 전수심 유인캡슐 개발은 중국의 티타늄합금 산업능력 향상 및 장비제조기술의 도약적 발전을 유의적으로 이끌었고 또한 새 시장수요를 반드시 창출할 것으로 기대되며 향후 중국 티타늄합금 업종의 산업사슬 상위층으로의 매진을 가속화시킬 전망이다.