상하이 석유화학 토치 팀이 문제를 해결했습니다.탄소 섬유섭씨 1000도의 고온에서 토치 쉘을 제작하는 어려운 과정을 거쳐, "플라잉" 토치를 성공적으로 생산했습니다. 이 토치는 기존 알루미늄 합금 쉘보다 무게가 20% 가벼우면서도 "가볍고 견고하며 아름다운" 특징을 지니고 있습니다.
2022년 1월, 상하이 석유화학 토치 연구팀은 베이징에 "플라잉" 토치용 수소 탱크를 설치했습니다.
상하이 석유화학탄소 섬유생산 라인
허용준
2024 파리 올림픽 개막이 코앞으로 다가왔습니다. 선수들은 출전 준비를 마쳤고, 스포츠 팬들은 기대감에 부풀어 있습니다. 이 기회를 맞아 2022 베이징 동계 올림픽 및 패럴림픽을 되돌아보지 않을 수 없습니다. 시노펙(SINOPEC)은 2022 베이징 동계 올림픽 및 패럴림픽의 공식 파트너로서 경기장 건설, 에너지 공급, 물자 보호, 자원봉사 활동 등 준비 작업에 적극적으로 참여하며 책임을 다했습니다. 특히 시노펙은 동계 올림픽 성화의 연구 개발 및 대량 생산을 주도하여 세계 최초로 성화를 제작했습니다.탄소 섬유올림픽 성화 껍질 제작에 사용되는 복합 소재는 친환경 올림픽에 기여합니다.
기원
중앙 기업의 책임을 굳건히 이행하여 '검은 황금'이라 불리는 탄소 섬유를 동계 올림픽 성화에 사용했습니다.
2018년, 상하이 석유화학은 스포츠계 인사들을 포함한 방문단을 맞이했습니다. 상하이 석유화학의 황샹위 부사장은 SINOPEC의 탄소섬유 기술을 소개하며 "탄소섬유는 강철 무게의 4분의 1에 불과하지만 강도는 7~9배 더 강합니다. 저희 탄소섬유는 올림픽 성화 제작에 사용될 뿐만 아니라, 더 가볍고 더 강합니다."라고 자랑스럽게 말했습니다.
상하이 석유화학과 동계 올림픽 성화 봉송의 인연은 바로 그런 무심한 한마디에서 시작되었다.
2020년 4월, 베이징 동계 올림픽 조직위원회는 사회 각계각층을 대상으로 성화 디자인 공모를 진행했습니다. 조직위원회는 곧바로 SGPC의 탄소섬유 기술을 떠올리고 협력 가능성을 모색하기 시작했습니다.
시간은 촉박하고, 과제는 막중하며, 요구 조건은 까다로운데, 과연 성공할 수 있을까요?
“우리는 할 수 있을 뿐만 아니라, 반드시 잘 해내야 합니다!” 상하이 석유화학은 오랜 경험을 바탕으로 중개기업으로서의 책임을 다하기 위해 굳건히 나아가고 있습니다.탄소 섬유해당 분야는 첨단 기술을 습득하여 동계 올림픽 성화 케이스 개발이라는 과제를 주도적으로 맡았습니다.
황샹위는 "당 그룹은 이 프로젝트를 매우 중요하게 생각하며, 동계 올림픽 성화에 첨단 기술을 접목하여 시노펙의 과학 기술 혁신 역량을 보여주고, 시노펙이 정치적으로 지향적이고 전체적인 상황을 고려하며 책임감 있는 기업 이미지를 구축해야 한다고 거듭 지시했습니다."라고 회상하며, "우리 팀 전체가 큰 격려를 받고 투지를 불태웠습니다!"라고 덧붙였다.
상하이 석유화학은 최초로 토치 공격팀을 구성하고, 관련 협력팀을 조직하여 토치 쉘용 탄소 섬유 연구 개발을 주도적으로 수행했습니다. 명확한 임무와 일정을 수립하고, 높은 품질을 보장하며 이 영광스러운 과업을 완수할 책임을 맡았습니다.
"당시에는 성화 디자인 프로그램이 아직 발표되지 않았기 때문에 마감일을 맞추기 위해 2008년 베이징 올림픽 성화 디자인을 참고하여 미리 여러 개의 성화를 제작했습니다. 탄소 섬유 성화가 디자인을 재현하면서도 더 가볍고 튼튼하다는 것을 확인했고, 모두 성공적이라고 생각합니다!" 상하이 석유화학 첨단 소재 혁신 연구소의 린성빙 소장은 이렇게 설명했다.
2020년 9월 22일, 베이징 동계 올림픽 조직위원회 위원장실은 베이징 동계 올림픽 및 동계 패럴림픽 성화 디자인의 명칭을 "비행(Flying)"으로 정하기로 결정했습니다. 친환경 올림픽이라는 개념을 더욱 잘 구현하기 위해, 동계 올림픽 성화에는 혁신적인 수소 및 탄소 섬유 기술이 적용될 예정입니다. 2020년 9월 23일, 베이징 동계 올림픽 조직위원회는 디자인 담당자뿐만 아니라 상하이 석유화학 탄소 섬유 소재 및 항공우주 과학 기술 수소 연소 분야 전문가들이 참석한 가운데 회의를 개최했습니다.
태클
"블랙 테크놀로지"를 활용하여 동계 올림픽 성화를 "가볍고, 견고하고, 아름답게" 만드는 협력적 혁신의 전쟁을 시작합니다.
예비 테스트의 성공으로 상하이 석유화학 공장 화재 진압팀은 자신감에 차 있었다. 그러나 현실은 그들의 예상을 뒤엎었다.
상하이 석유화학 첨단소재 혁신연구소 연구개발부 부장인 선하이쥐안은 "2020년 10월, 설계팀이 3D 프린터로 제작한 토치 샘플을 받았을 때 모두 깜짝 놀랐다"고 말했다.
"플라이어" 손목 부분의 디자인은 유려한 곡선을 그리며, 안쪽 벨트와 바깥쪽 벨트로 나뉘어져 있는데, 이 두 부분을 완벽하게 접착해야 합니다. 어떻게 하면 좋을까요?탄소 섬유성화봉 외피는 불규칙한 형태를 수용할 수 있을 뿐만 아니라 내화성 및 고온 테스트도 견딜 수 있어야 합니다. "플라이어"는 2008년 베이징 올림픽 성화보다 크지만 여전히 상당히 작은 편입니다. 수소 저장 탱크와 버너가 있는 좁은 공간에서 수소 연소 시스템이 풍부하고 눈부신 불꽃을 내고 수소가 충분한 시간 동안 연소될 수 있도록 어떻게 보장할 수 있을까요?
어려움과 난관이 잇따라 발생하자, 토치 개발팀은 두 가지 방식으로 문제 해결에 나섰습니다. 첫 번째 방식은 동화대학교와 윈루 복합 회사로 구성된 3차원 편직팀을 이끌고 토치 외피의 3차원 편직 기술 연구 개발 및 생산, 레이저 조각 및 도색, 조립을 담당하여 토치의 동적 형상을 최대한 복원하는 것이었습니다. 두 번째 방식은 원자력 그룹 산하 원자력 8그룹과 쿠베이 화학 회사가 탄소 섬유 복합 소재 연구 개발을 진행하여 토치의 고온 및 내화성 요구 사항을 충족하는 것이었습니다. 두 번째 방식은 항공우주 과학 기술 그룹 및 항공우주 과학 산업 그룹과 협력하여 수소 토치와 프로판 토치의 내부 플러터 벨트 및 연소 시스템을 각각 개발하는 것이었습니다.
"플라이어"를 둘러싼 협력적 혁신 경쟁이 한창 진행 중입니다. 3개월 만에 손전등 외피를 개발하는 과정에서, 손전등 팀은 탄소 섬유 생산부터 복합 재료 준비, 최종 제품 적용에 이르기까지 원스톱 솔루션을 구축하며 여러 기술적 난관을 하나씩 극복해 나갔습니다.
탄소 섬유 토치는 가볍고 튼튼하며, 기존 알루미늄 합금 토치에 비해 겨울철 저온 환경에서도 뛰어난 그립감을 제공합니다. 그러나 탄소 섬유 자체는 고온에 약하고, 특히 화재에 취약하다는 점이 주요 과제 중 하나입니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 상하이 석유화학과 중국국가원자력공사는 협력하여 고성능 탄소 섬유 소재를 도입했습니다.수지또한 탄소 섬유 복합재로 만들어진 탄소 섬유를 사용하고 조정 과정을 통해 토치 연소단 상단 절반의 1,000도 이상의 고온을 특수 처리함으로써 토치 외피의 고온 준비 과정에서 발생하는 기포 발생, 균열 등의 난제를 효과적으로 해결했습니다.
세계 최초로 탄소 섬유 복합 소재를 사용하여 올림픽 성화 껍질을 제작한 것은 혁신적인 기술이며, 이를 통해 알루미늄 합금 껍질보다 무게를 20% 줄여 "가볍고, 견고하며, 아름다운" 특징을 보여줍니다.
전문가 평가 및 실제 테스트를 거친 결과, 탄소 섬유 수소 토치는 안전성과 신뢰성이 입증되었으며, 10회의 강풍과 폭우에도 견딜 수 있고 극한의 추위에서도 사용 가능합니다. 복잡한 문제들을 해결하는 과정에서 경량화, 소형화 및 형태 적합성이라는 요구 사항을 모두 고려했습니다.
'날아오르는' 성화가 공식 공개된 후, 중국 민족의 전통적 특성과 현대 기술을 결합한 동계 올림픽 성화는 높은 평가를 받고 있습니다.
양산
"산과 바다를 넘어" 동계 올림픽 성화가 원활하게 전달될 수 있도록 휴대용 성화봉을 대량 생산한다.
"991가지 난관"을 극복한 끝에 성화 봉송팀은 완벽한 결과를 이뤄냈습니다. 하지만 축하할 틈도 없이 새로운 과제가 주어졌습니다. 2021년 3월, 베이징 동계 올림픽 조직위원회는 베이징 동계 올림픽 및 패럴림픽의 공식 파트너사인 시노펙(SINOPEC)에 성화봉 대량 생산 프로젝트를 제안했습니다.
이를 위해 상하이 석유화학은 대량 생산 프로젝트 팀을 구성하고 종합적인 조정, 사업 운영, 생산 감독 및 제조를 담당하는 세 개의 실무 그룹을 설립하여 토치의 대량 생산을 전폭적으로 추진했습니다.
상하이 석유화학의 관쩌민 총괄매니저는 “과학 연구팀으로서 처음에는 토치 쉘의 공정 연구 및 생산만 담당하면 된다고 생각했는데, 대량 생산까지 맡아야 한다는 것을 알고 나서는 부담감이 매우 컸습니다.”라며, “토치 쉘 하나를 만드는 것에서 수천 개의 완제품 토치를 생산하는 데까지 걸린 어려움은 토치 쉘 연구 개발에 못지않았습니다.”라고 말했다.
기업 현장 방문 및 샘플 테스트와 검증을 거쳐, 그들은 최종적으로 동계 올림픽 성화의 각 부품 가공 업체를 선정했습니다. 성화 본체, 내부 진동 벨트, 연소 시스템, 점화 램프, 최종 검사부터 제품 납품까지 모든 공정을 통합한 종합 설비를 상하이, 베이징, 장쑤, 광둥, 허베이 등 5개 지역에 신속하게 구축하고 가동하기로 했습니다.
"비행" 성화를 자세히 살펴보면, 2008년 베이징 올림픽 개막식의 성화 봉송탑 형태를 떠올리게 합니다. 아래쪽에는 상서로운 구름 무늬가 있고, 이 무늬에서 위로 갈수록 동계 올림픽을 상징하는 눈송이 무늬로 점차 변해가다가, 맨 위쪽에서는 하늘 높이 솟아오르는 불꽃으로 마무리됩니다. 이처럼 정교한 성화는 단순한 공예품을 넘어 예술 작품이라고 할 수 있습니다.
예술품의 대량 생산은 효율성, 품질, 비용 등 여러 측면에서 어려움에 직면하게 되는데, 그중 가장 중요한 문제는 효율성입니다. 상하이 석유화학은 품질과 수량을 모두 확보하면서 적시에 대량 생산 과제를 완료하기 위해, 조립, 완성, 검수, 대량 생산의 작업 계획을 수립하고, 대량 생산 실행 계획을 마련하여 토치의 내외부 진동 벨트의 형상부터 수소 실린더 샘플, 수소 제어 밸브, 연소 효과, 화염 램프의 외관, 작동 편의성 등 각 부품의 형상을 단계적으로 최적화합니다.
2021년 9월 중순, 베이징 동계 올림픽 성화 봉송용 프로판 횃불 대량 생산 샘플이 베이징 동계 올림픽 조직위원회(BOCOG)가 주관한 두 차례의 현장 검사와 제3자 검증 및 승인을 성공적으로 통과했습니다. 이에 따라 상하이 석유화학은 2021년 9월 22일, 프로판 횃불 115개와 점화 램프, 점화봉 등 관련 부속품을 BOCOG에 공식 납품하며 BOCOG가 발주한 1차 대량 생산 물량을 성공적으로 완료했습니다. 계획에 따라 2022년 1월 중순까지 추가로 1,200개의 횃불이 베이징으로 배송될 예정입니다.
2021년 10월 18일, 베이징 동계 올림픽 성화가 올림픽 운동의 발상지인 그리스 펠로폰네소스의 고대 올림피아 유적지에서 성공적으로 전달되었습니다. 상하이 석유화학 직원 두 명이 성화 전달팀에 참여했으며, 주로 그리스 아테네에서의 성화 전달 및 환영 행사 진행을 담당했습니다.
상하이 석유화학 기술 전문가인 푸샤오칭은 "석유화학자로서 저는 이 성화가 얼마나 큰 사명과 영광을 담고 있는지 잘 알고 있으며, 성화 봉송 및 환영 임무를 성공적으로 완수하게 되어 매우 기쁩니다."라고 말하며, "성화 봉송 전날 밤, 다음 날 '산해를 건너는' 성화 봉송이 원활하게 진행될 수 있도록 우리는 밤새도록 깨어 있으면서 연소 장치를 한 시간마다 점검하여 모든 것이 정상인지 확인했습니다."라고 덧붙였다.
상하이 오리센 신소재 기술 유한회사
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게시 시간: 2024년 7월 23일