"건설 기계의 왕"이라는 터널 보링 머신 분야에서 중국이 수출 물량에서만이 아니라 품질로도 세계를 선도하게 되었다는 기사. 유튜브 검색하면 이탈리에까지 수출한다는 것을 알 수 있다. 이탈리아가 아무런 이유도 없이 전통적인 그 분야 강국인 바로 옆 나라에서 수입하지 않고 수만리 떨어진 나라에서 수입하지는 않을 것이다.

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https://www.scmp.com/news/china/science/article/3276498/2500-year-old-blacksmith-technique-brings-chinas-mammoth-machine-life-engineers

Ancient blacksmith technique brings China’s modern tunnelling machine to life

A 2,500-year-old Chinese sword has helped solve a major challenge to build the world’s largest tunnel boring machine.

www.scmp.com

2,500년 된 대장장이 기술로 중국의 거대한 기계에 생명을 불어넣은 엔지니어들

고대 검 제작 기술이 중국 엔지니어들이 세계 최대 규모의 터널 보링 머신을 만드는 데 큰 도움을 주었다

베이징에서 대니 펭

게시 시간: 2024년 8월 31일 오후 8시

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2,500년 전 전설적인 중국 왕의 검을 만드는 데 사용된 것으로 유명한 고대 기술이 이제 "건설 기계의 왕"으로 알려진 터널 보링 머신에 사용되었다.

세계 최대 규모의 터널 건설용 장비를 개발하는 과정에서 이 프로젝트의 과학자와 엔지니어들은 한 가지 큰 장애물을 극복해야 했다. 이 거대한 기계에 사용할 만큼 튼튼한 강철을 [베어링을] 만든 나라가 없었다는 점이었다.

그 터널 보링 머신(TBM)의 메인 베어링은 직경이 8.61미터(28피트)로 3층 건물 높이와 맞먹는다. 이 베어링은 에펠탑만큼이나 무거운 10,000톤이 넘는 거대한 기계를 구동한다.

GLOBALink | Large-diameter main bearing for tunneling machine rolls off production line

https://www.youtube.com/watch?v=e01GdV-CME4

이 모든 하중은 두께가 1cm(0.4인치) 미만인 베어링의 표면층이 감당한다.

이러한 크기의 베어링을 제조할 때 가장 큰 문제는 공정 중에 여러 영역의 온도가 서로 다른 속도로 변하고, 이러한 균일성 부족으로 인해 강철이 약해질 수 있다는 것이다.

이 현대적인 문제에 대한 해답을 찾기 위해 프로젝트 팀은 과거로 눈을 돌려야 했다.

화요일 국영 과학기술일보의 보도에 따르면, 2,500년 된 "구천의 검"을 만드는 데 사용된 기술이 해결책을 제시했다.

특이한 날카로움과 복잡한 디자인으로 유명한 이 청동검은 1965년 후베이성의 고대 무덤에서 출토되었다. 이 검의 원래 주인은 기원전 496년부터 기원전 465년까지 춘추시대 말기에 월나라의 왕이었던 구천으로 추정된다.

그의 청동검을 만들기 위해 고대 대장장이들은 "담금질"이라는 과정을 통해 청동검을 굳혔다. 담금질은 금속을 고온으로 가열한 다음 물, 가스 또는 기타 유체에서 빠르게 냉각하여 경도 증가와 같은 특정 재료 특성을 달성하는 방법이다.

담금질은 검을 만들 때 흔히 사용하는 방법이지만, 중국 대장장이들은 구천의 검을 단조할 때 한 가지 주요한 새로운 기술을 사용했다. 담금질 과정에서 점토를 덮어 검의 각 부분의 온도가 균일하게 변하도록 한 것이다.

프로젝트 팀에 따르면, 점토를 TBM 베어링의 매체로 사용하면 담금질 온도가 고르지 않은 문제를 “완벽하게 해결”할 수 있다고 한다.

터널 보링 머신은 지하 건설에 널리 사용된다. 부드러운 점토에서 가장 단단한 화강암에 이르기까지 모든 종류의 재료와 지형을 절단할 수 있지만 이는 메인 베어링에 따라 달라진다.

이전까지 가장 큰 TBM 메인 베어링은 직경이 8미터 바로 아래였으며, 2021년 제조 당시 세계 신기록을 세웠다. 스위스 불레에 본사를 둔 독일-스위스 다국적 장비 제조업체인 Liebherr에서 제조했다.

이제 이 기록은 지난 10월 중국철도건설중공업유한공사(CRCHI)가 제작한 베어링에 의해 가려졌다.

그리고 화요일, 시진동이 이끄는 프로젝트 팀은 "건설 기계의 왕"을 만들기 위해 주요 기술적 과제를 어떻게 극복했는지 과학기술일보와의 인터뷰에서 밝혔다.

3만 개 이상의 부품과 구성품으로 이루어진 TBM은 한 국가의 지하 건설 기계 생산 능력을 측정하는 기준으로 볼 수 있다.

이러한 장비는 서구에서 100년 이상 개발되어 사용되어 왔지만, 중국은 21세기 초까지도 높은 구매 및 유지보수 비용이 드는 수입에 의존하고 있었다.

중국은 2008년에 처음으로 국산 기계를 생산한 이후 지속적으로 기술 혁신을 이루며 빠르게 세계 시장 점유율을 높여가고 있다.

2009년만 해도 중국 내 기계의 거의 95%가 수입품이었지만 2017년에는 이미 중국산 TBM의 생산 및 판매량이 세계 시장 1위를 차지했다.

TBM에는 기계, 전자, 정보 기술, 인공지능 등 다양한 기술이 결합되어 있다.

2019년 공산당 기관지 광명일보는 TBM을 중국 첨단 지능형 제조 장비의 또 다른 주요 성과로 꼽았다.

그러나 이러한 성공에도 불구하고 중국은 아직 TBM의 메인 베어링을 자립적으로 제작하는 데 성공하지 못했다.

2019년 7월, CRCHI는 이 문제를 해결하기 위해 연구 및 설계 연구소를 설립하기로 결정했다. 이듬해 중국과학원도 하이엔드 베어링의 독자적인 제조를 위한 공동 R&D 프로젝트를 시작했다.

이 기록적인 크기의 베어링을 선보임으로써 CRCHI는 중국이 초대형 직경의 메인 베어링 분야에서 세계 선두주자로서의 입지를 다질 수 있게 되었다고 말했다.

이 회사는 성명에서 프로젝트 팀이 “다양한 공정과 재료로 수백 번의 실험을 통해 마침내 제조상의 어려움을 극복하여 베어링의 수명이 길고 제조 정밀도가 높을 수 있게 되었다.”고 말했다.