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GIST, "사람 마음 읽는" 세계 최고 AI 로봇 파지 모델 개발

사람과 협업이 가능한 세계 최고 성능의 AI로봇 파지 모델이 개발됐다. 광주과학기술원(GIST, 총장 임기철)은 AI융합학과 이규빈 교수 연구팀이 단순한 자동화를 넘어, 작업자와의 협업을 고려한 세계 최고 성능의 혁신적인 로봇 파지 모델(GraspSAM)을 개발했다고 29일 밝혔다. 이 모델은 점, 박스, 텍스트 등 다양한 형태의 프롬프트 입력을 지원한다. 한 번의 추론만으로 물체의 파지점을 정확히 예측할 수 있다. 기존 딥러닝 기반 파지 모델들은 환경과 상황에 따라 별도의 AI모델을 학습해야 하는 한계가 있었다. 연구팀은 이를 해결하기 위해 페이스북 모회사 메타(Meta)가 개발한 범용 이미지 분할 모델인 'SAM(Segment Anything Model)'을 최초로 로봇 파지 출력이 가능하도록 도입했다. 최소한의 미세 조정만으로 물체의 파지점을 예측하기 위해 어댑터(Adapter) 기법과 학습 가능한 토큰 기법을 적용했다. 'SAM'은 Meta AI(구 페이스북)에서 개발한 범용 이미지 분할 모델이다. 이름 그대로 어떤 것이라도 분할할 수 있다. 연구진은 "산업 현장에서의 적용 범위를 획기적으로 확장했다"며 "파지 벤치마크 데이터세트(Grasp-anything, Jacquard)에서 최고 수준(SOTA) 성능을 달성했다"고 말했다. 'SOTA'는 벤치마크 데이터셋에서 최고 성능을 기록하거나 특정 과제에서 가장 효율적이고 정확한 결과를 제공하는 모델을 의미한다. 연구진은 "실험 결과 복잡한 실제 환경에서도 로봇이 안정적으로 파지 작업을 수행할 수 있다는 것을 확인했다"고 부연설명했다. 연구진은 또 "눈동자 추적 기술과 결합해 작업자의 시선에 맞춰 파지 작업을 수행하는 기능까지 성공적으로 구현, 산업 현장은 물론 다양한 분야에서 폭넓은 활용 가능할 것"으로 내다봤다. 이규빈 교수는 “로봇과 사용자의 직관적인 상호작용이 가능하다"며 "산업 현장뿐만 아니라 가정용 로봇, 서비스 로봇 등 다양한 분야에 폭넓게 활용될 것으로 기대한다”고 밝혔다. 연구는 AI 융합학과 이규빈 교수가 지도하고, 노상준 연구생(박사과정)이 제1논문 저자로 진행했다. 산업통상자원부와 과학기술정보통신부의 지원을 받았다. 연구 결과는 로봇 분야 국제 학회인 IEEE ICRA(International Conference on Robotics and Automation)에서 다음 달 발표 예정이다.

2025.04.29 08:56박희범

"GPU·AI는 수단…3차 디지털 혁명 준비해야"

디지털 전환(DX)이 기계산업의 혁신을 가속화하고 있다. 미국의 GE나 독일 지멘스 등이 대표적이다. 이들은 스마트 공장이나 AI 기반 품질 검사, 디지털 트윈을 활용한 설계 최적화 등으로 기업 경쟁력을 강화하며 글로벌 시장을 선도하고 있다. 지디넷코리아는 총 3회에 걸쳐 스마트팩토리와 AI 등 두뇌를 장착 중인 기계 산업의 변신을 한국기계연구원 DX전략 전문가 분석을 통해 짚어봤다.(편집자 주) 코페르니쿠스의 지동설에서 천체의 '회전'을 의미하던 '레볼루션(Revolution)'이라는 단어는 1688년 영국 명예혁명을 기점으로 '혁명'적인 변화라는 의미로 확장되었습니다. 오늘날 디지털 전환(DX, Digital Transformation) 역시 사회, 문화, 과학 전반에 또 하나의 혁명적인 변화를 불러일으키고 있습니다. 우리는 지난 15년간 스마트폰과 SNS를 통해 1차 디지털 혁명을 경험했으며, 현재는 인공지능과 거대언어 모델을 중심으로 2차 디지털 혁명이 진행 중입니다. 앞으로 휴머노이드, 자율주행, 자율제조 등 물리적 환경과 AI가 결합한 피지컬 AI 및 AI 에이전트를 통해 3차 디지털 혁명이 본격화될 것으로 보입니다. 이러한 변화 속에서 기계산업은 제조업의 기반이 되는 핵심 분야로, 세계 각국은 디지털 전환을 지원하는 다양한 정책을 시행하고 있으며 한국 또한 이에 대응하는 전략을 추진 중입니다. 중국, AI 기반 공급망 최적화로 제조업 생산성 극대화 추진 미국은 MEP(Manufacturing Extension Partnership)와 Manufacturing USA 등의 프로그램을 통해 중소·중견 제조업체의 디지털 전환을 지원하고 있습니다. AI·DX 기술을 기반으로 한 자동화 및 스마트 공장 구축을 가속화하며, 디지털 제조 플랫폼과 공급망 혁신을 위한 기술 개발을 지속 추진하고 있습니다. 독일은 '인더스트리 4.0' 전략을 통해 스마트 제조 혁신을 선도해왔습니다. 최근 '인더스트리 5.0' 개념을 도입해 AI와 데이터 표준화를 통한 제조업 디지털 전환을 추진하고 있습니다. 이를 통해 인간 중심 협업 제조 모델을 도입하고, 중소기업과 대기업 간 디지털 기술 격차 해소하는 방향으로 정책을 강화하는 것이 특징입니다. 중국은 '스마트 제조 5개년 계획'을 통해 디지털 공장, 네트워크 기반 제조 시스템, AI·IoT 융합 스마트 공장 구축을 목표로 하고 있습니다. AI 기반 공급망 최적화를 통해 제조업 생산성 극대화를 추진 중입니다. 일본은 '소사이어티 5.0' 정책을 통해 AI와 IoT를 활용한 스마트 공장 구축 및 맞춤형 생산 시스템 개발을 지원하고 있고, 데이터 기반 제조 생태계를 구축하여 공장 간 협업을 촉진하고 지속 가능한 제조 환경을 조성하는 데 집중하고 있습니다. 싱가포르는 'SMEs Go Digital' 프로그램을 통해 중소기업의 디지털 전환을 지원합니다. AI 기반 스마트 솔루션을 보급하고 중소기업이 부담 없이 DX 기술을 도입할 수 있도록 단계적 로드맵을 제공하고 있습니다. 국내선 공공부문·기업 맞춤형 DX 기술 지원 강화 우리나라 정부 역시 제조업의 디지털 전환을 핵심 국가 전략으로 설정하고 다양한 지원 정책을 통해 기계산업의 DX를 가속화하고 있습니다. 올해 공개한 '과학기술정보통신부 주요정책 추진계획'에 따르면 AI 기반 디지털 전환을 촉진하고, 제조업 DX 혁신 기술 개발을 지원하는 내용을 담았습니다. AI를 중심으로 한 중소기업과 공공부문의 디지털 전환 촉진이 주요 정책 방향입니다. 2024년 '제5차 과학기술 기본계획'에서는 산업 전반의 DX 혁신 가속화와 신산업 창출을 목표로, 기업 맞춤형 DX 기술 지원에 나섰습니다. 2023년 중기부 '신디지털 제조혁신 추진전략'에서는 기업 특성에 맞춘 디지털 제조 전환을 지원하며, AI·디지털 트윈 기반 제조 혁신 생태계 조성에 드라이브를 걸었습니다. 기계산업 디지털 전환, 지속 가능한 혁신 전략 필요 기계산업의 DX는 단순한 기술 도입이 아닙니다. 산업과 인간 중심의 혁신 과정입니다. GPU, AI, 클라우드 등 디지털 기술은 DX를 구현하는 수단이며, 실제 변화를 주도하는 것은 산업을 구성하는 사람과 조직입니다. 따라서 기계산업의 DX가 성공적으로 정착하려면 각 분야의 특성에 맞는 DX 조직과 인력에 대한 선제적 지원이 필요합니다. 특히 중소·중견기업이 원활히 디지털 전환을 수행할 수 있도록 인력 양성과 조직 구축을 위한 정부 지원이 확대돼야 합니다. 또한, 산업별 특성과 기업 규모에 따른 맞춤형 DX 전략이 마련돼야 합니다. 대기업과 중소기업의 DX 수준이 다른 만큼 정부는 단계적 로드맵을 제시하고 실질적인 디지털 인프라 지원 방안을 제공해야 합니다. AI 기반 제조 혁신 기술과 데이터 활용 역량이 기업 내부에서 자리 잡을 수 있도록 연구개발과 인력 양성 지원도 강화해야 합니다. 기계산업의 DX는 단기간에 완성되는 변화가 아닙니다. 지속적인 정책 개선과 산학연 협력을 통해 기업이 DX 혁신을 자발적으로 수행할 수 있는 환경을 조성하는 것이 중요합니다. 속도만을 강조하는 기술 중심의 전환을 넘어, 사람과 조직을 중심으로 한 유연하고 지속 가능한 디지털 전환이 이루어진다면 대한민국 기계산업은 글로벌 경쟁력을 더욱 강화할 수 있을 것입니다.

2025.03.26 15:00선경호

기계연-KC코트렐-와이티시스템-세기 "초미세먼지 저감 대형 시장 진입"

24일 대전 서대전 지하철역 공조실. 대용량 무필터 초미세먼지(2.5㎍ 크기 이하인 먼지 입자) 저감 시스템을 작동하자 2분이 채 안돼 시연 모니터에 설치된 초미세먼지 농도가 10분의 1로 줄어드는 모습이 그래프로 나타났다. 과학기술정보통신부가 24일 대전서 지하철 초미세먼지 저감기술 연구개발 성과물 시연회를 개최했다. 이날 축사에 나선 한국기계연구원 류석현 원장은 "“20년 이상 정전기술을 연구해 세계 최고 수준의 미세먼지 저감기술을 개발했다"며 "2년 간의 실증을 통해 그 안정성과 효과를 입증했다”고 말했다. 류 원장은 "1차로 지하철 시장은 대전부터 뚫었고, 이제 학교와 백화점 등 대형공공시설 확산을 기대하는 분위기"라고 덧붙였다. 이날 시연회에는 과학기술정보통신부와 한국연구재단, 한국기계연구원, 대전교통공사 등 연구개발 유관기관 관계자들이 참석했다. 또 기술이전을 받은 (주)KC코트렐, (주)와이티시스템, (주) 세기 등의 대표 등이 자리를 함께 했다. 이 기술은 과기정통부의 공공수요 기반 혁신제품 개발·실증사업(2021~2024년) 지원을 받아 수행됐다. 정전기력을 활용하는 이 무필터 공기정화 시스템은 극세사 방전극과 비금속 탄소판을 활용하기 때문에 분당 1000㎥를 처리하는 초미세먼지 저감장치 6대(급기구2, 배기구4대)로 3개 역의 초미세먼지 정화가 가능하다. 특히, 이 장치는 필터 없이도 초미세먼지를 90% 이상 제거한다. 오존 발생 농도가 일반 대기의 10분의1 수준인 5ppb(10억분의1 단위) 이하다. 김학준 책임연구원은 "기존 정전기 방식이 갖고 있던 오존 문제를 해결했다"며 "대형 공간에서도 효율적인 공기정화가 가능하다는 점이 강점"이라고 설명했다. 필터 방식 공기청정기는 필터 막힘으로 인해 공기 흐름이 저하되고 교체 비용이 많이 드는 한계가 있었다. 그러나 이 기술은 공기의 흐름을 방해하지 않아 대량의 공기를 효율적으로 정화할 수 있다. 기존 무필터 방식과 비교할 때 연간 역당 유지보수비가 전기료와 상하수도를 포함해 140만원 정도 밖에 안든다. 기존 방식은 연간 940만원 정도 소요된다. 특히 지하철 터널용 장치는 덕트가 필요 없어 제작 비용도 30% 이상 낮은 2억 원이면 납품 가능하다. 기계연 측은 대전시 지하철 서대전네거리역, 오룡역, 중구청역 터널 구간에서 효과 검증을 완료했다. 특히 학교용으로 개발된 무필터 공기청정기는 CA인증과 실증을 거쳐 보급을 확대할 계획으로 부산광역시 초등학교에도 설치해 실증 시험을 진행 중이다. 경기도 A백화점 공조기에서는 실증 시험을 완료해 공공시설에서의 미세먼지 저감효과를 확인했다. 김학준 책임연구원은 “그동안 기존 정전기 방식의 한계로 실내에 적용하기 어려웠던 오존 발생 문제를 근본적으로 해결한 유일한 기술”이라며, “초기 도입후 약 3년 내 손익분기점에 도달할 수 있는 경제성까지 갖춘 기술"이라고 부연설명했다. 김 연구원은 또 "현재 이 기술은 혁신제품지정, 전기용품안전 KC인증 및 공기청정기 단체품질 CA인증을 추진하며 체계적인 보급 확대를 준비 중"이라고 덕붙였다. 과기정통부 황판식 연구개발정책실장은 “국가 연구개발 성과물이 논문에 머무르지 않고, 국민생활에 직접적인 편익을 제공하는 진정한 기술사업화의 실현이라는 점에서 의미가 크다"고 말했다.

2025.03.24 16:00박희범

"GE·지멘스도 클라우드 기반 데이터· AI기업으로 변신중"

디지털 전환(DX)이 기계산업의 혁신을 가속화하고 있다. 미국의 GE나 독일 지멘스 등이 대표적이다. 이들은 스마트 공장이나 AI 기반 품질 검사, 디지털 트윈을 활용한 설계 최적화 등으로 기업 경쟁력을 강화하며 글로벌 시장을 선도하고 있다. 지디넷코리아는 총 3회에 걸쳐 스마트팩토리와 AI 등 두뇌를 장착 중인 기계 산업의 변신을 한국기계연구원 DX전략 전문가 분석을 통해 짚어봤다.(편집자 주) DX는 단순히 아날로그 정보를 디지털로 바꾸는 것을 넘어, 디지털 기술과 데이터를 활용해 산업 구조와 비즈니스 모델을 혁신하는 과정입니다. 새로운 가치를 창출하고, 기업의 경쟁력을 강화하는 데 핵심적인 역할을 할 것으로 기대를 모으고 있습니다. 기계산업에서의 디지털 전환은 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 빅데이터 등 첨단 기술을 제조 공정과 제품 개발에 통합해 생산성을 높이고 운영 효율성을 극대화하는 것을 목표로 합니다. 예를 들어, 가상공학 엔지니어링 도구를 활용한 제품개발은 개발 과정에서의 시행착오를 가상공간에서 반복하고 최적화함으로써 시제품 제작 횟수 최소화와 시험평가 시간 및 비용 절감으로 원가 경쟁력을 높일 수 있습니다. AI를 활용한 예측 유지보수 시스템은 기계 설비의 고장을 사전에 예측하여 갑작스러운 가동 중단을 방지합니다. 또한, 사물인터넷(IoT) 센서를 통해 실시간으로 데이터를 수집·분석하여 공정을 최적화할 수 있습니다. 기계산업에서 디지털 전환 왜 필요한가 전통적인 기계산업은 노동집약적입니다. 다품종 소량 생산 체제에서 비효율성을 보이는 경우가 많습니다. 하지만 디지털 전환을 통해 이러한 한계를 극복하고, 글로벌 시장에서의 경쟁력을 강화할 수 있습니다. 특히, 4차 산업혁명의 가속화와 함께 디지털 기술의 발전, 유연한 생산 방식 등이 기업의 생존과 산업 경쟁력을 좌우하는 중요한 요소로 부각되고 있습니다. 해외에서는 어떻게 디지털 전환을 활용하고 있을까요? 글로벌 선도 기업들은 이미 디지털 전환을 통해 혁신적인 성과를 거두고 있습니다. 미국의 GE는 클라우드 기반 플랫폼인 프레딕스(Predix)를 통해 기계 데이터를 실시간으로 분석해 운영 효율을 높이고 있습니다. 독일 지멘스는 클라우드 기반 개방형 사물인터넷(IoT) 운영 시스템인 마인드스피어(MindSphere)를 통해 데이터 수집과 활용을 극대화하고 있습니다. 이러한 사례들은 디지털 전환이 기업의 경쟁력 강화에 얼마나 중요한 역할을 하는지를 보여줍니다. 우리나라에서는 어떤 노력을 하고 있을까요? 우리나라에서도 기계산업의 디지털 전환을 촉진하기 위한 노력이 활발히 진행되고 있습니다. 대표적인 연구기관이 한국기계연구원입니다. 이곳에서는 디지털 트윈, 기계 데이터 플랫폼, 가상공학 플랫폼을 3대 축으로 설정하고, 관련 역량을 결집하여 인프라와 플랫폼을 구축하고 있습니다. 특히, 디지털 트윈 기술은 물리적 기계 장비와 가상 모델을 결합하여 실시간 모니터링과 예측 가능성을 제공함으로써 스마트 제조 시스템 구현에 필수적인 역할을 합니다. 또한, 기계 데이터 플랫폼을 통해 산업 데이터의 생성과 활용을 활성화하고, 가상공학 플랫폼을 통해 설계부터 생산, 유지보수까지 제조업 전반에 걸친 디지털 전환을 지원하고 있습니다. 가상공학 기술의 사각지대에 있는 중소기업들의 디지털 전환을 촉진하기 위해 독자적으로 개발한 '가상공학 플랫폼(Virtual Engineering Platform)'을 확산시키고 있습니다. 이 플랫폼은 엔지니어링 및 제조 분야에서 다양한 설계, 시뮬레이션, 분석 및 최적화 작업을 가상 환경에서 수행할 수 있는 통합 소프트웨어 시스템입니다. 이를 통해 중소기업들도 비용 효율적으로 디지털 전환을 추진할 수 있게 되었습니다. 그리고, 이차전지의 핵심적인 제조장비인 롤투롤장비에 대한 디지털트윈을 구현해 제조현장에서 유용하게 활용할 수 있는 DX 기술들을 개발하고 이러한 기술들이 사업화될 수 있도록 노력을 경주하고 있습니다. 중소기업에선 인력 부족, 인프라 투자 비용 부담 기계산업의 디지털 전환은 더 이상 선택이 아닌 필수입니다. 디지털 기술을 적극적으로 도입하고, 데이터 기반의 의사결정을 통해 생산 공정의 혁신과 새로운 비즈니스 모델을 창출해야만 급변하는 글로벌 시장에서 지속 가능한 경쟁 우위를 확보할 수 있습니다. 디지털 전환을 통해 기계산업은 생산 공정의 효율성을 높이고, 비용을 절감하며, 품질을 향상시킬 수 있습니다. 또한, AI 기반 예측 유지보수(PdM), 실시간 데이터 분석, 클라우드 기반 제조 시스템 등을 도입하여 제조 경쟁력을 강화할 수 있습니다. 이러한 변화는 기업의 수익성 향상뿐만 아니라, 산업 전반의 혁신을 촉진하는 데 기여할 것입니다. 하지만, 기계산업 분야의 중소기업에서는 디지털전환 관련 기술인력 부족과 인프라 투자에 대한 비용 부담으로 선뜻 디지털 전환에 나서고 있지 못하고 있는 것이 현실입니다. 이를 위해 정부와 기업, 연구기관이 협력하여 디지털 전환을 위한 생태계를 조성하고, 관련 기술 개발과 인재 양성에 지속적인 노력을 기울여야 합니다. 디지털 전환은 어렵고 복잡하게 느껴질 수 있지만, 작은 변화부터 시작하여 점진적으로 디지털 기술을 도입한다면 누구나 그 혜택을 누릴 수 있습니다. 지금이 바로 디지털 전환을 시작할 최적의 시기입니다.

2025.03.17 14:01박종원

한국기계연구원, AI·반도체 등 분야 신규 인력 29명 채용 나서

정부출연연구기관인 한국기계연구원(원장 류석현)이 AI 등 기계기술 분야 미래 혁신을 위한 인재 확보에 나섰다. 2030년까지 'Digital-KIMM' 달성을 목표로 AI, 반도체, 광학, 극저온, 로봇, 친환경 기계기술 연구 및 연구행정, 보안, 안전 등 다양한 분야에서 인재를 모집한다. 선발 인력은 연구직, 기술직, 행정직 등 총 3개 직군 21개 분야 총 29명이다. 지난해 같은 기간 대비 93% 증가한 수치다. 채용정보 사이트 등에 따르면 지난해 기준 기계연 평균 연봉은 7천8백만원, 초봉은 4천3백만원 수준이다. 모집 공고 및 서류 접수는 12일부터 오는 31일 오전 11시까지다. 이후 1차 서류전형, 2차 필기전형(NCS, 해당 분야 한정), 3차 면접전형을 거쳐 최종 합격자는 오는 7월 3일 발표한다. 한편, 기계연은 지난 1976년 설립된 정부출연연구기관으로 첨단 제조기술, 친환경 에너지, 나노융합, 로봇 등 다양한 분야를 연구 중이다.

2025.03.12 09:13박희범

기계연, 배터리 가격은 ↓, 에너지 밀도·용량은 ↑

한국기계연구원은 이차전지장비연구실 우규희, 권신 책임연구원 연구팀이 초고속, 대면적 플래시 공정을 활용, 후막 전극의 열화를 억제하는 전극 활성화 기술을 개발했다고 26일 밝혔다. 연구진은 파일럿 스케일의 롤투롤 테스트 베드를 통해 롤투롤 공정과의 호환성도 성공적으로 입증했다. 이차전지장비연구실 우규희 책임연구원은 "후막 전극의 성능 열화를 획기적으로 억제하는 기술"이라며 "배터리 가격은 낮추고 에너지 밀도와 용량은 높이면서도 크기와 무게를 줄일 수 있는 새로운 가능성"이라고 의미를 부여했다. 후막 전극은 고에너지 밀도 구현이 가능하다. 배터리 팩 층수를 줄여 구조를 단순화함으로써 제조 공정 효율화와 원가를 절감할 수 있다. 그러나 후막 전극은 두꺼운 전극 두께로 인해 리튬 이온과 전자 이동 저항이 증가한다. 이로인해 전해질 침투가 어려워져 율속특성(배터리 충방전 속도 성능지표)과 수명과 같은 전기화학적 성능이 크게 저하되는 문제가 있다. 연구진은 이같은 문제 해결을 위해 후막 전극에 1밀리초 이내의 순간적인 플래시를 조사했다. 이 과정에서 발생하는 광열 반응은 재료의 탄화, 활물질(흑연)의 층간 간격 확장, 기공률 증대, 전해질과의 계면적 확대를 일으킨다. 우규희 책임연구원은 "이러한 화학적, 구조적 변화가 리튬 이온과 전자의 이동성을 향상시키고 전해질 침투성을 개선했다"며 "결과적으로 후막 전극의 성능 열화를 억제한다"고 설명했다. 우 책임연구원은 "표면 광열 반응을 이용하기 때문에 집전체를 포함한 후막 전극 전체가 고온에 노출되는 것을 방지한다"며 "전극 내부 바인더 분해를 최소화해 기계적 내구성을 유지하고, 집전체 산화와 같은 열적 손상도 막을 수 있다"고 부연 설명했다. 연구진은 이 기술이 "이차전지 제조 산업의 표준인 롤투롤 공정과의 호환성이 뛰어나다"며 "니켈-코발트-망간(NCM) 양극 등을 비롯한 여러 전극에 확대 적용도 가능할 것"으로 예상했다. 연구진은 현재 플래시 공정을 전극 건조 공정에 적용하고, 응용성을 평가 중이다. 최근에는 이차전지 장비 기업 N사와 전극폭이 광폭인 양산 수준의 설비를 개발하고 공정 평가도 진행 중이다. 우규희 책임연구원은 “플래시를 이용한 전극 활성화 기술은 롤투롤 공정과 호환이 가능한 후처리 기술이기 때문에 기존의 공정과 제조 설비에 접목이 상대적으로 용이하다”고 말했다. 우 책임연구원은 “국내 이차전지 제조사 진입을 목표로 기술 완성도를 높이고 시험 평가와 검증을 지속적으로 진행해 나갈 예정”이라고 밝혔다.한편 연구결과는 재료·화학 분야 국제학술지 '스몰 매서즈(Small methods) 2월호 표지논문으로 선정됐다.

2025.02.26 19:39박희범

한국기계연구원, 기계산업 디지털전환 기술 백서 발간

한국기계연구원은 최근 '기계산업 디지털전환 기술 백서'를 발간했다고 10일 밝혔다. 이 보고서는 국내 제조업의 디지털 전환 현황과 미래 발전 방향을 분석했다. AI 디지털전환 기술이 기계산업의 경쟁력을 결정짓는 핵심 요소라는 것이다. 제조업의 디지털 전환은 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 빅데이터, 디지털 트윈 등의 신기술을 활용해 생산성을 극대화하고 비용을 절감하는 방향으로 진행 중이다. 자동화 및 지능형 공정 관리 시스템이 도입되면서 공정의 효율성과 품질도 함께 향상되고 있다., 글로벌 시장에서도 AI 디지털 제조 혁신이 중요한 흐름으로 자리 잡았다. 이 보고서에 따르면 AI 디지털 전환 기술이 설계부터 생산, 유지보수까지 제조업 전반에 적용되며 산업 패러다임이 변화하고 있다. 산업용 로봇과 디지털 트윈 기술이 빠르게 발전하면서 제조 공정 최적화가 속도를 내고 있고 국내 기업들 역시 이러한 기술을 적극 도입하고 있다. 디지털 전환이 이루어지면서 생산 공정의 효율성이 높아지고, 비용 절감과 품질 향상 효과가 기대된다. AI 기반 예측 유지보수(PdM), 실시간 데이터 분석, 클라우드 기반 제조 시스템이 국내외에서 활발히 연구 중이다. 기계연은 이 보고서를 통해 AI 자율제조 기술의 주요 동향과 향후 발전 방향을 분석했다. 한국 제조업이 글로벌 경쟁력을 갖추기 위해 필요한 정책적 대응과 전략을 제시했다. 또한 국내 기업들이 디지털 제조 혁신을 성공적으로 실현할 수 있도록 지원 방안 마련이 필수적이라는 점을 강조했다. 기계연 박종원 DX전략연구단장은 “디지털 전환은 제조업의 필수 과제로 AI, IoT, 빅데이터 등 첨단 기술을 접목해 생산성과 경쟁력을 높이는 것이 핵심”이라며 “국내 제조업이 글로벌 경쟁에서 앞서가기 위해서는 AI 디지털 기술 도입을 더욱 가속화해야 하며 이를 위해 산업계와 연구기관이 협력해야 할 것”이라고 밝혔다.

2025.02.10 11:08박희범

유상임 과기정통부 장관, "출연연 과제 대형화 추진"

유상임 과학기술정보통신부 장관이 3일 한국기계연구원에서 열린 '주요정책 현안 간담회'에서 파편화된 연구성과중심제(PBS)에 대한 개선 의지를 드러냈다. PBS는 연구자가 외부 과제 수주를 통해 자신의 인건비를 확보하는 시스템이다. 이로 인해 연구자는 수주가 쉬운 소형 사업에 매달리면서, 연구사업 파편화를 초래한다는 지적을 받아왔다. 과기정통부 연구기관혁신지원팀에 따르면 유 장관은 소형 정부과제를 묶음예산(블록펀딩)으로 대형화하는 방안을 추진 중이다. 유 장관은 이날 간담회에 앞서 기계연구원 AI로봇연구소 첨단로봇연구센터에서 ▲변신하는 트랜스포머 바퀴 ▲인공근육 웨어러블 슈트 ▲고난도 작업 로봇 ▲휴머노이드형 로봇 등을 돌아봤다. 유 장관은 고난도의 작업 로봇을 돌아보는 자리에서 로봇 팔이 스스로 작동할 수 있는지에 대해 질문하는 등 자율동작에 관심을 드러낸 것으로 파악됐다. 이어 진행된 한국화학연구원 현장방문에서 한국화학연구원은 '이차전지', '무탄소에너지 기반 이산화탄소 포집 및 활용(CCU)' 등에 관한 기술 개발 현황을 소개했다. 유상임 장관은 “국내 안팎의 어려운 상황을 극복하고 대한민국의 미래 성장 엔진을 강화하기 위해 출연연의 변화와 역할이 어느 때보다도 중요한 시기”라고 강조했다. 유 장관은 또 “흔들림없는 정책 추진을 위해 정부는 출연연 현장과 더욱 적극적으로 소통하겠다"며 “실제 변화는 현장에서부터 다양한 실행방안이 제시되어야만 이뤄질 수 있는 것”이라고 언급했다. 이어 유 장관은 “국가연구개발기관으로서 출연연이 나아가야 할 방향에 대해 구성원들과 적극적인 소통을 기반으로 예산·조직 운영 유연화 등 기관 내외의 칸막이를 허물 수 있는 다양한 실행방안을 모색, 정부에 제안해달라"고 당부했다.

2025.02.03 19:23박희범

한국기계연구원 "내년 대표 브랜드 7개 육성"

한국기계연구원(원장 류석현)이 내년 기관 대표 브랜드 7개 육성에 올인한다. 내년은 기계연 50주년이 되는 해다. 류석현 원장은 내년 신년사를 통해 3대 추진 전략에 ▲대표브랜드 정립 및 육성을 포함한 ▲디지털 전환과 인공지능 장착 ▲원천기술 확보와 사업화 가속 등을 담았다. 기계연이 내세운 대표브랜드는 모두 한국을 상징하는 K자를 붙여 △K-AI 로봇 △K-히트펌프와 K-무탄소발전기술 △K-컴퓨터수치제어(CNC) △K-수소액화와 K-극저온기술 △K-함정생존성기술 △K-와이즈팜 △킴 사이버 랩(기업 엔지니어링 툴) 등으로 정했다. 이들 7개 아이템을 기계연 대표 브랜드로 키워나갈 계획이다. 디지털 전환과 인공지능 장착 전략은 선택이 아니라 필수라며 △AI/DX 인프라 구축 가속 △연구/행정 분야 AI/DX 레디(Ready) 과제 수행 △전체 구성원의 AI/DX 역량 향상 △AI/DX 문화 확산에 집중할 계획이다. 또 원천기술 확보와 사업화 가속 전략으로 △혁신·도전형 과제 발굴 △후불제 R&D(수요에 따른 기술개발과 이전후 충족하면 기술료 지급하는 방식) △애자일 스테이지-게이트(연구기획부터 사업화 목표와 개념을 고려하고 단계 목표를 통과하지 못하면 중지) 프로세스 등을 연구현장에 도입할 계획이다. 기계연은 지난해 연구계약고가 2023년 대비 6% 줄어든 1천900억 원으로 선방했다. 기술료 수입은 전년대비 19% 증가한 65억 원이다. 특허 예산을 줄여 특허 등록과 출원은 줄었지만, 수월성을 나타내는 해외 출원은 전년대비 10%늘어난 66건을 기록했다. 논문게재는 전년대비 14% 늘어난 223건으로 나타났다. 류석현 원장은 "뜻이 있으면 반드시 이루어진다는 유지경성(有志竟成)의 정신으로 2030년까지 '디지털-KIMM'을 달성하기 위해 올 한해 매진할 것"을 임직원에 당부했다.

2024.12.27 19:17박희범

한화정밀기계, 차세대 'FO-PLP' 본더 상용화…해외 고객사와 공급 논의

한화정밀기계가 국내 복수의 기업·기관과 협력해 차세대 FO-PLP(팬아웃-패널레벨패키징) 장비를 개발해냈다. FO-PLP는 전 세계 주요 반도체 기업들로부터 수요가 증가하고 있는 첨단 패키징 기술이다. 현재 한화정밀기계는 해당 장비를 해외의 잠재 고객사에 공급하기 위한 절차를 거치고 있는 것으로 알려졌다. 26일 '차세대 반도체 FO-PLP 기술 실용화' 성과보고회가 서울 양재 엘타워에서는 열렸다. FO-PLP는 데이터 전송 통로인 입출력(I/O) 단자를 칩 밖으로 빼내, 반도체의 성능 및 집적도를 높이는 첨단 패키징 기술이다. 동시에 기존 웨이퍼(직경 300mm) 보다 면적이 넓은 사각형 패널을 사용해 생산 효율성이 뛰어나다. 이에 과학기술정보통신부 산하 한국기계연구원의 자율제조연구소 반도체장비연구센터 연구팀과 한화정밀기계, 크레셈, 엠티아이는 600㎜ 대면적의 패널 위에서 고집적 다차원을 실현할 수 있는 FO-PLP 본딩 및 검사장비와 공정·소재기술 등 핵심 원천기술 및 특허 14건과 실용화 기술을 개발했다. 연구진은 원형이 아닌 사각형의 600mm x 600mm 대면적 패널을 사용해 생산성을 극대화했다. 기존 FO-WLP(웨이퍼레벨패키지) 대비 생산성이 6.5배 향상된 것으로 알려졌다. 나아가 선폭을 세계 최고 수준인 7마이크로미터(㎛) 이하로 미세화해, 향후 고성능 하이엔드 패키지에도 적용이 가능할 것으로 기대된다. 또한 높은 정밀도, 시간당 1만5천개 수준의 칩 생산이 가능한 높은 생산성의 본딩 장비(한화정밀기계)와 저잔사 고내열성 소재(엠티아이), 1~2㎛급 분해능을 갖는 고속 대면적 검사장비(크레셈)를 통합적으로 개발해 적용했다. FO-PLP는 패널 위에 칩을 재분배하는 과정에서 접착제의 단차, 재배열 오차 등으로 틀어짐이 발생할 수 있다. 이에 연구진은 칩 틀어짐 ±5㎛ 수준의 정밀도를 달성했다. 이는 기존 대비 정밀도가 30% 이상 개선된 수준이다. 고속 칩 틀어짐 검사 및 보정 기술을 통해 고도의 정밀도를 확보함으로써 생산성을 해외 선진사 대비 30% 이상 높였다. 해당 FO-PLP 본딩 장비는 국내외 주요 파운드리 및 OSAT(외주반도체패키징테스트) 기업향으로 상용화를 계획하고 있다. 특히 잠재 고객사인 해외 OSAT 기업의 경우 조건부 PO(구매주문)을 논의 중인 것으로 알려졌다. 조건부 PO는 고객사가 데모 장비를 들여 운영해보고, 양산성이 검증되면 정식 구매하는 계약을 뜻한다. 박영민 한화정밀기계 상무는 "차별화된 가격과 성능 경쟁력을 기반으로 공격적인 마케팅을 추진하도록 할 것"이라며 "칩 재배열 본딩 소재도 195도 고내열성 제품 개발을 완료해 사업화를 추진하고 있다"고 설명했다.

2024.11.26 16:02장경윤

KAIST-한밭대-기계연, 새로운 열전소재 개발..."폐열모아 '무한동력'을 꿈꾸다"

국내 연구진이 극한 환경에서도 폐열을 전기 에너지로 변환할 수 있는 새로운 열전 소재를 개발했다. 열전소재는 폐열로 사라지는 에너지의 70% 정도를 전기로 회수할 수 있는 첨단 분야다. KAIST(총장 이광형)는 신소재공학과 정연식 교수와 기계공학과 박인규 교수 공동 연구팀이 차세대 유연 전자소자를 위한 혁신적인 에너지 수확 솔루션인 '비스무트 텔루라이드(Bi2Te3) 열전 섬유'를 개발하는 데 성공했다고 21일 밝혔다. 이 기술 개발에는 국립한밭대학교 오민욱 교수와 한국기계연구원 정준호 박사 연구팀이 참여했다. 열원은 어디나 널려 있다. 그러나 대부분 열 발생원이 곡면 형태를 띠고 있다. 인체나 차량 배기구, 냉각 핀 등 처럼 휘어져 있는 것. 특히, 세라믹 재료 기반의 무기 열전 소재는 열전 성능이 우수하지만, 깨지기 쉽고, 곡선형 제작이 어렵다는 단점이 있다. 반면, 기존 고분자 바인더를 사용한 유연 열전 소재는 다양한 형상의 표면에 적용할 수 있지만 고분자의 낮은 전기전도성과 높은 열 저항으로 인해 성능이 제한적 이었다. 연구팀이 이 문제를 해결했다. 나노 리본을 꼬아 실 형태의 열전 소재를 제작하는 방식으로 이 한계를 극복했다. 무기 나노 리본의 유연성에서 아이디어를 얻은 연구팀은 나노몰드 기반 전자빔 증착 기술을 사용해 나노 리본을 연속적으로 증착한 후 이를 실 형태로 꼬아 비스무트 텔루라이드(Bi2Te3) 무기 열전 섬유를 제작했다. 이 무기 열전 섬유는 기존 열전 소재보다 높은 굽힘 강도를 지닌다. 1천회 이상의 반복적인 구부림과 인장 테스트에도 전기적 특성 변화가 거의 나타나지 않았다. 연구팀이 만든 열전소자는 온도차를 이용해 전기를 만드는 소자로 섬유형 열전소자로 옷을 만들면 체온으로부터 전기가 만들어져서 다른 전자제품을 가동시킬 수도 있다. 실제 구명조끼나 의류에 열전 섬유를 내장해 에너지를 수집하는 시연을 통해 상용화 가능성도 입증했다. 산업 현장에서는 파이프 내부의 뜨거운 유체와 외부의 차가운 공기 사이의 온도 차를 이용해 폐열을 재활용하는 고효율 에너지 수확 시스템을 구축할 가능성도 열었다. 정연식 교수는 "스마트 의류와 같은 웨어러블 기기에서 활용될 수 있다"며 "극한의 환경에서도 안정적인 성능을 유지할 수 있어 향후 추가 연구를 통해 상용화될 가능성이 크다”고 말했다. 박인규 교수는 “이 기술이 차세대 에너지 수확 기술의 핵심이 될 것"이라며 "산업 현장의 폐열 활용부터 개인용 웨어러블 자가발전 기기까지 다양한 분야에서 중요한 역할을 할 것"으로 기대했다. 연구 논문 공동 제1저자로 KAIST 신소재공학과 장한휘 연구원(박사과정)과 고려대학교 세종캠퍼스 안준성 교수, 한국원자력연구원 정용록 박사가 참여했다. 연구결과는 국제학술지'어드밴스드 머티리얼즈 (Advanced Materials)'9월 17일 字 온라인판에 게재되었으며, 연구의 우수성을 인정받아 후면표지(Back cover)논문으로 선정되었다. (논문명: Flexible All-Inorganic Thermoelectric Yarns) 한편 이번 연구는 과학기술정보통신부의 지원을 받아 한국연구재단 중견연구자지원사업, 미래소재디스커버리사업, 글로벌 생체융합 인터페이싱 소재 센터, 산업통상자원부와 한국산업기술평가원(KEIT)의 지원 아래 수행됐다.

2024.10.21 16:51박희범

기계연-의원 3인 "기계산업 디지털화가 국가 경쟁력 좌우"

한국기계연구원이 최형두(국민의힘), 조승래 황정아 의원(이상 더불어민주당)과 기계산업 디지털화가 국가 경쟁력을 좌우한다는 것에 공감하고, 대안 모색을 위한 논의에 나선다. 기계연은 오는 9월 4일 서울 국회 박물관에서 '2024 글로벌 기계기술 포럼'을 온·오프라인 동시 개최한다고 26일 밝혔다. 주제는 디지털 대전환이다. 기계기술 관련 국내외 전문가를 초청, 변모하는 미래 기계기술의 발전 방향을 논의한다. 기조 연설자는 중소기업청장을 역임한 주영섭 서울대학교 공학전문대학원 교수가 맡았다. '디지털 및 AI 대전환을 통한 기계산업 혁신'을 주제로 하여 세계를 관통하는 핵심 키워드인 디지털화와 지속가능성 확보에 대해 논의한다. 주세돈 포항산업과학연구원장이 좌장을 맡는 발표 세션에서는 네이버 퓨처AI센터 하정우 센터장이 '소버린 AI에서 AI 다양성으로: 생성 AI 시대 네이버의 전략'을 주제로, HD현대사이트솔루션 이동욱 대표이사는 '쇠에 인공지능을 더하다-건설기계산업의 디지털 트랜스포메이션'을 준비한다. 독일 인공지능연구소(DFKI) 안토니오 크루거(Antonio Krüger) 소장(CEO)은 '기계산업 디지털화를 위한 공공-민간 파트너십의 혁신'을 주제로 독일과 유럽 산업계의 디지털화에 인공지능을 도입하는 혁신적인 접근방법을 제시할 예정이다. 기계연에서는 류석현 원장이 연사로 나서 'K-머신으로 가는 길, 기계산업과 DX/AI의 통합'을 주제로 K-머신 선도를 위한 기계연의 3축 체계를 소개하고 기계산업 생태계 협력 방안을 제시한다. 포럼 마무리는 한국반도체디스플레이기술학회 박재근 회장(한양대학교 석학교수)을 좌장으로, 기조연설자와 발표자 패널 토론이 준비돼 있다. 기계연은 포럼 홈페이지와 기계연 공식 유튜브 채널에서 온라인 생중계도 계획했다.

2024.08.26 14:58박희범

기계연 이대훈 박사 "기술이전 '대박'…알고보니 독든 '성배'"

"기술이전은 독이든 성배다." 글로벌 다국적 기업에 기술을 이전해 출연연에서 손에 꼽는 역대급 '대박'을 터뜨린 이대훈 책임 연구원의 속마음이다. 이대훈 책임은 한국기계연구원 자율제조연구소 반도체장비연구센터 소속으로 지난 7월 미국 글로벌 엔지니어링 업체 KBR에 촉매산화 기술 '씨펙스(CPOx)'를 기술이전하는 성과를 올린 주역이다. 이 책임은 7일 대전 기계연 본원에서 열린 해외기술이전교류회에서 세 번째 연사로 나서 '기술이전 전략 사례-시사점과 고민들'을 주제 발표하며 기술이전 과정에서 겪었던 어려움과 고충을 진솔하게 털어놨다. 이 책임은 "기술이전이 독배인 이유는 기술이전 후 제품개발이나 시제품 개발 지원 등 해야힐 일이 너무 많은데, 지원 프로그램이 없어 개인이 모두 짊어져야 한다"며 "선수에만 의존하는 성과 창출은 지속 가능하지 않다"고 뼈아픈 말을 내놨다. 이 책임은 또 협상 과정에서 △조정보다는 예스 또는 노가 많다 △TLO 한계… 외부 리소스 활용 필요 △협상의 비선 필요성 등 그간 쌓은 노하우를 전수했다. 이날 행사는 최근 한국기계연구원이 글로벌 엔지니어링 회사인 KBR에 기술이전한 성과를 중심으로 해외 기술이전 협상 과정과 절차 등에서 발생했던 어려움이나 절차 등을 공유하기 위해 마련됐다. 기계연은 한국화학연구원이 주관하고 한국에너지기술연구원과 한국과학기술연구원 등과 같이 협동 기관으로 국가과학기술연구회(NST)가 미래선도형 융합연구단 사업으로 추진한 '에너지 및 화학연료 확보를 위한 대형 융합플랜트 기술 개발'과제에 참여했다. 이 기술이전은 정액기술료와 경상기술료 예상액을 합쳐 100억 원에 가까운 대박을 터뜨린 것으로 알려졌다. 그러나 정확한 기술료 수익에 대해 기계연은 KBR과 비밀유지계약(NDR)을 내세워 공개하지 않았다. R&D에 들어간 예산은 대략 30억 원 정도 됐다. "R&D를 R&D답게...연구 재투자 순환 사이클 만들어야" 이에 앞서 기계연 류석현 원장은 환영사에서 "R&D를 R&D답게라는 슬로건을 지향한다"며 "이 의미는 연구 재투자 순환 사이클 완성을 통해 연구 비용을 회수하자는 것과 일맥 상통한다"고 말했다. 류 원장은 "해외 다국적 기업 처럼 전담 전문가가 있는 것과는 달리 우리가 해외 기술이전하는데는 어려운 점이 많았다"며 "그럼에도 연구회 등의 도움으로 해외 기술이전을 성사시킬 수 있었다"고 NST에 공을 돌렸다. 축사에 나선 김복철 국가과학기술연구회 이사장은 "출연연이 지난 10년간 해외 기술이전 건수가 86건이고, 2천265억 원을 벌어 들였다"며 "다만 이 가운데 ETRI가 수입의 97%를 차지한다"고 말했다. 김 이사장은 "오늘 행사를 계기로 정기적으로 모여 기술 이전 노하우 등을 공유하자"며 "출연연은 2~3년 내 또 '대형 사고'를 칠 것으로 기대한다"고 덧붙였다. 한국화학연구원 박용기 LCP(저탄소화학공정) 융합연구단장은 첫 주제발표자로 나서 '에너지 및 화학연료 확보를 위한 대형 융합플랜트 기술 개발' 과제의 연구 개발 및 기술이전 과정에 대해 자세히 설명했다. 이어 한국기계연구원 송영훈 플라즈마 활용 폐유기물 기초원료화 사업단장은 '출연연과 해외 기술이전' 주제발표에서 "노벨상 받은 일본 부럽지만, 두렵진 않다"고 언급해 관심을 끌었다. "노벨상 받은 일본, 부럽긴 하지만 두렵진 않아" 송 단장은 "연구를 기초나 원천부터 체계적으로 잘하는 나라가 일본"이라며 "그래서 노벨 과학상도 많이 받지만, 그냥 그뿐이다. 미국이나 우리나라 처럼 기초, 원천기술 개발이 사업화로 잘 이어져야 하는데 아니었다"고 말했다. 구슬이 서말이라도 꿰어야 '묵주'가 되는데 그걸 잘 꿰지 못하더라는 지적이다. 송 단장은 또 "연간 경기장 프로야구 관람객 수가 프로축구보다 월등히 많음에도 축구 선수 평균 연봉이 야구 선수 연봉보다 높은 이유는 선수 해외 진출이 활발하기 때문"이라며 "출연연 기술도 해외 이전으로 가야한다"는 입장을 밝혔다. 국내외 기술이전의 차이점에 대해서도 설명했다. 송 단장은 "해외는 기술 이전 계약을 하면 나머지는 이전해간 기관·기업에서 알아서 하지만, 우리는 기술이전시 검증이 완료될 때까지 일이 마무리되지 않는다"며 "이러다보니 연구자가 현장에 가서 많은 고충을 겪는다. 심지어 새벽 3시에 현장에 가서 울었다는 연구자도 있더라"고 기술이전 과정에서의 어려움을 토로했다. 마지막 발표자로 나선 기계연 강선녕 변리사는 'KBR사 협상 과정과 절차' 발표에서 "서로 생각이 다르고, 규정이 달라 처음에는 계약되면 '나는 징계 받는다'는 생각부터 했다"며 "주위 도움으로 극복했다"는 말로 마무리했다. 강 변리사가 씨름했던 항목은 △선급금 △경상 기술료 상한선 △기술실시 조건 △양도옵션 등이었다.

2024.08.07 20:10박희범

기계연·나노종기원, 300㎜ 웨이퍼 개발 맞손

한국기계연구원과 나노종합기술원은 1일 기계연 대전 본원에서 반도체 첨단 패키징 인프라 구축 및 기술 개발 상호협력과 교류 강화를 위한 업무협약을 체결했다. 이 협약에 따라 양 기관은 ▲반도체 첨단 패키징 분야 소재·부품·장비 관련 차세대 핵심기술 공동 연구 개발 및 기업 기술 지원 협력 ▲300㎜ 반도체 첨단 패키징 분야 장비구축 및 활용, 공정기술 개발 등 인프라 고도화 등에 적극 협력할 계획이다. 나노종기원은 개방형 첨단 패키징 R&D 라인 구축과 함께 소재·부품기술, 기계연은 장비기술을 분담해 첨단 패키징 R&D 프로그램을 기획, 추진할 계획이다. 기계연 류석현 원장은 “반도체 산업이 첨단 패키징 기술 개발의 새로운 장을 열어갈 수 있기를 바란다”고 밝혔다. 나노종기원 박흥수 원장은 “양 기관이 새로운 분야를 개척하며 서로 상생, 발전하는 출발점이 될 것"으로 기대했다.

2024.08.01 15:42박희범

ETRI, 400억 원 들인 최첨단 '군집드론' 첫 공개

·우리 나라 첨단 무인이동체를 공개한 '2024 무인이동체산업엑스포(UWC)'에서는 올해 처음 연구성과를 공개한 ETRI DNA+드론기술개발사업단과 불법드론 지능형 대응기술 개발 사업단 등이 관심을 끌었다. '2024 무인이동체산업엑스포(UWC)'는 지난 19일 폐막됐다. 이번 행사는 지난해 대비 방문객이나 전문가 관심이 다소 줄었다. 행사 기간 내내 내리던 비도 내방객들의 발길을 무겁게 했다. 관객 발길을 붙잡았던 주요 전시는 주로 사업 단위 연구성과였다. ETRI 임채덕 에어모빌리티연구본부장(DNA+드론기술개발사업단장)은 "400억 원을 들여 드론 데이터(D)와 5G(N), 인공지능(A)이 접목된 비 가시권 자율· 군집 비행 및 고가치 임무 데이터의 실시간 생산, 활용 체계를 구현해 혁신적인 비즈니스 모델을 창출하는데 중점을 둬 기술을 개발했다"고 설명했다. 일반인에게도 서비스 제공이 가능한 드론 플랫폼을 비롯한 드론 센서 데이터의 전주기(설계, 획득, 유통, 서비스) 기술 및 표준화 기술과 드론 센서 데이터를 활용한 실시간 공간정보 시각화 기술을 공개했다. 이동기지국은 5G를 기반으로 개발했다. 드론용 5G 통신모듈을 새로 개발하고, 이음 5G활용 드론 센서 데이터 업링크 용량을 확대했다. 5G 음영 지역도 해소했다. 비가시권 자율 비행을 위한 장애물 탐지와 회피 기능도 탑재했다. 20대 동시 작업 가능…엔터용 군집과는 차원 달라 임 본부장은 "5G 및 와이파이 네트워크 기반 원격 이종 드론 군집 비행이 가능하다. 최대 20대까지 영역을 나눠 각각의 드론이 역할을 수행할 수 있다"며 "수백 수천대의 엔터테인먼트용 군집 비행과는 차원이 다른 기술"이라고 덧붙였다. DNA+드론기술개발사업단 참여 기관 및 기업은 한국과학기술정보연구원을 비롯한 아이온, 유캐스트, 파블로항공, 픽소니어, 한컴인스페이스, 아이씨티웨이, 주식회사 스마티 등 모두 14개다. 이광용 책임연구원은 "5G를 기반으로 전체 플랫폼을 통합했다"며 "수색이나 농업용, 구조물 탐색 및 분석 드론 실증사업이 올해 말 종료된다"고 말했다. 한국기계연구원은 육해공 자율협력 임무수행을 위한 험지주행 지상무인이동체 시스템을 공개했다. 이 시스템은 자율주행과 군집 운영이 가능하다. 또 공중무인이동체의 이착륙/보관/충전을 위한 이착륙 패드를 탑재했다. 한국항공우주연구원은 성층권 태양광 드론 EAV-4를 선보였다. 항우연 성층권드론기술개발사업단 김준영·유건원 연구원은 "성층권에서 20㎏ 이상 임무 장비를 탑재하고 30일 이상 체공하며 감시관측, 통신중계 등의 기능을 수행할 수 있다"며 "날개 길이만 30m고, 태양전지와 배터리로 전력을 공급한다"고 설명했다. 활용 분야는 불법 어로 및 해양오염 감시와 산불 및 재난 감시, 실시간 정밀 기상 관측, 독도나 이어도 등지의 불법 밀입국 감시 등이다. 항우연 측은 이달부터 오는 9월까지 전남 고흥 나로우주센터에서 시험 비행한 뒤 올해 연말께 30일 체공 가능성을 타진하는 초도비행에 나설 계획이다. 성층권 드론 올해 연말께 초도비행 기존에 개발한 EAV2,2H,3는 고도 24㎞ 이하에서 최대 52시간 연속 비행이 가능했다. 한컴인스페이스는 DNA+드론기술개발사업단 참여 외에도 자체 부스를 차려 기술과 제품을 선보였다. 주요 전시 품목은 현재 시판 중인 민군산업용 드론(HD-550, 회전익 쿼드콥터 무인비행장치)과 정찰 및 감시용으로 유용한 고성능 접이식 소형드론(HD-300) 등을 선보였다. 최아율 영업마케팅실장은 "HD-300은 드론+스테이션(DS-S,DS-L)+관제SW를 결합해 군과 관공서에 현재 납품 중"이라며 "15~30㎞까지 줌인이 가능한 고성능카메라(ptz)와 영상 분석 장비도 갖췄다"고 말했다. 박판준 부사장은 "세계 유일 엔터프라이즈급 동축 무인기 '스피릿(Spirit)'은 바람 저항성이 특히 뛰어나 최대고도 5㎞에서 53분간 악천후 운용이 가능하다"며 "현재 에즌트에어로시스템과 오는 10월 KC인증을 목표로 스피릿과 드론스테이션 연동 등을 테스트 중"이라고 설명했다. 유무인 항공기 데이터링크 및 위성추적안테나와 안티드론 선두기업인 두타기술은 DNA+드론기술개발 사업과 KEIT 우주항공R&D전시관 2곳에 출품했다. 두타기술은 ▲유·무인 항공기 데이터 링크 설계와 ▲위상배열안테나 설계 ▲드론 제압용 전파방해장치 및 탐지 ▲대용량 모터제어 및 전자제어 ▲모노펄스 비교기 및 추적 안테나 설계 기술 등을 공개했다. 이외에 더피치는 표적·정찰용 종이드론(PAPY)을 선보여 관심을 끌었다. 파피는 골판지로 제작됐다. 운용거리는 20㎞다. 최대 시속 100㎞로 반경 50㎞까지 비행이 가능하다. 제어는 자체 개발한 파피앱으로 기체 5대 동시 연결 및 제어할 수 있다. 또 담스테크는 조달청 혁신제품인 드론헌터(XD, XR)로 관심을 끌었다. 이 헌터는 1㎞이상까지 적 드론을 무력화할 수 있다. 드론 탐지는 30대까지 유효하다. 비트센싱은 내년 3D 탐지와 탐지범위 200m, 최대 160도 탐지, 속도 해상도 초당 0.15m인 차세대 코너라이더를 공개했다. 제품 출시는 내년이다. 에프엠웍스의 고성능 조명방송용 드론을 공개했다. 한국전파진흥협회는 융·복합기기의 전파 시험을 위한 대형전파차폐시설 전파 플레이 그라운드 서울, 대구, 충북을 소개했다. 한편 이번 행사에서는 30만원을 내야 들을 수 있는 일부 유료 컨퍼런스가 다소 부담스러웠다는 지적도 나왔다.

2024.07.21 23:22박희범

기계연, 미국에 탄소 저감 기술 수출

한국기계연구원(원장 류석현)이 탄소 저감 기술을 북미 최대 글로벌 엔지니어링 회사인 KBR에 수출했다. 류석현 원장 일행은 29일(현지시각) 미국 휴스턴 KBR 본사에서 KBR과 'CPOx' 기술 이전 협약을 체결하고, 이 기술의 적용처 확대와 향후 협력 분야 확장 가능성 등에 대해 폭넓게 협의했다고 30일 밝혔다. CPOx®(Catalytic Partial Oxidation)은 이산화탄소를 저감하는 촉매 산화 기술이다. 유 정제과정에서 추출되는 납사(Naptha)를 열분해하는 방법으로 올레핀(에틸렌, 프로필렌) 화합물 생산과정에서 발생하는 불완전 연소와 이산화탄소 발생 문제를 해결했다.올레핀은 원유 정제 과정에서 얻은 플라스틱 원료다. KBR은 세계적인 정유 및 석유화학 플랜트 엔지니어링 업체다. 우리나라 대부분의 석유화학 플랜트도 KBR 엔지니어링 서비스를 받고 있다. KBR이 기계연을 선택한 이유는 KBR의 올레핀 생산 설비인 'K-COT 재생기'에 고질적인 문제가 있기 때문이다. 'K-COT'는 공정에서 나오는 부생가스 메탄을 열원으로 쓸 때 촉매층에서 연소되지 않고 촉매가 없는 상단에서 비정상 이상연소(에프터-번)가 발생했다. 반면 기계연이 개발한 CPOx® 기술은 'K-COT 공정'에서 메탄을 촉매에 반응시켜 일산화탄소(CO)와 수소(H₂)로 분해한 뒤 이를 촉매 재생기로 공급한다. 이상연소도 없고, 탄소배출권도 확보할 수 있는데다 올레핀 생산 단가도 줄일 수 있어 1석 3조 효과를 얻을 수 있다. 연구 책임자인 이대훈 책임연구원은 "기존 NCC 공정(850℃) 보다 낮은 온도(650℃)에서 운전하기 때문에 에너지 및 생산비용을 절감하는 효과가 크다"며 "앞으로도 다양한 세계 최고 공정 기술을 개발해 나갈 것"이라고 말했다.이 책임은 "계약 규모는 KBR 측의 보안 요구 계약에 따라 공개는 어렵다"며 "향후 기대감을 갖고 있다"고 덧붙였다. 류석현 원장은 “탄소국경세 등 탄소 배출이 기업 경쟁력을 위협하는 가운데 나온 성과여서 의미가 크다"며 "글로벌 산업 시장에서 가시적인 성과를 낼 수 있도록 실질적인 국제협력 네트워크를 확대해 나갈 것"이라고 밝혔다. 한편, 류 원장 일행은 KBR 기술이전 체결식에 앞서 지난 24일부터 26일까지 미국 보스턴 하버드의대와 매사추세츠 종합병원(MGH), 매사추세츠 공대(MIT), 미국 메릴랜드 국립표준기술연구소(NIST) 등을 방문했다. 27일에는 '2024 한-미 첨단산업기술협력포럼'에 참석했다. 류 원장 일행은 이 기간 방문 기관과 ▲현장형 면역진단 ▲차세대 고해상도 마이크로-LED 디스플레이 ▲양자 기술 표준화 및 나노 분야 등에 대해 협력 방안을 모색했다.

2024.07.01 11:20박희범

LNG에 암모니아 섞은 ㎿급 선박엔진 연료 실증했더니..."CO₂ 50% 이상 절감"

LNG에 암모니아를 50% 이상 혼합한 ㎿급 선박엔진 연료 연소 시험에서 국내 처음 CO₂ 배출량 50%이상 절감에 성공했다. 한국기계연구원(원장 류석현)은 친환경모빌리티동력연구실 박철웅 책임연구원 연구팀이 한국선급, HD현대중공업, HD한국조선해양, 선박해양플랜트연구소, 군산대학교와 공동으로 암모니아 연료 실증을 실시했다고 10일 밝혔다. 실증은 전북 군산 한국선급 그린쉽 기자재 시험·인증센터에서 진행했다. 예산은 해양수산부 '2천100마력급 LNG-암모니아 혼소 엔진 개발' 과제의 지원을 받았다. 박철웅 책임연구원은 "암모니아는 미래의 재생 가능 에너지원으로 관심이 크다"며 "LNG에 50%넘게 암모니아를 섞어 이산화탄소를 50%이상 절감하는데 성공했다"고 말했다. 연구팀은 암모니아를 선박용 엔진 내 연소실 안으로 고압 분사하고 안정적인 연소를 유지해 높은 출력과 열효율을 구현했다. 사실 암모니아는 유망한 탄소중립 연료지만 연료공급시스템의 재료로서는 부식성과 독성 때문에 관리에 어려움이 있다. 점화 온도도 높아 착화가 어렵고 연소 속도가 느려 불완전 연소도 많다. 박철웅 책임은 "이 때문에 엔진 출력 및 효율이 감소하는 문제가 생긴다"며 "연료공급장치 내 오링(O-ring) 소재를 바꿔 부식과 암모니아 외부 누출을 막고, 고효율로 연소 시킬 방법을 찾아 CO₂의 저감 성능을 검증받았다"고 말했다. 박 책임은 또 “선박용 엔진은 물론 탄소배출 저감이 요구되는 자동차, 발전기 등의 동력원으로 확장 적용할 수 있도록 할 계획"이라고 덧붙였다.

2024.06.10 14:31박희범

국산 AI·디지털 SW로 소부장 개발 비용 낮춘다

소재부품장비 기업이 제품개발이나 납품할 때 소요되는 시뮬레이션 비용 부담이 대폭 완화될 전망이다. 산업통상자원부는 30일 가상공학 시뮬레이션 소프트웨어(SW) 개발기관인 한국기계연구원과 국내 대표 수요기업인 LG전자가 SW활용·확산 및 공동 연구개발 등의 내용을 담은 양해각서(MOU)를 교환했다고 밝혔다. 그간 소부장 기업은 납품 전 안전성·신뢰성 테스트를 위해 연평균 5천만원의 고가 외산 SW를 활용해 왔다. 산업부는 가상공학 사업의 하나로 소부장 기업의 비용 절감을 위한 시뮬레이션 SW를 개발·보급해 왔다. 협약에 따라 기계연은 LG전자와 같은 대규모 수요기업과의 협력으로 SW를 고도화하고, LG전자는 이를 적극적으로 활용하기로 합의했다. 산업부 측은 LG전자와 협력 관계에 있는 1천700여 개 소부장 기업이 연간 800억원 이상의 비용을 절감할 수 있는 기반을 마련했다고 전했다. 이승렬 산업부 산업정책실장은 “이번 양해각서 교환은 민관 소재·부품 분야 대표적 협력사례”라며 “앞으로도 정부는 AI 활용·시뮬레이션 등 디지털전환을 통한 소재·부품 개발을 집중 지원하겠다”고 밝혔다. 한편, 이승렬 실장은 협약 후 현대위아·두산에너빌리티·한화정밀기계 등 창원 지역 기업과 기계산업 간담회를 개최했다. 산업부는 이 자리에서 논의된 내용을 바탕으로 기계산업 수출 확대·경쟁력 강화방안을 연내 수립할 계획이다.

2024.05.30 13:29주문정

기계연, 청정연료 'E-퓨얼' 생산하는 소형 반응기 국내 첫 개발

유럽연합(EU)은 오는 2035년부터 휘발유나 디젤유를 쓰는 내연기관차량 판매를 전면 금지한다. 다만, 이퓨얼(E-Fuel) 연료는 예외다. 한국기계연구원은 히트펌프연구센터 김영 책임연구원 연구팀이 이퓨얼 연료를 생산하는 마이크로채널 반응기를 국내 처음 개발했다고 23일 밝혔다. 이퓨얼은 재생전력으로 생산한 그린수소와 공기중에서 포집한 이산화탄소를 결합해 생산한 청정 연료를 말한다. 또 마이크로채널 반응기는 화학 반응을 시켜 청정 연료를 얻는 고효율 시스템이다. 기존에는 연료 합성 과정에서 발열이 심한 경우 슬러리 반응기나 유동층 반응기 등을 사용했다. 그러나 이 반응기는 연료를 대규모 생산하는데는 유리하지만, 분산형 재생발전소에서 잉여전력으로 생산하는 수소의 양처럼 소량 생산에는 경제성과 효율이 크게 낮아진다. 특히, 반응기 크기도 가로, 세로 1~2m정도로 작은 사무실 절반을 차지하는 규모가 기본이어서 소형화 요구가 제기돼 왔다. 연구팀은 이에 작지만, 효율이 좋은 마이크로채널 반응기를 개발했다. 사이즈는 가로 20㎝, 세로 10㎝ 크기로 확 줄였다. 그럼에도 처리가 가능한 기체 유량은 기존 대비 3배 이상 늘렸다. 반응에 필요한 촉매 소요량도 기존 대비 70%이상 줄여 경제성을 크게 높였다. 연구 책임자인 김영 책임연구원은 "크기가 작고, 효율도 좋은 마이크로채널 반응기를 개발한 것"이라며 "연료 합성 반응에서 합성가스의 연료 전환율도 93%가 넘는 것을 확인했다"고 설명했다. 이 반응기는 또 고온고압에서도 안전하고, 발열 제거가 쉬워 온도 설정도 유연하다는 것이 연구팀의 설명이다. 김 연구원은 "이 반응기에서 생산한 연료의 세탄지수가 55.7로 국내 차량용 디젤의 세탄가 품질기준인 52를 만족한다"고 덧붙였다. 국내정유업체에서 판매하는 디젤의 세탄가는 보통 54~57 수준이다. 세탄가는 디젤 엔진에서 연료가 얼마나 쉽게 발화되는지를 측정하는 지표다. 세탄지수가 높을수록 연료가 엔진에서 더 빨리, 더 쉽게 발화된다. 김 책임연구원은 "추후, 컨테이너 크기의 고효율 이퓨얼 생산공정을 개발하면, 이퓨얼 연료를 사용할 수 있는 친환경 주유소의 가능성이 열릴 것"으로 기대했다.

2024.05.23 17:24박희범

기계연, 공장 굴뚝 초미세 먼지 실시간 측정 기술 개발

사업장 굴뚝에서 나오는 미세먼지와 초미세먼지를 실시간 측정할 수 있는 기술이 개발됐다. 한국기계연구원은 도시환경연구실 한방우 박사 연구팀이 고온·고농도의 굴뚝 내부 환경을 상온·저농도 대기환경 수준으로 바꿔 미세먼지(PM10)와 초미세먼지(PM2.5)를 실시간 측정하는 기술을 처음 개발했다고 14일 밝혔다. 연구팀은 연구팀은 ▲가변 유속과 압력 대응 등속 흡입 기술 ▲정량 흡입 희석 기술 ▲액적 분리 기술 ▲벽면 손실 억제 기술 등 4가지 기술을 활용해 먼지를 크기별로 관리하는 방법을 찾았다. 연구팀은 국내 화력발전소와 소각로에서 지난 6개월간 실증 및 검증했다. 굴뚝 내부는 온도와 먼지 농도가 높아 실시간 정확한 미세먼지 측정이 어렵다. 연구팀은 측정 장치에 들어오는 배출 가스의 속도를 느리게 만드는 방법으로 굴뚝 유속에 따른 측정오차를 줄였다. 또 공기 주입량을 자동으로 제어했다. 응축에 의한 물방울 형태의 액적 생성도 최대한 억제했다. 구멍이 많은 튜브에 공기를 주입, 미세먼지의 벽면 부착도 최소화했다. 기존 광투과 측정법은 미세먼지나 초미세먼지 측정이 어렵다. 중량법 측정은 측정시간이 2~11일 걸리는 단점이 있다. 한방우 도시환경연구실장은 “사업장 굴뚝에서 배출되는 미세먼지의 정확한 농도와 크기 분포 정보를 실시간으로 얻을 수 있는 기술로는 처음"이라고 말했다.

2024.05.14 23:09박희범

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