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"한국형 휴머노이드 5년 내 완성"…기계연 청사진 공개

한국기계연구원이 국산 휴머노이드 개발 전면전을 선언했다. 자체 구동기·손·촉각 피부·인공지능(AI) 브레인으로 구성된 차세대 로봇 청사진을 그렸다. 박찬훈 한국기계연 소장은 13일 서울 서강대에서 열린 '제1회 한국로봇학회 전문가 심포지엄'에서 "향후 5년 안에 완성형 국산 휴머노이드를 내놓겠다"고 밝혔다. 박 소장은 먼저 지난 7월부터 제작해온 1차 휴머노이드 플랫폼을 소개했다. 조립된 지 한 일주일 정도 된 초기 단계다. 자체 개발 중인 준직구동(QDD) 구동기를 적용했다. 그는 "휴머노이드용 구동기는 저감속이고 구동성이 굉장히 높고, 순간 최대 출력이 높아야 한다"며 "마찰을 줄이고 경량화·고내구성을 확보하는 설계를 병행 중"이라고 설명했다. 정밀 조작은 여전히 난제다. 박 소장은 "걷는 문제들은 강화 학습이라는 도구로 비교적 쉽게 구현될 수 있지만, 정밀 조작 기술들은 세계적으로도 아직 완성되지 않은 분야"라고 지적했다. 기계연은 사람 피부 수준의 다중 촉각 기술을 내세웠다. 현재 상용 센서는 손끝에서 노멀 포스만 감지하는 수준이지만, 기계연은 손 전체가 피부로 구성되고 실제 사람처럼 말랑말랑한 촉각 피부를 목표로 설계한다. 이 필름 기반 센서는 압력·전단력·동적 신호·온도까지 감지하는 구조로, 손뿐 아니라 발바닥과 몸통까지 확장하는 방식을 연구 중이다. 그는 내구성 문제를 해결하기 위해 자르면 다시 붙는 형태의 자가치유 소재도 병행 개발하고 있다고 밝혔다. 휴머노이드 지능 구조 역시 뚜렷한 방향성을 제시했다. 박 소장은 로봇의 '대뇌–소뇌'를 모사한 이중 프로세서 브레인을 소개했다. 위쪽 대뇌 부분은 공간·상식·절차 관계 등을 담당하는 전문가 모델로, 소뇌 부분은 실제 행동을 생성하는 액션 디코더가 된다. 특히 그는 "발전 속도가 미친 듯이 빠르다"며 "대형 언어모델은 자체 학습 대신 모듈 블록처럼 끼워 쓰는 방식을 지향한다"고 말했다. 언어모델 기반 플래닝 기술도 공개했다. 긴 작업일수록 한 단계만 실패해도 전체가 무너지는 문제를 해결하기 위해, 로봇이 스스로 절차를 쪼개서 이해하고, 필요할 때 기억을 꺼내 쓰는 방식을 도입한 것이다. 이 모든 기술 개발의 종착지는 데이터 생태계다. 박 소장은 "휴머노이드 로봇을 AI 기반으로 하려면 결국 데이터 양이 중요하다"고 전했다. 그는 국산·외산 다양한 휴머노이드를 모아 실험·데이터 수집·성능 검증을 수행하는 '휴머노이드 데이터 팩토리' 계획을 밝혔다. 약 1천㎡ 규모 공간에서 원격 조작 데이터 수집부터 실제 작업 실험까지 수행하는 구조다. 발표를 마무리하며 박 소장은 최근 로보월드 전시장에서 촬영한 휴머노이드 사진을 띄우며 "지금은 사진이지만 5년 뒤에는 실제로 대한민국 곳곳에서 일하는 로봇으로 만들겠다"는 포부를 밝혔다.

2025.11.14 08:08신영빈

함정 유류 화재, AI로 감지하고 자동 소화까지…"해외 공급 협의중"

함정 내 유류화재를 정확히 조준해 진압할 수 있는 차세대 인공지능(AI) 소화체계가 처음 개발됐다. 화재 진위 여부를 AI가 스스로 판단하고, 불 난 곳에만 집중적으로 소화액 분사가 가능하다. 한국기계연구원은 가상공학플랫폼연구본부 AX융합연구센터 이혁 선임연구원 연구팀이 함정 유류화재에 특화된 자율형 초동진압 소화체계를 개발하고 실제 함정에서의 실선 시험을 성공했다고 6일 밝혔다. 연구는 국방과학연구소 '민·군 실용화연계사업'으로 진행됐다. 한국건설기술연구원 화재안전연구소, 충남대학교, 수퍼센츄리, 육군사관학교가 참여했다. 이번에 개발한 소화체계 특징은 함정에서 자주 발생하는 유류화재에 특화된 점이다. 기관실, 격납고, 갑판 등에서 발생하는 장비 또는 함재기의 누유로 인한 유류화재를 스스로 탐지한다. 또 파도와 선체 운동으로 인한 흔들림 등의 환경에서도 소화수를 실시간 정밀 제어, 정확히 조준이 가능하다. 소화체계는 화재탐지센서, 소화모니터, 그리고 인공지능 기반의 화재 진위 판단 및 위치 추정 기능을 갖춘 분석 및 제어장치로 이루어져있다. 이혁 선임연구원은 "시스템은 화재감지 정확도가 98% 이상"이라며 "폼 소화수 분사 거리는 약 24m"라고 설명했다. 연구팀은 실제 함정 시험 시 해상상태 3에서도 안정적으로 작동하는 것을 입증했다. 대규모 육상 모사설비(25m×5m×5m)를 한국건설기술연구원 화재안전연구소에 구축, 체계적인 성능 검증을 실시했다. 함정 내 격실의 색깔과 조도를 실제와 동일하게 구현한 모사설비에서 다양한 유류화재 조건(위치, 크기 등 변경)과 화재로 오인될 수 있는 비화재 상황(라이터, 용접, 전기 히터 등)을 재현해 인공지능 시스템의 사전 학습과 정확도 시험을 수행했다. 연구팀은 개활지 유류화재(4.5㎡ 유류 트레이)와 함재기 등에서 누유로 발생할 수 있는 차폐 화재(3.0㎡ 유류 트레이 상단 50cm에 헬기 크기 차폐물 설치) 진압 시험도 성공적으로 수행했다고 부연 설명했다. 이혁 선임은 "LST-II급 강습상륙함(일출봉함)에서 실제 함정 운용 시험을 실시해 파고 1m의 해상 환경에서 18m 떨어진 가상 화원에 소화수를 정확히 조준하는 데도 성공했다"고 말했다. 연구팀은 이를 위해 6자유도 가속도 정보만을 활용, 조준각을 실시간 재계산하는 강화학습 기반 알고리즘을 개발, 적용했다. 이혁 선임은 상용화 관련 "국내 함정 보급은 여러 규정들이 있어, 이들 공급하는데는 아직 허들이 남아 있다"며 "그러나 해외는 함정 배치나 성능 규정이 다소 유연해, 현재 공급을 협의 중"이라고 말했다.

2025.11.06 09:26박희범

"로봇, 현실서 스스로 배워야"…기계硏 학습 전략은

"인공지능(AI) 로봇의 진정한 발전은 시뮬레이션이 아니라 실제 환경 속에서 데이터를 얼마나 잘 모으고 활용하느냐에 달려 있습니다." 김정중 한국기계연구원(KIMM) 박사는 31일 서울 보코서울강남호텔에서 열린 '로아스 글로벌 로보틱스 포럼 2025'에서 임베디드 AI 기반 실환경 로봇 연구 성과를 발표하며 이같이 말했다. 그는 "로봇이 실제 환경과 상호작용하면서 스스로 판단하고 실행하는 구조가 중요하다"며 단순한 시뮬레이션 기반 학습을 넘어서는 '실환경 중심의 로봇 AI 연구' 필요성을 강조했다. 김 박사는 먼저 로봇이 수행하는 작업의 구조를 고차원적 사고와 물리적 실행 단계로 나눴다고 설명했다. 예를 들어 로봇은 '오렌지를 오른쪽으로 밀어라'는 명령이 들어오면 주변 사물을 인식하고 손과 팔을 어떻게 움직여야 할지 판단한다. 이 과정에서 그는 밀기와 누르기, 정리하기 등 구체적 동작을 실시간 인식·실행하는 AI 로봇 시스템을 개발했다고 소개했다. 기계연은 클리어패스 플랫폼 모바일 베이스와 엑스암 로봇팔 2기를 결합한 모바일 매니퓰레이터 실험 플랫폼을 구축했다. 이 플랫폼을 통해 물체를 집거나 눕히는 단순 조작부터 양팔 협동으로 물체를 들어올리는 복잡한 동작까지 실험했다. 김 박사는 "실험실 내에서 다양한 시나리오를 구성해 학습되지 않은 물체나 위치에서도 일반화된 성능을 보이도록 연구를 진행 중"이라며 "비정형 환경에서도 유연하게 작업할 수 있는 로봇 기술을 확보하는 것이 목표"라고 말했다. 발표 후반부에서는 휴머노이드 로봇 적용 사례를 소개했다. 김 박사는 "최근 휴머노이드 로봇이 각광받는 이유는 인간의 생활 환경을 별도 수정 없이 그대로 활용할 수 있기 때문"이라고 설명했다. 그는 이 분야 발전 배경으로 ▲엔드투엔드 학습 ▲시뮬레이션-리얼 연동 ▲파운데이션 모델의 세 가지 AI 패러다임을 꼽았다. 이것들이 결합되면서 로봇이 실제 환경에서도 의미 있는 수준으로 작동하기 시작했다는 분석이다. 기계연은 유니트리 플랫폼을 활용해 AI 학습 기반 보행 제어 및 물류 작업 자동화 연구를 진행 중이다. 그는 "유니트리는 관절별 토크·위치 제어에 접근할 수 있고, 오픈 API와 시뮬레이터 연동 지원이 좋아 실험 환경 구축에 적합했다"고 전했다. 김 박사팀은 특히 '이족 휴머노이드 로봇의 상·하차 동시 작업'을 위한 학습형 제어를 연구 중이다. 그는 "휴머노이드는 정밀 작업에는 아직 한계가 있지만 물류처럼 큰 물체를 다루는 분야에서는 실용화 가능성이 높다"고 내다봤다. 그는 데이터의 중요성을 거듭 강조했다. 김 박사는 "AI 로봇에서 가장 중요한 것은 결국 데이터"라며 "시뮬레이션이 아닌 실제 환경에서 데이터를 모으고 학습하는 게 진짜 도전"이라고 평가했다. 또한 휴머노이드 연구에서는 "실환경 운용 중 물리적 위험을 반드시 고려해야 한다"며 안전한 테스트 환경과 로봇의 견고한 하드웨어 설계가 병행돼야 한다고 덧붙였다.

2025.10.31 15:43신영빈

로봇같은 '근육옷감' 자동직조장비 개발…대량생산 길 열어

'근육옷감'을 연속 대량 생산할 수 있는 자동 직조기가 국내 연구진에 의해 처음 개발됐다. '근육옷감'은 머리카락보다 가는 형상기억합금 코일실로 짠 의복형 웨어러블 로봇 핵심 구동기이다. 이를 이용하면 근육옷감 10g으로 10~15kg을 들 수 있다. 이 직조기를 개발한 연구진은 한국기계연구원 AI로봇연구소 박철훈 책임연구원 연구팀이다. 이들은 머리카락 4분의 1 정도 굵기인 직경 25㎛의 형상기억합금 와이어를 코일 형태로 가공, 연속적으로 옷감을 만든다. 근육옷감은 10g의 무게로 10kg에서 최대 15㎏ 정도를 들어올릴 수 있어 의복형 웨어러블 로봇의 핵심 구동기로 활용된다. 박철훈 책임은 "기존 형상기억합금 코일실은 금속으로 된 중심 실(심선)을 사용했기 때문에 실을 당겼을 때 늘어나는 비율(연신율)이 낮아 자동 직조기로 근육옷감을 짜는 것이 어려웠다"며 "이 문제를 해결하기 위해 금속 대신 천연사를 중심 실로 사용하고 근육옷감의 구조와 제작 공정을 새롭게 개발했다"고 말했다. 기존 웨어러블 로봇은 무겁고 소음이 큰 모터나 공압 구동기를 적용해 팔꿈치·어깨·허리 관절을 모두 보조하기에는 장치가 지나치게 커지고 무거운 단점이 있었다. 특히 어깨 관절은 움직임이 복잡해 능동 보조가 더욱 어려웠다. 그러나 이번에 개발한 근육옷감 구동기는 가볍고 유연해 팔꿈치·어깨·허리처럼 서로 다른 복잡한 관절에도 자연스럽게 움직일 수 있다. 박철훈 책임은 "근육옷감을 적용해 세계 최초로 팔꿈치·어깨·허리 3관절을 동시에 보조하는 2kg 미만의 경량 의복형 웨어러블 로봇을 개발해 근육 사용량을 40% 이상 감소시켰다"고 말했다. 연구팀은 또 세계 최고 수준인 840g 무게의 초경량 어깨 보조 로봇을 구현해 근육 약화 환자도 일상에서 부담 없이 착용하고 휴대할 수 있도록 했다. 실제 연구팀이 듀센 근이영양증 등 근육 약화 환자를 대상으로 서울대학교병원에서 초경량 어깨 보조 로봇 임상 실험한 결과 어깨 움직임 범위가 57% 이상 개선됐다. 박철훈 책임은 "일부 업체와 상용화 연구를 진행 중"이라며 "향후 웨어러블 로봇시장을 선도하는 기폭제가 될 것"으로 기대했다. 연구 과제는 지난해 기계연구원 최우수연구상을 수상했다. 기계연 기본사업인 ACE 사업 및 산업통상부의 로봇산업핵심기술개발사업, 서울대학교병원 소아암·희귀질환지원사업단의 이건희 소아암·희귀질환 극복사업으로 수행됐다. 연구성과는 재활공학 분야 국제 학술지(TNSRE) 온라인판으로 최근 게재됐다.

2025.10.29 16:33박희범

클로봇, 'K-파트너스' 로봇 회장사 선정

로봇 솔루션 전문기업 클로봇은 한국기계연구원 'K-파트너스' 로봇·인공지능(AI)·가상공학 부문 회장사로 선정됐다고 28일 밝혔다. K-파트너스는 기계연이 운영하는 산업 협력 플랫폼이다. 기업 간 기술 분야와 관심사를 연계해 공동 성장과 산업 간 시너지를 창출하는 것을 목표로 한다. 이번 출범을 통해 클로봇이 주도하는 로봇·AI·가상공학 부문은 미래 핵심 산업으로서 연구개발·기술교류·신사업 협력의 허브 역할을 수행하게 된다. 현재 해당 부문에는 로봇 분야 10여 개 기업이 참여하고 있다. 클로봇을 중심으로 한 산-산 협력 모델 구축 및 융합 신사업 발굴이 본격화될 예정이다. K-파트너스는 현재 첨단제조 부문과 로봇·AI·가상공학 부문을 우선 운영 중이다. 향후 에너지·환경, 바이오·의료 등 전략 산업 분야로 확장도 계획하고 있다. 협력 강화를 위한 첫 공식 일정으로 'K-파트너스 로봇·AI·가상공학 기술교류회'가 내달 24일 서울 엘타워에서 개최될 예정이다. 이 자리에서는 ▲회장사 환영사 ▲회원사별 기업 현황 및 협력 방안 발표 ▲운영 계획 논의 ▲네트워킹 오찬 등이 진행될 예정이다. 이번 행사는 회원사 간 실질적인 협력 방향과 공동 사업 기회를 구체화하는 출발점이 될 전망이다. 기계연은 K-파트너스 회원사들에게 ▲연구개발(R&D) 공동 참여 ▲연구 장비 공동 활용 ▲기술사업화 지원 등 다양한 협력 혜택을 제공한다. 특히 기관장 해외 네트워크를 통한 글로벌 비즈니스 발굴 지원을 강화할 계획이다. 이를 통해 클로봇이 주도하는 로봇·AI·가상공학 부문이 국가 전략 기술 혁신의 중심축으로 자리매김할 수 있도록 전폭적인 지원을 이어간다. 김창구 클로봇 대표는 "한국기계연구원과 함께 산업 간 협력 생태계를 주도하게 되어 뜻깊게 생각한다"며 "로봇·AI·가상공학 부문을 중심으로 실질적 기술 협력과 신사업 창출을 이끌어 대한민국 로봇산업 혁신 성장을 선도하겠다"고 밝혔다.

2025.10.29 16:30신영빈

우주 발사체 추진제에 암모니아 썼더니…탄소 배출 '제로'

국내 연구진이 탄소 배출없는 우주 발사체 대체 추진제(연료)를 개발했다. 통상 우주 발사체는 발암성 독성 물질인 탄화수소계 하이드라진을 연료로 쓴다. POSTECH(포항공과대학교)은 기계공학과 이안나 교수 연구팀(제1저자: 이정락 통합석박사과정)이 한국기계연구원 강홍재 선임연구원과 함께 '탄소 배출 제로' 암모니아 추진제를 개발하는 데 성공했다고 28일 밝혔다. 연구 결과는 추진제 및 연소 분야 국제 학술지 '연료(Fuel)'에 게재됐다. 연구팀은 이산화탄소나 그을음을 배출하지 않으면서도 보관과 취급이 쉬운 암모니아에 주목했다. 암모니아는 수소 저장 효율이 높고 장기 보관이 가능하지만, 불이 잘 붙지 않는 점화성이 실용화를 막는 걸림돌이었다. 이번 연구에서 연구팀은 아산화질소(N₂O)를 산화제로 쓰고, 여기에 '회전 활주 아크(RGA) 플라즈마 점화 기술'을 접목했다. RGA 플라즈마는 3차원 공간에서 플라즈마를 활성화해 암모니아에 확실하게 불을 붙이고, 연소를 안정적으로 지속시킨다. 실험 결과, '암모니아–아산화질소' 추진계는 기존의 '아산화질소–탄화수소' 조합보다 비추력(추진 효율)은 5% 높고, 연소 온도는 5% 낮게 나타났다. 또 연료와 산화제가 혼합된 비율로 얼마나 잘 연소되는지를 나타내는 당량비가 0.33~3.0으로 넓은 범위(암모니아가 산화제 대비 3배 많거나 적은 상태)에서도 연소가 안정적으로 진행됐다. 이정락 연구생은 "특히, 플라즈마 시동 가스로 암모니아와 아산화질소 모두 사용 가능하다"며 "재시동성과 운용 유연성이 크게 향상된 것도 장점"이라고 설명했다. 이안나 교수는 "이번 성과는 '탄소 배출 없는 우주 추진'으로의 전환을 앞당길 중요한 전환점"이라며 "저장이 쉬운 연료, 단순한 산화제 조합, 안정적인 플라즈마 점화를 결합함으로써 '탄소 중립·저열 부하·재시동 가능성'을 동시에 실현할 수 있는 새로운 추진제 방향"이라고 평가했다. 기계연 강홍재 선임연구원은 “RGA 기반 플라즈마 점화 기술은 재시동이 요구되는 발사체 및 탐사선 등 다양한 우주 임무에 폭넓게 적용될 수 있다”라며, “탄소 배출 없는 추진 시스템으로의 전환에 속도가 붙을 것”이라고 말했다.

2025.10.28 14:49박희범

수소차 연료비 kg당(100km) 3천원 시대 오나…케이세라셀·기계연 등 기술 검증 끝내

수소차 연료 가격을 현행 대비 3분의 1수준으로 낮출 수 있는 파격적인 기술이 개발됐다. 일부 기업은 이례적으로 연구비 외 장비 제작 비용까지 부담한 것으로 확인됐다. 한국기계연구원은 친환경에너지연구본부 무탄소발전연구실 김영상 책임연구원 연구팀 컨소시엄이(주관기관 : 케이세라셀) 국내 최초로 20kW급 연료극지지형 고체산화물 수전해 시스템 설계-운전-평가 전주기 기술을 확보, 검증까지 완료했다고 29일 밝혔다. 수소차 넥쏘에 들어가는 수소 연료비의 경우 kg당 단가가 현재 기준 대략 1만원 선이다. 연비는 1kg에 100km정도 달린다. 김영상 책임연구원은 "당장 상용화하더라도 최소한 기술적으로는 아무 문제가 없다"며 "제작과정에서 과제비가 부족해, 설계 제작을 담당했던 기업 푸른기술에너지가 수 천 만원의 추가 제작비까지 부담하며 만들었다"고 말했다. 그러나 기술력이 문제 없더라도, 상용화를 위해서는 기술적인 문제 외에도, 수요기업 발굴과 마케팅 등 여러가지 풀어야할 숙제가 있다. 컨소시엄은 ▲차세대 고온 수전해 셀 기술(케이세라셀, 전남대, 전북대) ▲고성능 고온 수전해 스택 기술(한국에너지기술연구원, 포스코홀딩스) ▲고효율 고온 수전해 시스템 기술(기계연, 지필로스, BHI, 푸른기술에너지)로 구성됐다. 연구팀은 시스템 전기효율을 83%까지 끌어 올렸다. 수소 생산량은 시간당 6Nm³/h다. 이는 0℃, 1기압 상태에서 시간당 6m³의 수소 생산(0.54kg)을 의미한다. 김영상 책임연구원은 "기존 알칼라인 수전해나 PEM(양성자교환막) 수전해 같은 저온 수전해 기술 대비, 동일한 양의 수소를 생산하기 위해 필요한 전력 소비량을 약 15% 절감할 수 있다. 연구팀은 또 3천 시간 이상 장기 운전까지 성공했다. 김영상 책임연구원은 "궁극적으로 수소 생산 비용을 kg당 3천 원 수준으로 낮출 수 있는 기술적 기반 확보라고 봐달라"고 언급했다. 기계연은 향후 전기효율 85% 이상의 초고효율 고온 수전해 시스템 설계 기술과 AI 기반 고온 수전해 스택 및 시스템 상태 진단 및 수명예측 기술 등을 추가 개발할 계획이다. 한편, 이번 연구는 산업통상자원부와 한국에너지기술평가원(KETEP) 신재생에너지핵심기술개발사업 '대면적 고효율 고체산화물 수전해(SOEC) 평판형 셀, 20kW급 스택 모듈 및 시스템 개발' 과제를 통해 수행됐다.

2025.09.29 11:05박희범

"휴머노이드 AI·로봇 우리 곁에 언제올까…예측은 3가지

휴머노이드는 언제 우리 곁으로 다가올까? 전문가마다 예측은 다르지만, 2030년이나 2050년께면 상용화될 것으로 예측됐다. 세계 석학과 산업계 리더들이 한자리에 모여 AI와 휴머노이드 최신 동향과 향후 전략을 공유하는 자리가 마련됐다. 한국기계연구원(원장 류석현)은 국회 조승래, 황정아 의원(더불어민주당), 최형두, 박충권 의원(국민의힘)과 공동으로 26일 국회도서관 대강당에서 '2025 글로벌 기계기술 포럼'을 개최했다. 올해 주제는 '휴머노이드 AI·로봇의 미래'로 산업과 사회에서 휴머노이드가 담당할 새로운 역할과 기술적 도전 과제, 그리고 글로벌 협력 방향을 심층적으로 논의했다. 기조연설은 미국 UCLA 기계항공학과 데니스 홍(Dennis Hong) 교수가 맡아 'AI for Robotics and Robotics for AI'를 주제로 로봇 AI의 의미를 고찰했다. 이어진 발표 세션에서는 캐나다 고등연구소(CIFAR) AI 소장이자 몬트리올 대학교 교수인 글렌 버세스(Glen Berseth)가 '범용 작업 로봇을 위한 여정'을 주제로 로봇 제어 솔루션 연구 현황 및 자율 학습 수행 방법에 대해 소개했다. 김진오 한국로봇산업협회장은 '로봇 역할에 대한 이해와 발전 방향, 그리고 로봇산업의 중요성'을 주제로 발표했다. 또 류석현 원장은 기계연의 AI 휴머노이드 로봇 발전 전략을 제시했다. 류 원장은 "휴머노이드가 2030년이면 볼 수 있을 것이라는 얘기와 2050년은 돼야 한다는 얘기, 또 일부 로봇학자 1세대에서는 결코 이루어지기 어려울 것이라는 얘기가 있다"며 명쾌한 답은 주지 않았지만, 조만간 도래할 것이라는 전제 하에 얘기를 풀어갔다. 패널토론에서는 김정 한국로봇학회 회장(KAIST 기계공학과 교수)을 좌장으로 데니스 홍 교수, 글렌 버세스 교수, 김진오 회장, 류석현 원장이 휴머노이드 AI·로봇의 미래 전망 및 핵심기술 발전에 대해 심층 논의를 진행했다. 기계연 류석현 원장은 “AI·로봇·기계기술의 융합을 통한 차세대 혁신이 미래 산업의 패러다임을 바꿀 것”이라며 “이번 포럼이 AI 휴머노이드 시대를 앞당기고, 우리나라 기계기술의 글로벌 리더십을 강화하는 전환점이 되길 바란다”고 말했다.

2025.09.26 13:13박희범

"혼합 폐플라스틱 분리수거 안해도 돼"…기계연, 3분기 여수산단서 신기술 실증

플라스틱을 재질별로 나눠 수거하거나, 라벨을 제거하는 등의 과정없이 손쉽게 재활용할 수 있는 획기적인 방법을 국내 연구진이 수소와 플라즈마 토치에서 찾았다."엄청난 경제성까지 갖췄다"는 것이 이 기술을 개발한 송영훈 한국기계연구원 폐유기물기초원료화사업단장의 설명이다. 송 단장은 오는 3분기부터 여수 석유화학단지에서 실증 테스트에 들어간다고 부연 설명했다. 한국기계연구원은 한국화학연구원, 한국생산기술연구원, 한국과학기술연구원 및 대학들이 참여하는 '플라즈마 활용 폐유기물 고부가가치 기초원료화 사업단(단장 송영훈, 이하 사업단)'이 다양한 폐플라스틱을 엄격한 선별 과정 없이 플라스틱 원료로 되돌리는 혁신적인 플라즈마 전환 공정을 개발했다고 3일 밝혔다. 이 기술은 혼합 폐플라스틱을 플라즈마를 이용해 에틸렌과 벤젠으로 전환하는 새로운 개념의 공정이다. 플라즈마는 고온에서 전기적으로 활성화된 기체 상태로 기존 열분해보다 훨씬 빠른 반응 속도와 높은 에너지 전달 특성을 가진다. 연구팀은 세계 최초로 100% 수소를 사용하는 고온 플라즈마 토치를 개발, 혼합 폐플라스틱을 1,000~2,000℃의 초고온에서 0.01초 이내에 분해하는 데 성공했다. 이 분해과정을 통해 분리하는 물질은 플라스틱 제조의 핵심 원료인 에틸렌과 벤젠. 선택도(원하는 물질이 차지하는 비중)는 70~90%, 에틸렌 수율은 70% 이상도 가능하다는 것이 연구팀 설명이다. 정제 과정 후에는 99% 이상의 고순도 원료 확보가 가능하다. 연구팀은 이를 위해 초고온에서 빠른 분해를 통해 고분자 구조를 효율적으로 깨뜨리고 고온에서 필연적으로 발생하는 탄소 생성을 억제하기 위해 100% 수소 기반 운전 방식을 도입했다. 이로 인해 장기 운전 안정성이 획기적으로 향상됐다. 또 부산물인 왁스와 경질 탄화수소도 동시에 처리할 수 있어 전체 생성물의 70~80% 이상을 재활용 가능한 특정 원료인 에틸렌과 벤젠으로 전환하는데 성공했다. 특히 기존 열분해에서 활용이 어려웠던 왁스까지 80% 이상의 선택도로 전환해 에너지 효율도 크게 높였다. 이 기술이 상용화되면 1% 미만인 국내 폐플라스틱 화학적 재활용률을 획기적으로 높일 수 있다. 소각 대신 재활용이 가능해 탄소배출 저감효과가 크고, 신재생에너지를 활용하면 이산화탄소 배출이 사실상 없는 시스템도 가능하다. 파일럿 운전에서는 경제성도 입증됐다는 것이 송영훈 단장 설명이다. 여기서 생산된 에틸렌 단가는 기존 에틸렌 원료 가격과 동일한 수준으로 분석됐다. 연구팀은 오는 2026년부터 국내 실증 사이트에서 장기 운전 검증을 진행해 상용화를 가속화할 계획이다. 기존 폐플라스틱은 소각, 소각 후 열회수, 물리적 재활용, 화학적 재활용의 형태로 처리돼 왔다. 이중 화학적 재활용률은 경제성 문제로 1% 미만으로 낮았다. 화학적 재활용을 위한 혼합 플라스틱은 반드시 엄격한 선별 과정을 거쳐야 한다. 또한 일반적인 플라스틱 열분해는 약 450~600℃에서 진행되는데 이 경우 백여 종 이상의 화학물질이 혼합된 상태의 물질이 생성돼 실제 활용 가능한 화학물질은 전체의 20~30%에 불과했다. 송영훈 단장은 “세계 최초로 혼합 폐플라스틱을 원료로 전환하며 경제성을 갖춘 공정을 확보했다”며 “실증과 사업화를 통해 폐기물과 탄소 문제를 동시에 해결할 것”이라고 밝혔다. 송 단장은 "연료로 쓰는 수소는 폐플라스틱 리사이클 공정에서 나오는 것을 활용하기 때문에 생산단가가 낮은 이유 가운데 하나"라며 "항공유 생산에 쓰는 재활용 플라스틱으로 생산할 경우 시가의 6배까지 구매하는 것으로 안다"고 이 기술의 경제성을 재차 강조했다. 또 이대훈 질소자원화전략연구단장은 “이번 연구과정에서 공정 기술과 함께 여러 요소기술이 확보됐다"며 "반도체·디스플레이 공정의 온실가스 처리, 고품질 소재 생산 등으로도 확장 가능성이 크다”고 부연 설명했다. 한편, 기계연은 사업단 연구성과 최종보고회를 오는 5일 한국기계연구원 본관동 대회의실에서 개최한다.

2025.09.03 10:05박희범

"정부출연연구기관, 임무 중심 협업 연구 강화해야"

구혁채 과학기술정보통신부 제1차관이 1일 '프로젝트 공감 118' 다섯 번째 행보에 나섰다. 구 1차관은 한국기계연구원에서 정부 출연연구기관 연구자들과 간담회를 갖고, 현장 애로사항 및 정책방향에 대해 논의했다. '프로젝트 공감 118'은 구 차관의 현장 방문 및 소통을 위한 브랜드다. 현장중심 정책 실현을 위해 세상을 이루는 118개 주기율표 원소만큼 다양한 연령·분야·지역 과학기술인과 소통하겠다는 취지에서 실행 중이다. 간담회 뒤에는 기계연구원이 보유한 반도체장비연구센터를 방문, 첨단 반도체 인프라 테스트베드 장비 및 플라즈마를 활용한 후처리 기술 등을 살펴봤다. 반도체장비연구센터 김유나 박사는 "출연연은 기업과 비교해 기초연구에서 상용화 기술을 아우르는 장기적 관점의 연구와 분야 간 경계를 넘는 융합 연구가 보다 자유롭게 가능하다는 장점이 있다”며, “출연연이 가진 강점을 살려 임무를 중심으로 기관·분야 간 협업 연구를 강화해 나가는 것이 필요하다”고 제언했다. 기계연 반도체연구센터장으로부터 명확한 보상체계 확립이 필요하다는 의견을 듣고 김 박사는 국내 대기업에서 근무하다 보수가 더 낮은 출연연으로 이직한 신진 연구자다. 구혁채 과기정통부 제1차관은 "출연연은 산학연을 아우르는 국가 연구개발 생태계의 중추”라며 “PBS 폐지로 출연연의 변화와 역할이 어느 때보다 중요하다. 출연연이 나아갈 방향과 방안을 조속히 정리할 것"이라고 말했다.

2025.09.02 06:14박희범

한국기계연구원 26일 국회도서관서 '휴머노이드 AI·로봇 집중 조망

한국기계연구원과 더불어민주당 조승래· 황정아 의원, 국민의힘 최형두· 박충권 의원이 주최 및 주관하는 '2025 글로벌 기계기술 포럼'이 오는 26일 국회도서관 대강당에서 '휴머노이드 AI로봇의 미래'를 주제로 개최된다. 이 행사는 인공지능(AI)과 로봇공학이 급속히 발전하며 공존하는 시대를 맞아 산·학·연·관 전문가들이 모여 기계기술의 미래를 조망하고, 국가 차원의 정책 방향과 기술 비전을 제시하기 위해 마련됐다. AI휴머노이드의 최신 개발 동향, 로봇산넙 분야 가능성과 중요성, AI로봇 R&D 발전 전략에 대해 깊이있는 발표와 토론의 장이 펼쳐진다. 기조연설은 미국 UCLA 데니스 홍 교수가 맡아 'AI를 위한 로봇, 로봇을 위한 AI'에 대해 강연한다. 또 발표세션에서는 글렌 버세스(Glen Berseth) 캐나다 고등연구소(CIFAR) AI 소장(몬트리올대 교수)이 '범용 작업 로봇을 위한 여정', 김진오 한국로봇산업협회장이 '로봇 역할에 대한 이해와 발전 방향, 그리고 로봇산업의 중요성', 류석현 한국기계연구원장이 '기계연 AI 휴머노이드 로봇의 발전 전략'에 대해 발표한다. 패널토론은 김정 회장을 좌장으로 데니스 홍 교수, 글렌 버세스 소장, 김진오 회장, 류석현 원장이 나설 예정이다.

2025.09.01 17:11박희범

한국기계연구원 신입 12명 공채…연봉, 박사급 무경력자 기준 7천만원 선

한국기계연구원이 국가 미래 전략기술 분야 신입직원 공개 채용에 나선다. 대상은 2개 직군(연구직, 기술직) 9개 분야 총 12명이다. 모집 공고 및 서류 접수는 11일부터 오는 9월 1일 오전 11시까지다. 1차 서류전형, 2차 면접전형을 거쳐 오는 11월 21일 최종 합격자를 발표한다. 임용일은 12월 22일로 예정돼 있다. 기계연은 지난 1976년 설립된 정부출연연구기관이다. 평균연봉은 직군과 학위에 따라 천차만별이지만, 박사학위 소지자 기준 무경력자가 7천만 원 정도 된다. 자율제조, 탄소중립, AI로봇, 나노융합, 친환경 에너지, 가상공학 등 다양한 분야 연구를 진행한다.

2025.08.11 11:41박희범

KIMM-북미 "청정기술 동맹"…加와는 자원회수· 에너지전환 협약 체결도

한국기계연구원(KIMM, 원장 류석현)이 캐나다와 탄소중립 정책과 밀접한 자원회수 및 청정 환경 기술 공동 개발 등 국제 협력을 강화한다고 30일 밝혔다. 이를 위해 KIMM은 캐나다 연방정부 산하 천연자원부(NRCan, 사무총장 다니엘 뒤푸르(Dr. Daniel Dufour))와 업무협약(MoU)을 체결하고 글로벌 협력 네트워크를 전략적으로 확대할 방침이라고 30일 밝혔다. KIMM은 NRCan과 이번 협약을 통해 ▲암모니아 회수 및 제거 기술 ▲배터리 소재 회수 및 산업폐기물 처리 기술 등의 공동연구와 ▲공동 워크숍 및 전문가 교류 프로그램 등을 운영하기로 했다. NRCan은 에너지, 자원, 환경 분야 전략 수립과 과학기술 기반 정책을 총괄하는 캐나다 정부 핵심 과학기술 부처다. KIMM은 이에 앞서 지난 28일 캐나다 최대 정부출연연구기관인 국가연구위원회(NRC) 산하 항공제조기술센터(AMTC)를 방문, 지능형 제조공정 자동화와 복합재 기반 항공기 제작·정비 기술 등 항공·제조 분야의 협력 가능성을 논의했다. 향후 기술 세미나 공동 개최와 연구자 교류 등을 통한 실무 협력 체계 구축 방안도 협의했다. KIMM은 또 캐나다 퀘벡주 몬트리올에 위치한 세계적 인공지능 연구기관 MILA(Montreal Institute for Learning Algorithms)를 찾아 제조 AI 고도화, 공공데이터 기반 기초연구, AI–로보틱스 융합기술 분야 협력 가능성을 모색했다. MILA는 강화학습, 기계학습, Embodied AI 등 인공지능 원천기술을 선도하는 연구기관이다. KIMM은 MILA와의 협력을 바탕으로 국내 제조 현장에 최적화된 AI 솔루션 개발의 기반을 마련해 나갈 계획이다. 이외에 KIMM은 지난 28일부터 오는 8월 1일까지 몬트리올에서 열리는 'CKC 2025에도 참석해 AI, 수소 분야 등의 글로벌 과학기술협력 세션을 공동 기획하고, 연구성과 등을 발표하며 북미 국가 연구자와의 교류협력을 다졌다. 이 행사 '수소 생산·저장·활용 기술 세션 (KIER–KIMM)'에서는 고온 수전해(SOEC) 시스템 성능 및 경제성 분석 사례를 공개했다. 또 '한–캐 산업기술협력 세미나'에서는 공동성과 창출과 기술 시너지 확산을 위한 중장기 협력 전략을 논의했다. 류석현 원장은 “이번 캐나다 주요 협력기관 방문은 청정기술, 항공제조, 인공지능 등 전략 분야에서 세계적 기관들과 실질적 파트너십을 구축하는 계기를 만들었다”며, “앞으로도 글로벌 공동연구와 기술 외교를 통해 기술 주권 확보와 탄소중립 전환을 선도하고, K-머신의 세계 확산에 앞장설 것”이라고 밝혔다.

2025.07.30 09:52박희범

한국형 AI 휴머노이드 키는 160cm에 체중 55kg…브레인은 대·소뇌로 분리

과학기술정보통신부가 추진하는 한국형 AI 휴머노이드 표준 스펙이 처음 공개됐다. 키 1.6m에 무게(체중) 55kg, 브레인 탑재를 위한 개방형 인터페이스로 만들어진다. 22일 한국기계연구원에서 열린 'K-AI 휴머노이드 비전전략 포럼'에서 박찬훈 자율성장 AI휴머노이드 전략연구단장은 발제1에서 이 같은 'K-AI 휴머노이드' 플랫폼을 설명했다. 박 단장은 연구단 목표가 "산업현장과 일상을 함께하는 휴머노이드 동반자 실현"이라며 "산업현장에서 쓰는 휴머노이드 엔지니어는 자동차 검사 공정에서 작업 성공률 90%, 작업속도 70%(인간대비)를 달성하는 것"이라고 언급했다. 일반 가정에서 쓸 휴머노이드 하우스 키퍼는 가사관리 전문 로봇을 지향한다. 세탁이나 청소, 정리정돈이 가사관리전문가 2급 수준 실현이 목표다. 이를 위해 오는 2030년까지 5년간 총 2천194억 원을 투입할 계획이다. 주관 및 참여기관만 국내외에서 19개다. K-휴머노이드 표준 플랫폼 청사진도 공개했다. 운동성과 조작성이 동시에 확보된 하드웨어 플랫폼이다. 이 플랫폼에 따르면 키 1.6m에 무게는 55kg이다. 전신감각은 10mm 공간분해능을 갖춰 전신접촉 작업이 가능하다. 또 배터리 자율 탈착이 가능하고, 양팔로 20kg까지 들수 있다. 이동 속도는 초당 4m, 계단은 50cm까지 올라갈 수 있다. 박 단장은 또 휴머노이드 특화 브레인도 개발한다. 사람에 대뇌와 소뇌가 있듯, 이 휴머노이드도 대뇌와 소뇌를 분리하는 것이 특징이다. 대뇌는 클라우드, 소뇌는 온디바이스 형태로 개발한다. 연구단은 이 사업을 피지컬 AI 레벨로 따져봤을 때 사업 1단계(~2027년)에서는 레벨1, 2단계(~2030년)에서는 레벨 2를 구현할 계획이다. 박 단장은 사업 배경 설명에서 "피지컬 AI는 선진국도 시작단계다. 개념검증(POC) 단계로 우리도 즉시, 집중 투자가 필요한 시기"라고 강조했다. 발제2는 데니스홍 미국 UCLA 교수가 개발한 로봇 일부를 영상을 통해 공개했다. 또 황보제민 KAIST 교수(라이온로보틱스 대표)는 휴머노이드를 위해 풀어야할 숙제를 발제, 관심을 끌었다. 황보 교수는 "모든 환경에 적응 가능한 범용 로봇은 꿈"이라며 "현실은 불안정한 보행이나 천문학적 개발비, 고비용에 따른 시장 부재 상황"이라고 언급했다. 황보 교수는 오작동 개발 고비용 안전성 사회적 수용성 배터리 사용시간 범용성 등을 거론했다. 이외에 이영운 연세대 교수가 AI로봇 연구 및 시장 동향, 강기훈 에이로봇 팀장이 자체 개발한 로봇을 소개했다. 이어진 패널 토론에서는 박찬훈 전략연구단장을 좌장으로 열띤 논의가 진행됐다. 2050년 휴머노이드 미래상에 대해 강기훈 에이로봇 팀장은 "2050년이 되면 휴머노이드는 휴대폰처럼 우리 일상에 다가올 것"이라고 말했다. 또 이동혁 한국생산기술연구원 수석연구원은 "25년 전인 2000년 공개된 일본 아시모가 현재 진화하긴 했다"면서도 "영화 속 같은 휴머노이드가 오긴 오겠지만, 2070년은 돼야할 것"으로 전망했다. 황보제민 교수도 2050년 인간같은 휴머노이드 도래에 대해 보수적인 입장을 견지했고, 이정호 레인보우로보틱스 대표도 범용성 보다는 특수 목적용 관점에서 사업화를 언급했다. 이외에 박동일 한국기계연구원 첨단로봇연구센터장은 "미국이나 중국이 워낙 앞서 있어 우리는 현재 추격 전략이 맞는 것 같다"고 말했고, 최정단 한국전자통신연구원 본부장은 "선진 기술 따라 잡기 위해선 기술 공동 개발 및 공유, 협업이 필요하다"고 강조했다. 청중 질문에서는 앞줄에 앉아있던 방승찬 ETRI 원장이 "유튜브 등에서는 유려한 옵티머스 동작 등이 눈길을 잡는데, 현실에서는 잘 걷지 못하는 것 같다"며 실제 차이가 어느정도인지, 이의 극복방안과 생태계 조성 방안이 무엇인지 등에 대해 질문을 던져 관심을 끌었다. 한편 이날 개회사에 나선 류석현 한국기계연구원장은 "AI로봇이 블록버스터가 될 것"이라며 대한민국 제조업을 위해 반드시 성공해야 한다"고 말했다. 이어 축사에 나선 온정성 과기정통부 연구기관혁신지원팀장은 "AI로봇이 대한민국 진짜 성장을 이끌어갈 것"으로 기대감을 나타냈고, 방승찬 한국전자통신연구원장은 온디바이스 휴머노이드를 강조했다. 또 이상목 한국생산기술연구원장은 "전세계 전통 제조업이 AI로인해 붕괴할 것"으로 예측하며 중국이 오는 2029년까지 제시한 중국 제조업 신품질 개발 전략을 소개했다. 김정 한국로봇학회장(KAIST 기계공학과장)과 김진오 한국로봇산업협회장은 "이제 로봇은 시작이고, 여러 장벽을 넘어야 한다"고 개발과정의 험난함을 지적했다.

2025.07.22 20:37박희범

"스스로 학습하는 한국형 AI 휴머노이드 개발선언…데이터도 모두 오픈"

미래 로봇산업 주도권 확보를 위한 'K-AI휴머노이드' 프로젝트가 본격화된다. 한국기계연구원(KIMM, 원장 류석현) '자율성장 AI휴머노이드 글로벌 TOP 전략연구단(단장 박찬훈 AI로봇연구소장)'은 한국전자통신연구원(ETRI, 원장 방승찬), 한국생산기술연구원(KITECH, 원장 이상목) 등과 22일 대전 본원에서 'K-AI휴머노이드 비전 선포'와 사업 추진 및 협력 방안을 모색하는 '전략포럼'을 개최한다. 류석현 원장은 "국내외 산학연 총 19개 기관이 참여해 'K-휴머노이드 오픈 생태계'를 구축하고 K-AI휴머노이드 개발을 추진할 것"이라며 "AI휴머노이드 분야 글로벌 리더십 확보에 적극 나설 계획"이라고 언급했다. 참여 기관은 3개 출연연구기관 외에 KAIST, 서울대, 연세대 등 대학 9곳, 업계에서 에이로봇, 라이온로보틱스, LG전자 등 3곳이다. 해외에서 독일과 미국의 연구기관 및 대학인 DLR, UCLA, MIT, SUNY, GWU 등 5곳, 협단체로는 한국로봇산업협회와 한국산업기술시험원 등이 참여한다. 목표는 인간 수준 이상의 신체 능력과 범용 지능을 갖춘 K-AI휴머노이드 개발이다. 활용 방향은 산업현장과 나아가 인간의 일상생활 동반자 역할 구현에 뒀다. 사업단은 이를 위해 운동성과 작업성이 동시에 구현된 휴머노이드 플랫폼을 개발하고 최고 수준의 사고와 실시간 운동능력을 갖춘 AI기술을 개발할 계획이다. 총괄 주관 및 1세부 주관기관인 기계연은 휴머노이드 전용 구동기 개발을 통한 인간수준의 동작성과 피부형 감각기술과 전신 감각기술 개발 등을 통해 휴머노이드 플랫폼 기술을 확보할 계획이다. 또 한국생산기술연구원은 인간과 같은 정교한 손동작이 가능한 인핸드매니퓰레이션 기술을 개발한다. 휴머노이드 플랫폼 분야에서 세계 최고 수준을 달성할 계획이다. 2세부 주관기관인 ETRI는 언어기반 조작, 인간-로봇 상호작용 및 불확실성이 높은 환경에서 임무수행을 위한 절차생성 등 '자율성장 AI휴머노이드 브레인'에 해당하는 로봇 인공지능 핵심기술을 개발한다. 로봇이 데이터를 모으고 지능이 스스로 성장하는 세계적인 수준 확보가 목표다. 전략연구단은 대량의 데이터 확보를 위해 수십대의 휴머노이드 로봇을 동시에 운영, 방대한 학습용 데이터를 획득할 계획이다. 또 다양한 환경에서의 '실증'도 가능한 휴머노이드 데이터 팩토리도 구축한다. '개방형 AI 플랫폼'도 함께 구현해 팩토리에서 획득된 데이터를 전략연구단 이외 연구자들과 공유하는 등 'K-휴머노이드 오픈 생태계'를 구축할 계획이다. 이날 행사는 박찬훈 단장의 전략연구단 비전과 목표 제시를 시작으로, UCLA 데니스홍 교수의 '휴머노이드 로봇의 과거, 현재 그리고 우리가 가야할 길', 라이온로보틱스 황보제민 대표의 '상업성 있는 휴머노이드를 위해 풀어야 될 숙제' 등 다양한 연사의 발제가 이어진다. 박찬훈 단장은 “AI휴머노이드 로봇은 선진국에서 투자를 집중하고 있는 제조업 분야의 '게임체인저'일 뿐만 아니라, 향후 자동차와 휴대폰 시장의 규모를 넘어 1가구 1로봇 시대가 올 것"으로 예상하며 “기업 주도로 세계와 경쟁할 수 있는 K-AI휴머노이드 기술 확보에 최선을 다할 것"이라고 말했다.

2025.07.22 09:24박희범

기계연 "신재생에너지로 스마트 무탄소 농업시대 열다"

전주 농촌진흥청 내 설치된 온실 3중 열병합발전 시스템이 처음 공개됐다. 이 시스템은 신재생에너지 복합열원을 활용해 농업 분야 에너지 자립과 탄소저감을 동시에 달성할 수 있는 통합 에너지 플랫폼이다. 지난 15일 전주에 위치한 농촌진흥청 국립농업과학원에서 한국기계연구원 이상민 미래농업생명공학연구단장은 온실 3중 열병합발전 시스템을 소개하며 "기존 온실용 시스템 대비 이산화탄소 배출량은 절반 이상 낮출 수 있고, 운영비는 3분의 1 넘게 절감이 가능하다"고 말했다. 기술 개발에는 미래농생명공학연구단과 무탄소발전연구실 연구팀(김영상 책임연구원, 박진영 선임연구원)이 연료전지, 태양열, 히트펌프, 흡착식 냉동기를 통합한 '온실 3중 열병합발전 시스템'을 개발하고 이를 200평 규모의 스마트 온실에 적용했다. 실제 전라북도 전주시 농촌진흥청 국립농업과학원 내 40여 평 남짓한 온실 3호에 들어서자 줄기 길이만 20m나 되는 토마토 수 백 그루가 양액에 담겨 재배되고 있어 눈길을 끌었다. 가지마다 토마토가 10여 개씩 매달려 익어가고 있었다. 이 온실에 전기와 냉, 난방을 공급하는 72㎡ 면적의 단층 임시 건물 앞에서 설명에 나선 이상민 단장은 "여기에는 수소 고분자전해질막 연료전지(PEMFC)와 공기열원 활용 히트펌프, 흡착식 냉동기가 설치돼 있고, 외부에 설치된 태양열 집열기와 연계돼 전력 및 냉난방 에너지를 계절별, 시간대별로 효율적으로 생산하고 공급한다"고 소개했다. 기존 온실 냉난방 시스템은 주로 태양열이나 지열과 같은 단일 재생에너지 기반으로 설계돼 있다. 날씨 변화에 따른 대응이 불안정하다. 배열 활용이 가능한 연료전지 시스템은 대부분 농업용이 아니라 건물이나 산업 분야에 국한됐다. 혹한이나 폭염 날씨에는 공기열원 히트펌프로 냉난방 보조 무탄소발전연구실 박진영 선임연구원은 "이 같은 한계를 극복하고자 연료전지, 히트펌프, 태양열을 복합적으로 연계하는 방식을 사용했다"며 "겨울철 연료전지 배열과 태양열 집열기에서 발생한 열에너지를 온수 형태로 온실에 공급해 작물의 생육환경을 조성한다"고 말했다. 여름철에는 생산된 온수를 흡착식냉동기 열원으로 활용, 냉수를 생산하고 스마트 온실로 공급한다는 것. 특히, 혹한 및 폭염의 날씨에 대응해 공기열원 히트펌프를 사용, 스마트 온실의 냉난방을 보조하는 것이 이 시스템의 핵심 구조다. 연구팀은 다중 열원 간 상호 보완 구조 및 통합 제어기술을 설계해 열원 간 상호 의존도를 낮추면서도 에너지 대응 안정성을 극대화했다. 단계별 출력 조절이 가능한 연료전지, 사용전력 대비 5.2배 이상의 온열을 생산할 수 있는 온도 상승용 히트펌프, 연료전지 발전 용량에 맞는 공기열원 히트펌프, 주간 일사를 활용하는 태양열 집열기를 개발하고 실시간 에너지 흐름 모니터링 및 제어가 가능한 인공지능(AI) 운영 시스템을 구축했다. 기존 흡수식 냉동기 대비 약 20℃ 낮은 저온 열원(65~70℃)으로도 냉수 생산이 가능한 흡착식 냉동기EH 시스템에 적용했다. 태양열 및 연료전지에서 생성된 온수를 흡착식 냉동기 열원으로 활용해 냉수를 생산하고 이를 30t급 축열조에 축냉해 온실에 냉열을 공급하는 원리다. 이산화탄소 배출 58.1% 감소, 운영비는 36.5% 줄여 이상민 단장은 "기존 온실용 히트펌프 시스템 대비 운영비를 36.5%, 이산화탄소 배출량을 58.1% 감소시켰다"며 "현재 개발 시스템이 적용된 전주 농촌진흥청 국립농업과학원 내 200평 규모 온실에서는 토마토를 6개월 이상 안정적으로 재배중"이라고 부연설명했다. 이 단장은 또 "특정 열원에 대한 의존도가 낮아 계절변화 등 냉난방 수요의 변동성이 큰 우리나라 환경에 적합하다”며, “수소 연료전지를 스마트팜에 적용한 최초의 사례로 신재생에너지를 기반으로 한 온실 농업 에너지 자립에 크게 기여할 것으로 기대한다”고 밝혔다. 한편, 기계연은 농생명 분야 미래 원천기술 개발 및 국내외 리더십을 확보하기 위해 올해 2월 '미래농생명공학연구단'을 운영체 조직으로 설치했다. 연구단은 현재 농업분야 에너지·자원 기술과 DX 기반 소부장 기술 등 미래 농생명공학 기술 분야를 선도하기 위한 전문 기술 개발을 추진 중이다. 이번에 개발한 온실 3중 열병합발전 시스템은 기계연 미래농생명공학연구단 및 친환경에너지연구본부 무탄소발전연구실 협업으로 개발됐다. 농촌진흥청 그린수소기반 농업시설 에너지 공급시스템 개발 및 실증(수소연료전지 3중 열병합발전 시스템 농업모델 개발) 및 (재)스마트팜연구개발사업단 스마트팜 다부처 패키지 혁신기술개발사업(신재생에너지 및 복합열원 등을 활용한 온실에너지기술 상용화)으로 수행됐다.

2025.07.16 08:31박희범

스마트 공작기계(CNC) 국산화…사업화 위해 (주)KCNC 창업도

스마트 공작기계(CNC)가 국산화됐다. 또 이를 사업화할 합작법인 ㈜KCNC도 설립됐다. 한국기계연구원(원장 류석현)은 자율제조연구소 초정밀장비연구실 연구팀(총괄 : 송창규 책임연구원)이 국산 스마트 CNC 시스템(K-CNC)과 구동계 및 스핀들 33종을 개발했다고 18일 밝혔다. 연구팀은 디엔솔루션즈, 위아공작기계, 화천기공, 스맥 등 4개 기업과 실증 시험도 진행했다. 디지털 첨단 제조공정에서 핵심적인 역할을 하는 공작기계 CNC 시스템은 파낙 등 독일, 일본, 미국 등이 시장 대부분을 장악하고 있다. 송창규 책임연구원은 "국내 업체가 CNC 분야에서 국산화 기술로 살아 남은 기업은 딱 한 곳이고, 그마저도 시장 점유율이 2~3%에 불과하다"며 "해외 의존도를 줄이고, 제조 현장 디지털 전환 및 경쟁력 강화에 기여할 것"으로 전망했다. 연구팀은 최신 CNC에 필요한 고속 고정밀 제어, 공작기계 오차 보정, 공작기계 상태 모니터링, AI 활용 이상 진단 등의 핵심 원천기술을 확보했다. 이름은 K-CNC로 명명했다. 이 K-CNC에는 고속정밀가공, 다계통 제어, 터치 기반 HMI(인간-기계 인터페이스), 공작기계 서보 정밀제어, 표준 기반 디지털 통신 등 최신 CNC 제어 기술과 서보기술이 탑재돼 있다. 공작기계용 구동계는 높은 정밀도와 신뢰성이 요구된다. 전량 해외 수입에 의존한 이유다. 그러나 이번에 기계연이 공작기계용 구동계를 개발해 국내에서도 맞춤형 구동계 제공이 가능해졌다, 송창규 책임연구원은 "특히 국내 기술이 취약했던 스핀들 모터와 드라이브 개발은 주목할 만한 성과"라고 자평했다. 기계연은 또 상품개발과 판매 등을 담당할 사업화 합작법인 (주)KCNC도 창업했다. 이들은 신속한 A/S, 맞춤형 제품개발 등을 진행할 계획이다. 과제를 지원한 산업통상자원부 측은 현재 내수 및 수출 물량 30%를 국산으로 대체할 경우 발생하는 경제적 가치가 연간 2천억 원에 이를 것으로 기대했다. 한편 기계연은 18일 오전 10시 30분부터 기계연 대전 본원에서 K-CNC 연구개발 성과를 공개하는 시연회 및 성과발표회를 개최했다.

2025.06.18 11:02박희범

기계연, 기업 협력 플랫폼 'K-파트너스' 출범

기계분야 기업이 해결하기 어려운 과제를 공동 연구와 기술이전, 테스트베드까지 풀로 지원할 플랫폼 'K-파트너스'가 출범했다. 한국기계연구원(원장 류석현)은 12일 본원 국제회의실에서 기업 간 협력을 촉진하기 위한 플랫폼 'K-파트너스' 창립총회를 개최했다고 밝혔다. K-파트너스는 기업 어려움을 상생 생태계 내에서 해결하는 플랫폼이다. 현재 시작 단계로, 기계연 최신 기술과 기업 경험을 결합해 실질적인 성장 파트너십을 구현하는 역할을 수행하도록 할 계획이다. K-파트너스는 속도(Speed)와 공유(Share), 지속성(Sustain)을 핵심으로 한 '3S 전략'으로 기존 협력 체계와 차별화했다. 속도 전략으로는 기업 이슈와 기계연 기술의 선제적 매칭을 위해 'K-파트너스 라운드'를 운영한다. 정기(분기별) 및 수시(이슈별) 회원사 간 기술 피칭과 스피드 매칭을 통해 연구원 기술사업화 R&D과제와 즉시 연계할 계획이다. 공유 전략으로는 대형 국가연구개발사업 사전기획 및 수주, 국제공동연구사업 기획 등 기술협력을 추진한다. 또한 공간, 장비, 소프트웨어 등 연구원과 기업 인프라의 공동활용을 촉진하고, 연구원과 기업 간 상호 파견 활성화, 연구원 연수생의 회원사 취업 연계 등 인력교류도 확대한다. 지속성 전략전략에서는 파일럿 단계에서 확장, 자생적 협력 생태계 조성까지 단계별 운영 전략을 수립하고, 참여기업에 대한 인센티브 시행과 전담 관리 조직 운영을 통한 체계적 성과 관리를 추진한다. 기계연은 K-파트너스를 통해 공동연구 및 신사업 발굴 기회가 창출될 것으로 기대했다. 류석현 원장은 "기존의 일회성 협력과 달리 기업의 실질적 성장을 위한 지속가능한 파트너십 모델"이라며 "글로벌 경쟁력을 갖춘 혁신 기업들과 상생 파트너십을 만들어가도록 지원할 것"이라고 말했다.

2025.06.12 17:43박희범

"이재명 정부 AI공약 핵심은 제조분야 AI활용"

"이재명 정부 AI공약 핵심은 제조분야 AI활용이다." 양정연 목원대 AI로봇융합대학원 교수는 10일 대전시가 주최하고 대전테크노파크와 과학기술인협력센터(전임출연기관장협의회/과학기술연우연합회)가 주관한 제3차 기술융합포럼(AI로봇기술 분야)에서 주제1 발표자로 나서 이같이 말했다. 양 교수는 21대 대선에서 더불어민주당 AI공약을 만드는데 기여했다. 양 교수에 따르면 70쪽의 기획안을 제출했는데, 그 가운데 10줄이 반영됐다고 설명했다. 이날 행사에서는 전임 기관장 출신으로 김복철 전 NST 이사장, 김명수 전 대전시부시장, 김명준 전 ETRI 원장, 양명승 전 원자력연 원장, 한선화 전 KISTI 원장, 이기우 전 에기연 원장 등이 참석했다. 양 교수는 주제1 발표에서 "제조분야 로봇 기술 패러다임이 달라지고 있다"며 로봇이 부정형 물건을 잡기 위한 기술로 ▲PC기반 제어 ▲시뮬레이션 기술 ▲AI기반 분할 ▲3D스캔 ▲파지위치 선정 ▲범용그리퍼 활용 ▲동적경로 생성 등 7건을 소개했다. 주제2 발표에서는 유원필 ETRI 인공지능창의연구소장이 나서 '로봇 자동화의 도전-피지컬 AI'를 강연했다. 유 소장은 이날 로봇작업 할당 모듈(오더피킹 시나리오 사례} 등을 소개했다. 로봇 10대로 피킹 상품 300개를 작업을 할 경우 기존 대비 피킹시간을 79% 단축한다고 설명했다. 알고리즘을 적용하지 않았을 경우 작업에 93분 걸리지만 알고리즘을 적용하면 19분이면 피킹이 완료된다는 설명도 덧붙였다. 유 소장은 이외에 ▲다중로봇 경로 탐색 ▲경로생성 최적화 ▲다중로봇 교통 제어에서의 AI 활용 사례 ▲로봇이동지능 SW 스택 등에 대해 설명했다. 이날 관심을 끈 건 50분 넘게 진행된 패널 토론이다. 대부분 로봇+AI 융합 시대가 예상보다 빨리 도래할 것으로 예측했다. 일부는 10년 내 세상이 완전히 뒤바뀔 것으로 예상하는 견해도 제시했다. 박종현 전 ETRI 부원장을 좌장으로 진행한 패널 토론은 천영석 (주)트위니 대표, 양승현 한국인공지능산업협회장, 정 슬 충남대 메카트로닉스공학과 교수, 박찬훈 한국기계연구원 AI로봇 연구소장이 참석했다. ETRI 출신으로 코난테크놀로지 창업 멤버인 양승현 회장은 "제조분야에서는 3D로봇으로 고용 인력 대체가 일어날 것"이라면서도 "초보자는 타격받을지 몰라도, 변호사나 개발자 등이 없어지진 않을 것"으로 예상했다. 생산 방법이 바뀔지언정 전통적인 생산의 필요성이 바뀔 수는 없다는 논리다. 또 박찬훈 소장은 최근 트렌드에 대해 "로봇에 AI를 올리는 것이 아니라, AI에 팔과 다리는 붙이는 개념으로 가고 있다"며 "이 개념이 피지컬 AI 관점까지 가는 것"이라고 로봇의 미래를 예견했다. 정 슬 충남대 교수는 조만간 휴머노이드 현장 투입시대가 도래할 것으로 예측했고, 천영석 대표는 휴머노이드가 인간의 삶에서 주 4일제를 앞당길 것으로 내다보는 견해를 내놨다. 패널에 대한 날카로운 질문도 쏟아졌다. 이기우 전 에기연 원장은 유튜브 동영상 가운데 탁구시합 진위 여부와 로봇의 요양 보호 가능성, 한선화 전 KISTI 원장은 자율주행 알고리즘의 커넥티드 카 적용 여부, 이종인 전 원자력환경공단 이사장은 테슬라의 로봇 택시 등을 예로 들며 인력 문제를 제기했다. 이외에 김명준 전 ETRI원장과 윤재유 법무법인 법승 고문, 한문희 전 에기연 원장 등이 AI로봇의 발전 속도와 미래, 우리나라 국제 경쟁력에 대해 조언과 질문을 던졌다. 답변에 나선 박찬훈 소장은 늦어도 10년내 휴머노이드가 실생활에 들어올 것으로 예측했다. 또 양 교수는 자동화로 인한 고용 감소, 정 슬 교수는 AI 윤리의 중요성 등을 강조했다.

2025.06.10 17:49박희범

기계연, 초경량·고정밀 로봇손 개발...적은 구동기로 자유도 높여

단순한 동작 명령으로 정밀한 손끝 집기와 물체 형상에 맞춘 적응형 파지가 가능한 초경량 로봇의수가 개발됐다. 단일 구동기로 엄지 2자유도 움직임을 각각 개별 제어한다. 한국기계연구원은 신민기 선임연구원 연구팀이 링키지-와이어 복합 구동 방식과 부족구동 메커니즘을 적용한 초경량형 로봇의수를 개발하고 사용자 대상 시험평가를 완료했다고 30일 밝혔다. 부족구동은 로봇의 자유도보다 적은 숫자의 구동기를 이용해 구동하는 방식을 뜻한다. 기존 로봇의수의 4절 링크 방식은 고정된 파지 궤적으로 인해 다양한 형상의 물체를 안정적으로 잡기 어려웠다. 와이어 방식은 각 관절의 순차적 구동 특성으로 인해 손끝 집기 동작이나 자연스러운 파지동작 구현에 한계가 있었다. 링키지-와이어 복합구동 메커니즘은 두 방식의 장점을 통합했다. 4절 링크 방식의 자연스러운 파지 궤적·강한 손끝 집기 특성과 와이어 방식의 물체 형상 적응형 파지를 가능하게 했다. 자연스럽고 정밀하면서도 고효율·고안정성의 파지 동작을 구현했다. 제네바 메커니즘의 간헐적 구동 특성과 비접속 회전 구간을 활용해 하나의 구동기로 엄지손가락의 내전·외전 및 굴곡·신전 움직임을 개별적으로 제어할 수 있는 부족구동 기반 엄지 메커니즘도 개발했다. 간헐적 구동은 회전이 연속적으로 이루어지지 않고, 일정 구간마다 단계적으로 움직이는 구동방식이다. 비접속 회전 구간은 제네바 메커니즘에서 구동기는 회전하지만 제네바 휠은 회전하지 않는 작동 구간을 말한다. 엄지의 경우, 상용 제품들은 수동형 관절이나 2개의 구동기를 사용하여 사용성이 제한되거나 무게가 증가하는 문제가 있었다. 기계연의 기술은 단일 구동기로도 독립적 2자유도 제어가 가능해 경량성과 사용성을 동시에 충족했다. 이 기술은 정밀한 동작제어가 어려운 절단 장애인들이 단순한 동작 명령만으로 다양한 물체를 안정적으로 파지할 수 있게 해준다. 부족구동 메커니즘을 통한 경량화로 사용자 부담도 크게 줄여준다. 형상 적응형 파지 기능은 효율적 파지를 통해 에너지 소비를 줄여 배터리 사용시간을 연장시키는 이점도 있다. 기계연은 해당 기술들의 핵심 메커니즘에 대한 특허 출원을 완료했고, 기술이전 및 제품화 절차를 진행 중이다. 신민기 기계연 선임연구원은 "로봇의수를 보다 자연스럽게 자신의 신체처럼 사용할 수 있는 기술"이라며 "휴머노이드 로봇에 적용하면 필요 연산량을 줄여 효율성과 응답속도, 범용성 측면에서도 우수한 성능을 발휘할 것"이라고 말했다. 한편 이번 연구는 기계연 기본사업 '상하지 운동기능 복원을 위한 인간증진의료 기술 개발' 및 적립금사업 '촉감 정보 피드백이 가능한 경량 다자유도 로봇의수 개발'의 지원을 받아 수행됐다.

2025.05.30 08:40신영빈

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