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한국생산기술연구원, 캐나다와 폐배터리 재활용 손잡는다

한국생산기술연구원은 14일 더플라자호텔서울에서 주한캐나다대사관과 공동으로 '한-캐 배터리 순환경제 세미나 및 B2B 상담회'를 개최했다. 이 행사는 주한캐나다대사관 제안에 따라 폐배터리 재활용·재이용 분야 기업 간 공동 연구, 시범 프로젝트 추진, 기술 협력 방안 논의를 위해 마련됐다. 캐나다는 지난해 7월 발표된 한국의 '사용후 배터리 정책'에 관심을 갖고 캐나다 외교통상개발부, 국가연구위원회, 관련 분야 11개 기업으로 경제사절단을 꾸려 13일 방한했다. 특히 자국의 차세대 국제 청정기술 프로그램(AICTD)과 폐배터리 재활용을 연계해 한국 기업들과 구체적 협력 모델을 발굴·추진하는 데 관심이 있다. AICTD는 기술력 있는 캐나다 중소기업이 인도-태평양 지역 현지 기업과 기술 실증 프로젝트를 수행할 수 있도록 과제 당 5천만 원~3억 원을 지원하는 청정기술 사업화 촉진 프로그램이다. 세미나는 타마라 모휘니(H.E. Tamara Mawhinney) 주한 캐나다 대사, 이상목 생기원장 기념사를 시작으로, 캐나다의 인도-태평양 전략, AICTD 프로그램 및 실증 프로젝트 지원금 소개 순서로 진행됐다. 이어 한국 정부의'배터리 산업 육성 지원 정책', '순환경제 사업화 지원 정책'및 캐나다의 배터리 생태계, 캐나다 국가연구위원회 산업연구지원 프로그램(NRC-IRAP)을 소개했다. B2B 상담회는 배터리 관련 양국 기업들이 관심 분야 기업과의 상담을 통해 협력 가능성을 타진하는 방식으로 진행됐다. 한편 이에 앞서 예고된 EU의'지속가능한 배터리법'시행에 따라, 이르면 2031년부터 배터리 생산 시 코발트 16%, 리튬 6%, 니켈 6%를 재활용 소재로 대체해야 한다. 애플은 2025년까지 자사의 모든 배터리에 100% 재활용 코발트를 사용한다는 선제적 대응 목표를 발표하기도 했다. 생기원 이상목 원장은 축사를 통해 “한국 정부는 배터리 제조부터 재이용에 이르는 전주기 정보 관리 및 공유 시스템을 구축 중”이라고 설명하며 “양국이 배터리 순환경제의 전략적 협력 파트너로 발전할 수 있도록 힘쓸 것"이라고 말했다.

2025.01.14 15:15박희범

이상목 생기원장 "한국 제조업 위기…'밸류팩처'로 전환 시급"

“한국 제조업 위기를 탈피하기 위해서는 기존의 제조업(Manufacture)에서 탈피해 가치를 창출하는 '밸류팩처(가치 혁명·Valufacture)'로 나아가야 합니다” 이상목 한국생산기술연구원(생기원) 원장은 31일(현지시간) 영국 코벤트리 워릭대에서 열린 '한국·유럽 과학기술인대회(EKC 2024)' 기조 강연에서 “제조업은 인구구조와 기후변화, 패권 경쟁과 소비자의 개인화 등 중대한 변화들을 맞닥뜨렸다”며 “혁신 기술을 바탕으로 소비자 수요와 사회적 요구를 모두 충족하는 것이 제조업의 미래”라고 했다.생기원은 중소·중견기업의 경쟁력 강화를 지원하는 정부출연연구기관이다. 산업혁명을 거치면서 제조업 생산성은 비약적으로 상승했다. 하지만 이 과정에서 제품의 고유한 개성과 가치는 줄어들었다는 것이 이 원장의 설명이다. 최근 중국 등에서 저가로 대량 생산되는 제품이 무더기로 쏟아지고 있고, 생산성을 아무리 높여도 이들과 경쟁하는 것은 불가능해졌다. 알리, 테무 같은 중국 이커머스 업체가 대표적인 사례이다. 이 원장은 “증기 기관, 전기, 자동화 등 각 단계의 혁신으로 생겨난 '생산성 혁명'을 통해 제조업 생산성은 기하급수적으로 증가했지만, 이는 각 제품의 경제적 가치를 감소하는 결과를 낳았다”며 “이제는 반대로 각 상품의 경제적 가치를 높이는 '가치 혁명'이 필요한 때”라고 했다. 밸류팩처 확립을 위해 이 원장은 지능화와 인간 중심, 지속 가능성이라는 방향성을 제시했다. 그는 “인구 소멸에는 자율 제조, 기후변화에는 탄소중립, 패권 경쟁에는 공급망 강화, 소비자 개인화에는 '서비타이제이션(Servitization)'으로 대응하겠다”고 했다. 서비타이제이션은 제조업의 서비스화를 뜻한다. 생산자 중심이었던 제조업이 주문형 다품종 생산 시스템으로 부가가치를 창출하는 식으로 전환돼야 한다는 것이다. 전국 각 지역에 3개 연구소, 7개 본부 설치 생기원은 한국 제조업을 살리는 한편 지역소멸에 대응하기 위한 '메가 프로젝트'도 시작했다. 생기원이 보유한 역량과 각 지자체의 제조업 전략을 합해 지역마다 하나씩 핵심 기술 생태계를 구축하겠다는 것이다. 인천 지능화뿌리기술연구소(바이오·반도체)와 안산 인간중심생산기술연구소(제조 로봇), 천안 지속가능기술연구소(배출 저감) 3개 연구소를 두고, 전주(특수목적 기계)·광주(목적 기반 모빌리티)·강릉(기능성 소재)·대구(모빌리티 부품)·울산(저탄소·수소)·부산(극한 에너지)·제주(청정에너지) 7개 본부를 설치했다. 전날 진행된 생기원 세션에서는 한국 제조업 구조 재구성에 대한 논의도 진행됐다. 김민선 생기원 인간중심생산기술연구소 소장은 “항공모함을 중심으로 다양한 전투함들이 하나의 함대를 이뤄서 움직이는 것처럼 기술 함대를 구축해야 한다”며 “대기업이 생산 혁신과 밸류팩처의 중심이 돼 기술을 보급하는 항공모함 역할을 하고, 중소기업들은 혁신을 함께하는 함대가 된다면 제조업 생태계 전반적인 재편이 가능할 것”이라고 했다. 코벤트리(영국)=한국과학기자협회 공동취재단

2024.08.01 16:04박희범

생기원, "청록수소·반도체 테스트베드 등 전략 아이템 제시"

한국생산기술연구원은 12일 대한상공회의소에서 한국산업연합포럼과 공동으로 '대한민국 수소경제·탄소중립 대국민 포럼'을 개최했다. 이 행사는 수소경제 전환 및 탄소중립 이행 목표 달성을 위해 기업이 적극 참여할 수 있는 전략을 도출하고, 산·학·연·관 공동의 이니셔티브를 구축하기 위해 마련됐다. 이에 앞서 생기원은 지난 5월 기업간담회를 열고 △유럽의 CBAM(탄소국경조정제도) △DPP(디지털 제품 여권) △ESG 책임경영 등 기후위기 대응을 위한 국제사회의 요구와 관련해 기업들이 겪고 있는 기술적 애로사항을 점검했다. 당시 간담회에서는 수소경제·탄소중립 이행에 필요한 전략 아이템이 도출됐다. 생기원은 당시 발굴한 아이템을 이번 대국민 포럼에서 소개하고, 이를 기반으로 생기원, 기업, 정부, 지자체가 협력해 추진할 수 있는 기술 개발 과제를 제안했다. 산학연관 전문가 5명의 발표자 중 첫 번째 발표자로 나선 이창엽 생기원 지속가능기술연구소장은 '수소경제 전환·탄소중립 이행과 산업 지속가능 기술 전략'을 소개했다. 이어 김재경 에너지경제연구소 선임연구위원, 전력거래소 정선호 팀장, 정광국 미국 아칸소주립대 교수, 김종민 생기원 지역산업혁신부문장이 수소경제 활성화 및 탄소중립 실현을 위한 방안을 제시했다. 김종민 부문장은 청록수소를 활용한 청정수소 국산화, 전국적 수소생태계 맵, 반도체를 비롯한 첨단산업 탄소감축을 위한 테스트베드 구축, 부산물을 활용한 새로운 비즈니스 등 민간의 기술수요와 아이디어에서 출발한 기획 아이템을 제안했다. 발표 후에는 민경덕 서울대 교수를 좌장으로 패널 토론이 진행됐다. 패널 토론에는 △여재익 한국연소학회장 △윤석현 한국산업연합포럼 사무총장 △윤석호 삼성전자 상무 △김영주 한국전력공사 수소사업실장 △조명종 포스코 상무 △김철진 SK Advanced 대표이사가 참석했다. 이상목 원장은 개회사에서 “수소 및 탄소중립 분야에서 다양한 기술 개발이 추진되고 있지만, 산업 현장과 국민이 체감할 수 있는 성과는 아직 부족하다”며 “산학연관 협력 체제를 구축해 수소경제 활성화 및 탄소중립 실현을 앞당길 것'이라고 말했다. 한편 포럼에는 국민의힘 윤한홍·김재섭 의원, 더불어민주당 문진석·김한규 의원, 산업통상자원부 최남호 차관, CF연합 이회성 회장, 한국산업단지공단 이상훈 이사장을 비롯해 산학연관 전문가 300여 명이 참석했다.

2024.07.12 18:04박희범

생기원, 친환경 고강도 필름 개발···생분해성·물성 동시 잡아

자연에서 스스로 분해하면서 기존 생분해성 플라스틱 단점까지 해결한 친환경 고강도 플라스틱 필름이 개발됐다. 한국생산기술연구원(원장 이상목, 이하 생기원)은 녹색순환연구부문 홍성우 수석연구원 연구팀이 셀룰로오스 나노섬유를 생분해성 플라스틱에 도입해 우수한 기계적 물성을 갖는 생분해성 필름을 개발했다고 21일 밝혔다. 셀룰로오스 나노섬유는 나무 주성분인 셀룰로오스를 잘게 쪼갠 천연 소재로, 생분해성과 재생 가능성이 우수하고, 철 대비 무게는 5분의 1에 불과하면서 강도는 5배 높아 제2의 탄소섬유로 불린다. 2022년 기준 연간 4억3천만 톤 가량 생산되는 전 세계 플라스틱 대부분은 난분해성 소재로 만들어져 폐기 후 분해되지 않고 환경과 인체에 악영향을 끼친다. 특히 산업용 플라스틱 소재의 약 40%를 차지하는 패키징 분야에서 플라스틱 필름 사용량이 늘어나면서 폐플라스틱 문제가 심각한 상황이다. 이에, 생분해성 필름이 개발되고 있지만, 자연에서 분해되는 장점이 있는 반면 범용 플라스틱 대비 기계적 물성이 낮은 단점이 있다. 이런 현상을 친환경 플라스틱의 생분해성과 기계적 물성 간 트레이드 오프(Trade-off)라고 부르며, 생분해성 플라스틱을 필름 응용 분야에 활용하는 데 가장 큰 문제점으로 꼽혀 왔다. 홍성우 수석연구원 연구팀은 셀룰로오스 나노섬유를 대표적 생분해성 플라스틱인 폴리부틸렌 숙시네이트(Poly(butylene succinate))와 결합해 생분해성과 기계적 물성을 동시에 갖춘 친환경 필름 개발에 성공했다고 생기원은 설명했다. 셀룰로오스 나노섬유는 수소 결합에 의해 강하게 뭉쳐있는 형태로 존재하는데, 뭉친 상태 그대로 생분해성 플라스틱에 도입할 경우 오히려 기계적 강도가 떨어진다. 연구팀은 옥수수에서 유래한 이소소바이드(Isosorbide) 물질을 함유한 기능성 분산제를 개발해 뭉쳐 있는 셀룰로오스 나노섬유 덩어리를 생분해성 플라스틱 내에 고르게 분산시켰다. 그 결과, 생분해성과 기계적 물성 간 트레이드 오프가 극복돼 기존 폴리부틸렌 숙시네이트 기반 필름 대비 인성이 77% 상승한 고강도 생분해성 필름 제조에 성공했다고 밝혔다. 인성(Toughness)은 재료의 질긴 정도로 잡아당기는 힘에 견디는 성질을 말한다. 이와 관련해 2022년 3월 개최된 유엔환경총회(UNEA)에서는 강제성을 띤 국제 플라스틱 협약에 대한 결의안이 도출된 바 있다. 2040년 플라스틱 오염 종식을 목표로 전 세계 175개 국가가 합의한 이 결의안에 따라 올해 안에 '국제 플라스틱 협약(Global Plastic Treaty)' 합의문이 채택될 예정이다. 홍성우 수석연구원은 “법적 구속력을 지닌 국제협약이 마련되는 등 플라스틱 규제 강화에 대비해 천연 소재인 셀룰로오스 나노섬유를 친환경 보강재로 활용할 수 있는 방안을 찾는 데 주목했다”면서 “확보한 성과를 바탕으로 일상생활 뿐만 아니라 자동차, 전자기기, 의료기기 등 산업 전반에 활용할 수 있는 친환경 소재 개발에 매진할 계획”이라고 밝혔다. 이번 연구 성과는 5월 1일, 재료 분야 국제학술지 '케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)'에 게재됐다.(논문명:A bionanocomposite based on cellulose nanofibers modified by a sustainable heterocyclic dispersing agent with outstanding mechanical properties, Chem. Eng. J. 2024, 487, 150360)

2024.05.21 15:40방은주

생기원, 중대형 축류펌프 설계기술 국산화

한국생산기술연구원(원장 이상목, 이하 생기원)은 산업에너지연구부문 김진혁 수석연구원 연구팀이 국내 최초로 가변형 운전기술을 적용한 '중대형 축류펌프 핵심 원천 설계기술'을 개발했다고 9일 밝혔다. 설계기술 국산화로 축류펌프 동력 20%를 절감, '넷 제로(Net-Zero)'에 기여할 전망이다. 기존 축류펌프는 최적 효율점(Best-Efficiency Point, BEP), 즉 유체의 토출량과 토출압력이 각각 100%가 되는 정격 운전 점에서 가장 높은 효율로 가동하게 설계됐다. 또 국내 생산업체 대다수가 중소기업이고, 다른 유체기계에 비해 투자가 적어 기술 선진국에서 설계도면을 들여와 제품을 생산해 왔다. 생기원 김진혁 수석연구원 연구팀은 축류펌프에 가변형 입구 가이드베인(Inlet Guide Vane, IGV) 운전기술을 적용, 유체의 양에 따라 운전패턴이 달라져도 높은 에너지 효율을 유지할 수 있는 설계기술을 개발했다. 이를 위해 머신러닝기반의 형상최적화 설계기술을 개발하고, 가변형 입구 가이드 베인을 설계해 축류펌프 구동 동력을 최대 20% 절감했다. 유체기계는 공기, 물 등의 유동성 물질을 이용해 에너지를 교환하는 기계를 통칭하는데, 산업용 전력의 24.3%(한국에너지공단 2019년 에너지 통계 핸드북)를 사용하는 대표적 에너지 다소비 장치다. 펌프, 압축기, 송풍기 등이 대표적인데 이 중 펌프가 유체기계의 절반 이상을 차지한다. 펌프는 유체를 끌어올리거나 밀어내는 역할을 하는 유압장치로, 농업과 함께 시작했을 만큼 역사가 길다. 또 물·기름·가스 등의 유체를 이동시키는 모든 부문에 사용한다. 개발을 이끈 김진혁 수석연구원은 “최적 효율점이 아닌 구간에서도 에너지를 절감할 수 있는 가변형 축류펌프 설계기술은 세계적으로도 유례가 없는 핵심 원천기술”이라면서 “개발 성과를 바탕으로 노후화한 유입펌프 시설을 교체할 경우 에너지 효율을 높이고 탄소배출은 줄여 저탄소 산업구조 전환에 중요한 역할을 담당할 것”이라고 설명했다. 이번 성과는 2024년 3월 국제학술지 'Energy(IF 9.0, JCR 기준 상위 5% 이내)'를 비롯한 다수의 해외 저널에 게재됐고, 생기원이 2년마다 선정하는 생산기술연구상 우수상에도 선정됐다.

2024.04.09 09:34방은주

CJ올리브네트웍스, 생기원 엔지니어링 빅데이터 플랫폼 구축

CJ올리브네트웍스(대표 유인상)가 한국생산기술연구원 국가엔지니어링센터의 '엔지니어링 빅데이터 플랫폼' 구축을 완료했다고 30일 밝혔다. CJ올리브네트웍스는타임소프트, 올포랜드등과 컨소시엄을 구성하여 이번 사업을 수행했다. CJ올리브네트웍스는 ▲엔지니어링 빅데이터 플랫폼 및 포털 서비스 ▲엔지니어링 데이터센터 인프라 및 기반시설 ▲인공지능ㆍ빅데이터 기반 엔지니어링 설계 지원 서비스 등을 통합 구축했다. CJ올리브네트웍스는 다년간의 빅데이터 수집, 관리, 분석의 노하우와 제조, 유통, 물류, 미디어 등 산업 맞춤형 AI 인프라 구축과 같은 서비스 개발 역량을 높게 평가 받았다. 건설, 제조, 플랜트 등의 엔지니어링 산업은 최근 AI, 빅데이터 등을 접목하여 적극적인 디지털 전환을 모색하고 있으며, 기존의 축적된 지식 노하우와 창의적인 디지털 기술을 융합하면 고부가가치 창출을 기대할 수 있다. 한국생산기술연구원 국가엔지니어링센터는 2020년 발표한 산업통상자원부의 '엔지니어링 산업 혁신 전략'과 정부 국정과제 등을 통해 엔지니어링산업의 디지털 전환 필요성을 인식, 이를 통한 엔지니어링 산업의 고부가가치화 추진을 위한 첫 단계로 한국엔지니어링협회와 공동으로 '엔지니어링 빅데이터 플랫폼' 구축을 추진했다. CJ올리브네트웍스가 구축한 엔지니어링 빅데이터 플랫폼은 약 5억여건 이상의 지식정보 및 데이터를 기반으로 발주 공고 확인, 설계 사전 검토, 대가 산정, 실시 설계 등 엔지니어링 설계 프로세스에 따른 다양한 활동을 지원한다. 기존 산재된 엔지니어링 산업 데이터를 통합, 디지털화하여 엔지니어링 설계 전주기에 걸쳐 최적의 정보를 제공하여 엔지니어링 설계 활동을 데이터 분석 기반으로 효율화하고 중소ㆍ중견 기업들의 경쟁력을 강화할 수 있을것으로 기대한다. 주요 서비스로 ▲다양한 공간정보 데이터를 분석해 최적의 노선을 도출하는 '도로 설계 지원 서비스' ▲방대한 실시설계 산출물에서 AI로 원하는 정보를 빠르게 찾아주는 '설계 데이터 AI 검색 서비스' ▲건설ㆍ플랜트ㆍ제조 엔지니어링 분야에서 다양한 설계 및 해석을 지원하는 '엔지니어링 SW 클라우드 서비스' ▲표준 건물 정보 모델링(BIM) 및 3D 모델을 조회ㆍ다운로드 할 수 있는 'BIM 라이브러리 서비스' ▲설계보고서에 포함되는 각종 데이터를 편리하게 조회ㆍ활용할 수 있는 '공공데이터셋서비스' 등이 있다. CJ올리브네트웍스는 이 외에도 빅데이터 분석 및 AI 연구, 엔지니어링 SW 클라우드 서비스를 위하여 한국생산기술연구원 융합기술연구소 내 '엔지니어링데이터 연구센터'를 구축하고, 서버ㆍ네트워크 등 각종 인프라와비상발전기ㆍ무정전전원공급장치(UPS) 등 기반 시설을 완비했다. 특히, 엔지니어링 데이터 연구센터에는 엔비디아 A100 GPU 48개 규모의 고성능컴퓨팅(HPC) 자원을 확보한 공용 'AI 분석지원 플랫폼'을 구축해, 엔지니어링 산업과 관련된 AI 개발에 언제든 활용이 가능하다. 한국생산기술연구원 국가엔지니어링센터와 한국엔지니어링협회는 이번 엔지니어링 빅데이터 플랫폼 구축으로 데이터 분석을 활용한 엔지니어링 기획 및 설계 역량을 강화하고, 국내 기업의 생산성 향상과 경쟁력 제고에 기여해 엔지니어링 산업의 고부가가치화 기반을 마련할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이성호 한국생산기술연구원 국가엔지니어링센터 소장은 “엔지니어링 빅데이터 플랫폼은 디지털 엔지니어링의 시작이자 대ㆍ중ㆍ소 기업이 상생하는 선순환 산업 생태계를 조성할 수 있을 것으로 기대한다”며 “데이터 제공 등 기업들의 적극적 참여가 필수적이며, 향후 생성형 AI의 거대언어모델(LLM)을 이용하여 엔지니어링 기업의 산업 경쟁력 강화에 기여할 예정”이라고 말했다. 이주영 CJ올리브네트웍스 DX사업 2본부장은 “4차 산업혁명 기술과 엔지니어링 지식 융합으로 엔지니어링 산업의 DX를 이끄는 사업을 완수할 수 있게 되어 뜻 깊게 생각한다”며 “엔지니어링 빅데이터 플랫폼으로 국내 엔지니어링 기업들의 디지털 경쟁력을 강화하는 데에 도움이 되었으면 한다“고 밝혔다.

2024.01.30 16:09남혁우