[MACHINE] 올해 산업용 기계 시장, 핵심원천기술개발에 전력투구 생산장비는 ICT·IoT융합 스마트 가공시스템 개발 지원 생산장비와 산업용기계 분야가 “올해부터 중장기적인 목표로 미래시장 선점을 위한 핵심원천기술 개발 및 선진국 대비 기술격차가 크거나 미개발된 기술에 우선적으로 지원할 것”이라고 한 목소리를 내 업계의 관심이 모아지고 있다.생산장비업계, 정밀가공시스템 등 3개 분야 집중 육성한국산업기술평가관리원(이하 KEIT)가 최근 발표한 자료에 따르면, 지난해 생산장비업계는 정밀가공시스템과 마이크로/나노생산시스템, 섬유기계 등 3개 분야를 주요 연구개발분야로 선정하고 이 분야에서 대대적인 연구를 진행해 각 분야별로 의미있는 성과를 도출해내는데 성공했다.정밀가공시스템 분야는 ‘High-End 정밀가공시스템 핵심기술 개발’을 통해 전통적 응용분야에서 탈피해 국내 정밀가공시스템의 High-End 시장 진입을 위한 가공공정 및 시스템 개발과 함께, 난삭 신소재 및 새로운 생산시스템 체계에 대응할 수 있는 신기술을 확보하는 성과를 거뒀다.마이크로/나노생산시스템 분야는 유연 나노 / 마이크로 기능성 박막 계층화 및 이종소자 집적화 생산시스템 기술에서 일정 수준의 성과를 거뒀다. 특히, 나노 / 마이크로 스케일에서 소재 기능화와 유연 기판에 필요한 계층화제조 공정 및 소자 고집적화를 위한 3차원 적층공정 원천 및 장비기술을 개발해, 유연 디스플레이·반도체·스마트IT·유연전자회로기판·LED·바이오산업에 차세대 제조기반을 제공하는 데 성공했다.아울러 섬유기계 분야에서는 산업용섬유 및 고기능성 섬유 제조를 위한 섬유기계 생산시스템 기술의 고도화를 추진, 산업전반에서 섬유소재의 고성능화, 다기능화, 경량화, 다양화 추세에 따라 기존의 플라스틱 및 금속소재에 대한 대체수요 증가에 능동적 대응을 위한 산업용 섬유기계 핵심기술을 확보했다.구체적인 성과를 살펴보면 Eco/Bio 산업의 기능성 부품 생산용 차세대 융복합 가공시스템 을 한국기계연구원에서 2011년부터 2016년 까지 5년간 개발해 밀링, 터닝, 그라인딩, 초음파, 레이저 등의 가공공정을 상호 융복합하여 다이아몬드, 사파이어 등의 난삭재를 고기능/고정밀로 가공할 수 있는 다축 융복합 가공시스템을 개발했다.또한 3차년도에는 국내외 특허출원 18건, 특허등록 14건, 국내외 논문 게재 11편, 학술발표 38편 등의 성과를 거둬 2020년 에는 관련 개발장비 매출액이 2200억 원 가량을 기록할 것으로 예상된다. 아울러 회절광학소자용 700nm급 이하의 미세패턴 가공을 위한 절삭가공 원천기술을 개발했으며, 3차원 자유곡면에 균일한 700나노미터급 미세패턴 가공 위한 공구위치/자세제어기술 및 초정밀 절삭공구 제작기술 등의 가공공정기술 및 시스템 기술개발에 성공했다.2차년도에는 국내외 특허출원 3건, 국내외 논문 게재 10편, 학술발표 10편 등의 성과가 있었으며, 향후 LED, 렌즈 등 미세패턴 광학부품에 적용 예정이다.산업용 기계, 생산시스템 분야에 역량을 붓다생산장비업계와는 달리 산업용 기계는 ‘제조업 혁신 3.0’을 염두에 두고 생산시스템 분야의 ‘새판짜기’를 위한 연구에 역량을 집중하는 모습을 보였다.KEIT에 따르면 생산시스템 분야는 제품 및 서비스 생산에 사용되는 양산용 공정기술 및 이를 활용한 생산장비와 타 산업의 설비를 제공하는 산업용 기계로 정의되는데, 생산장비는 공작기계, 섬유기계 및 반도체/LED/디스플레이 관련 전용 제조장비(패키징 및 검사장비 포함)와 신공정 및 시스템화 기술분야 등을 포함한다. 아울러 산업용기계는 타 산업의 설비 및 장비를 제공하는 기반산업 분야로 건설기계, 농기계, 에너지기계 및 승강기 분야 등을 포함하고 있다.산업용 기계 중에서도 건설기계 분야는 굴삭기 및 지게차에 편중된 국내 건설기계 기종 확대를 위해 토목/광산 장비 및 특수목적형 건설기계의 개발 및 무인 원격제어, 실감형 제어 기술 등 IT 융합 기술과 전복사고 방지기술, 접근 감지기술 등의 인간공학적 지능형 기술의 접목을 통한 차별성을 확보하는데 주력했다.농기계 분야는 고기능 고효율 농작업을 위한 150마력급 fail-safe형 auto-shift 전자식 트랙터 기술, 수출전략형 Volume zone 농기계 및 편의 장치기술, 대구획용 다작물 수확용 수확기 기술 등의 고성능 농업동력 시스템 기술과 통합제어기반 그룹구동 자율주행 기술을 이용한 지능형 농업기계를 중점적으로 개발해 선진국 대비 농업기계의 기술격차를 해소하는 성과를 거뒀다.에너지기계 분야는 친환경 에너지기계 기술의 두 가지 발전 방향인 고효율화 및 수요, 에너지원의 다양성, 고기능화를 추진해 왔다.승강기시스템은 초고층화 시대에 대응하기 위해 현재 최대 행정거리 한계인 600m를 극복하고 세계최초로 2000m 이상의 행정거리를 보장할 수 있는 특수 소재 및 구조의 초고행정 승강기 시스템 핵심기술을 확보하는 성과를 지난해 거뒀다.KEIT에 따르면 생산시스템분야는 장기간 대규모 투자가 필요하며, 일단 경쟁력을 확보하면 장기적으로 경제 성장에 기여하는 자본집약적 산업으로 선·후진국간 기술 격차가 크고 기술진입 장벽이 높아 단기간 경쟁력 확보가 어려워 생산기술 축적을 위해서는 오랜 시간과 대규모 기술개발 투자가 필요한 산업이다.또한, 기술개발 후 상용화가 되면 장기간 대외경쟁력을 보유할 수 있어 후발국의 추격이 어렵다는 점 역시 생산시스템 분야에 산업계가 기대를 갖게 하는 요소 중 하나다.아울러 2013~2018년까지 연평균 8.9% 이상의 성장률을 보이고 있으며, 2018년에는 1조 1,142억 달러 수준의 시장을 형성할 것으로 전망되고 있다. 또한, 신흥시장의 급부상에 따른 선진국의 제조업 고부가가치화 주력을 통한 지속적인 글로벌 경쟁력 확보가 필요하다는 수요 역시 이에 대한 연구개발의 필요성을 대두시키는 요인이 됐다.마지막으로 각종 환경규제 및 안전규제 강화 대응을 위한 친환경·지능화 기술개발이 가속화되면서 기후변화와 에너지 자원의 고갈에 따른 고효율 에너지 시스템 개발과 에너지원의 다양화 외에 기후변화에 따른 온실가스 저감을 규제화 하면서 승용차에 이어 건설기계 분야에 있어서도 배기규제에 따른 적용이 예상되는 점도 중요한 요소로 작용했다.생산장비·산업용 기계 “핵심원천기술 개발이 올해 목표” 한 목소리각자의 분야에서 의미있는 성과를 거뒀던 2014년을 뒤로 하고 생산장비 업계와 산업용 기계 업계는 모두 2015년을 ‘핵심원천기술 개발 원년’으로 삼고 성과를 거두기 위해 동분서주하고 있다.두 분야 모두 중장기적으로는 미래시장 선점을 위한 핵심원천기술 개발 및 선진국 대비 기술격차가 크거나 미개발된 기술 우선 지원하는 동시에 주력산업 고부가가치화를 통한 글로벌시장 선도 역량강화를 위해 IT기술이 결합된 기계·제조분야에 대한 지원을 확대하겠다는 것을 목표로 하고 있다.또한 투자전력성을 강화하는 차원에서 산업기술혁신 5개년 계획의 연간 시행계획인 R&BD 전략수립을 통한 R&D 중점투자방향을 정립하고 ‘산업기술개발 R&D 기획·평가·관리 개선방안’. ‘산업기술 R&D 체계 개편방안’ 등 정부 정책과 연계한 과제기획을 수행하는 한편 글로벌 메가트렌드를 분석하고, 투자우선순위를 고려한 투자대상(Invest Target)을 선정해 산업기술 R&D 투자방향을 수립할 계획이다.생산장비 분야는 이 외에도 IT/SW 융합 가공장비 및 공정개발을 지원하기 위해 주력 제조업의 스마트공장화를 이루는 혁신 추진계획을 지원할 기계·장비의 ICT/IIoT 융합 스마트 가공시스템 개발을 우선 지원하고 새로운 산업엔진 분야 및 미래성장동력 산업을 지원할 신공정 및 융복합 생산시스템 기술 발굴을 적극 지원할 계획이다.생산장비 중 정밀가공시스템 분야는 첨단소재 가공시스템 기술에 적극적인 지원을 실시해 항공·자동차 등 고부가가치 산업의 부품에 적용이 증가하고 있는 탄소섬유나 복합재, 티타늄 등 첨단소재를 가공해 최종제품을 양산하는 가공시스템을 개발할 계획이다.또한 제조업 혁신 3.0이 본격적으로 추진됨에 따라 스마트 제조 플랫폼 및 생산운영 시스템기술 분야 역시 지원대상에 포함돼 ICT 기술과 설계/생산 기술의 융합을 통해 지능화된 스마트팩토리 최적제조 플랫폼 기술을 개발해, 세계최고 수준의 제조경쟁력을 달성할 것으로 전망된다. 아울러 산업용 사물인터넷 기반의 단위 생산장비, 네트워크 요소기술, 센서 기술, 데이터 기반 설계 및 제조공정 관리기술 등 스마트 제조 기반기술의 국산화와 생산빅데이터를 활용한 지능형 생산시스템 운영 및 시뮬레이션과 생산장비의 실시간 연동을 통한 최적제조 플랫폼 개발에도 지원이 이어질 것으로 보인다.산업용 기계분야는 건설기계와 농업기계, 에너지기계, 승강기시스템 등 크게 네 분야로 나눠서 볼 수 있다.건설기계 분야의 경우 제어 유압 및 하이브리드 기술개발을 통해 친환경, 고효율 건설기계 발전 추세에 따라 현재의 기계유압 방식에서 진화된 전자유압 방식 기술과, 작업 도중에 버려질 수 있는 위치 및 운동 에너지를 회생해 재사용하는 기술 개발에 집중할 예정이다.또한 지능화/자동화 기술을 이용해 작업 생산성 혁신과 안전한 작업이 가능하도록 외부 환경을 스스로 인식하고, 상황을 판단해, 자율적으로 동작할 수 있는 기술과 함께 극저온, 고온, 대심도, 험지, 산악지형 등의 환경이 열악한 조건하에서 암반파쇄, 천공, 굴진 등의 건설작업에 활용될 수 있는 건설기계를 개발하는 기술에도 지원이 진행될 것으로 보인다.한편 지난해 세월호 사건 등으로 인해 안전에 대한 경각심이 높아지면서 험지나 접근이 힘든 재난재해 환경에 적합한 성능 및 기능을 가진 건설기계 설계 기술과 이를 효과적으로 평가하기 위한 시험평가 기술도 개발된다.이외에도 건설기계 및 농기계의 기술적 유사성에 근거해 두 분야에서 공통적으로 활용할 수 있는 공통핵심기술 개발이 진행된다는 점도 눈길을 끈다.농업기계 분야는 우선 부하감응 무단변속기와 배기규제에 대응하기 위해 전자제어 엔진 시스템이 통합제어되며, 자가고장진단이 가능한 스마트 농업기계, 센서와 제어기를 장착해 농작업을 자동으로 수행하는 고효율 무인작업기, CAN 통신으로 트랙터, 콤바인 등 본체와 작업기 사이에 양방향 통신이 가능하며 당양한 작업을 동시에 효율적으로 수행하는 지능형 통합제어 기술이 개발될 예정이다.특히 환경 친화형 기술 요구의 증대로 농업기계 분야에도 전기 구동 방식이 점차 상용화되고 있으며, 대형 농업차량 및 작업기를 중심으로 전기를 이용해 구동하고 제어하는 기술도 개발 예정이다.벼농사를 대비해 농작업 기계화율이 미진한 분야로 경운정지, 파종, 관리, 수확 등 일련의 밭작물 작업 중 중경, 제초, 방제 등 관리 및 파종ㆍ이식, 수확 작업을 수행하는데 필요한 기술 개발에도 지원이 진행될 전망이다.에너지기계 분야는 국제적 환경 문제로 대두되고 있는 Global Warming potential을 줄이기 위한 하이브리드 HVAC&R 시스템(고효율 열펌프, 자동차용 공조 시스템 등) 관련 기술 개발에 역량이 집중될 것으로 보인다. 또한 하절기 냉방수요 증가로 인한 전력소비 증가 및 전력피크 감소를 위해 전기에너지 대신 가스, 폐열, 지열 및 태양열 등 각종 열에너지를 구동원으로 사용하는 친환경 냉방 시스템에 대한 기술 개발이 진행된다.한편, 연중 무휴로 운전되는 반도체 생산공정의 고집적화, 초정밀화, 고순도화, 고정도화, 무균화 추세에 따른 첨단제품의 성능, 수율, 에너지절감을 대폭 향상시킬 수 있는 청정 생산환경기술과 Low GWP 냉매 대응 칠러 기술개발에도 가속도가 붙을 것으로 보인다.아울러 액체헬륨/액체수소/액체질소 등 극저온 유체를 생성/순환하기 위한 고효율 극저온 냉동기 요소에 대한 기술과 신재생에너지원과 결합한 양수발전용 고효율 펌프수차 발전시스템의 핵심기술도 개발될 계획이다.환경친화적인 저NOx 및 초고효율의 상반된 목표를 실현할 수 있는 산업용 보일러 및 공업용 연소기 개발을 위한 핵심요소기술개발 역시 올해 기술개발 계획에 포함돼 있다.마지막으로 승강기시스템은 우선 승강기와 관련된 핵심 안전장치를 국내개발하고 이들의 상태거동을 로컬에서 관측할 수 있는 센싱 & 프로세싱 유닛과 IT와의 기술융합을 통해 승강기 시스템을 네트워크로 연결함으로써 승강기의 상태 점검과 이상 발생을 중앙에서 관리하고 대처하는 시스템을 개발할 예정이다.최근 환경문제의 대두로 인해 친환경 관련 기술은 모든 산업의 필수적인 요소가 되고 있으며 CO2 배출권 등의 문제로 건물에서도 LEED 인증 제도를 도입하는 실정이므로 기존의 승강기 비하여 혁신적인 친환경성을 갖는 승강기 기술과 일정범위 내에서 상호 간격이 조절 가능한 3개의 케이지를 복층으로 구성하는 트리플 데크(Triple Deck) 승강기 제작 및 이를 효율적으로 운행하기 위한 군관리 기술 등도 개발될 예정이다.

[MACHINE] 올해 산업용 기계 시장, 핵심원천기술개발에 전력투구

생산장비는 ICT·IoT융합 스마트 가공시스템 개발 지원

기사입력 2015-03-30 01:30:36

[산업일보]

생산장비와 산업용기계 분야가 “올해부터 중장기적인 목표로 미래시장 선점을 위한 핵심원천기술 개발 및 선진국 대비 기술격차가 크거나 미개발된 기술에 우선적으로 지원할 것”이라고 한 목소리를 내 업계의 관심이 모아지고 있다.

생산장비업계, 정밀가공시스템 등 3개 분야 집중 육성

한국산업기술평가관리원(이하 KEIT)가 최근 발표한 자료에 따르면, 지난해 생산장비업계는 정밀가공시스템과 마이크로/나노생산시스템, 섬유기계 등 3개 분야를 주요 연구개발분야로 선정하고 이 분야에서 대대적인 연구를 진행해 각 분야별로 의미있는 성과를 도출해내는데 성공했다.

정밀가공시스템 분야는 ‘High-End 정밀가공시스템 핵심기술 개발’을 통해 전통적 응용분야에서 탈피해 국내 정밀가공시스템의 High-End 시장 진입을 위한 가공공정 및 시스템 개발과 함께, 난삭 신소재 및 새로운 생산시스템 체계에 대응할 수 있는 신기술을 확보하는 성과를 거뒀다.

마이크로/나노생산시스템 분야는 유연 나노 / 마이크로 기능성 박막 계층화 및 이종소자 집적화 생산시스템 기술에서 일정 수준의 성과를 거뒀다. 특히, 나노 / 마이크로 스케일에서 소재 기능화와 유연 기판에 필요한 계층화제조 공정 및 소자 고집적화를 위한 3차원 적층공정 원천 및 장비기술을 개발해, 유연 디스플레이·반도체·스마트IT·유연전자회로기판·LED·바이오산업에 차세대 제조기반을 제공하는 데 성공했다.

아울러 섬유기계 분야에서는 산업용섬유 및 고기능성 섬유 제조를 위한 섬유기계 생산시스템 기술의 고도화를 추진, 산업전반에서 섬유소재의 고성능화, 다기능화, 경량화, 다양화 추세에 따라 기존의 플라스틱 및 금속소재에 대한 대체수요 증가에 능동적 대응을 위한 산업용 섬유기계 핵심기술을 확보했다.

구체적인 성과를 살펴보면 Eco/Bio 산업의 기능성 부품 생산용 차세대 융복합 가공시스템 을 한국기계연구원에서 2011년부터 2016년 까지 5년간 개발해 밀링, 터닝, 그라인딩, 초음파, 레이저 등의 가공공정을 상호 융복합하여 다이아몬드, 사파이어 등의 난삭재를 고기능/고정밀로 가공할 수 있는 다축 융복합 가공시스템을 개발했다.

또한 3차년도에는 국내외 특허출원 18건, 특허등록 14건, 국내외 논문 게재 11편, 학술발표 38편 등의 성과를 거둬 2020년 에는 관련 개발장비 매출액이 2200억 원 가량을 기록할 것으로 예상된다.

아울러 회절광학소자용 700nm급 이하의 미세패턴 가공을 위한 절삭가공 원천기술을 개발했으며, 3차원 자유곡면에 균일한 700나노미터급 미세패턴 가공 위한 공구위치/자세제어기술 및 초정밀 절삭공구 제작기술 등의 가공공정기술 및 시스템 기술개발에 성공했다.

2차년도에는 국내외 특허출원 3건, 국내외 논문 게재 10편, 학술발표 10편 등의 성과가 있었으며, 향후 LED, 렌즈 등 미세패턴 광학부품에 적용 예정이다.

산업용 기계, 생산시스템 분야에 역량을 붓다

생산장비업계와는 달리 산업용 기계는 ‘제조업 혁신 3.0’을 염두에 두고 생산시스템 분야의 ‘새판짜기’를 위한 연구에 역량을 집중하는 모습을 보였다.

KEIT에 따르면 생산시스템 분야는 제품 및 서비스 생산에 사용되는 양산용 공정기술 및 이를 활용한 생산장비와 타 산업의 설비를 제공하는 산업용 기계로 정의되는데, 생산장비는 공작기계, 섬유기계 및 반도체/LED/디스플레이 관련 전용 제조장비(패키징 및 검사장비 포함)와 신공정 및 시스템화 기술분야 등을 포함한다. 아울러 산업용기계는 타 산업의 설비 및 장비를 제공하는 기반산업 분야로 건설기계, 농기계, 에너지기계 및 승강기 분야 등을 포함하고 있다.

산업용 기계 중에서도 건설기계 분야는 굴삭기 및 지게차에 편중된 국내 건설기계 기종 확대를 위해 토목/광산 장비 및 특수목적형 건설기계의 개발 및 무인 원격제어, 실감형 제어 기술 등 IT 융합 기술과 전복사고 방지기술, 접근 감지기술 등의 인간공학적 지능형 기술의 접목을 통한 차별성을 확보하는데 주력했다.

농기계 분야는 고기능 고효율 농작업을 위한 150마력급 fail-safe형 auto-shift 전자식 트랙터 기술, 수출전략형 Volume zone 농기계 및 편의 장치기술, 대구획용 다작물 수확용 수확기 기술 등의 고성능 농업동력 시스템 기술과 통합제어기반 그룹구동 자율주행 기술을 이용한 지능형 농업기계를 중점적으로 개발해 선진국 대비 농업기계의 기술격차를 해소하는 성과를 거뒀다.

에너지기계 분야는 친환경 에너지기계 기술의 두 가지 발전 방향인 고효율화 및 수요, 에너지원의 다양성, 고기능화를 추진해 왔다.

승강기시스템은 초고층화 시대에 대응하기 위해 현재 최대 행정거리 한계인 600m를 극복하고 세계최초로 2000m 이상의 행정거리를 보장할 수 있는 특수 소재 및 구조의 초고행정 승강기 시스템 핵심기술을 확보하는 성과를 지난해 거뒀다.

KEIT에 따르면 생산시스템분야는 장기간 대규모 투자가 필요하며, 일단 경쟁력을 확보하면 장기적으로 경제 성장에 기여하는 자본집약적 산업으로 선·후진국간 기술 격차가 크고 기술진입 장벽이 높아 단기간 경쟁력 확보가 어려워 생산기술 축적을 위해서는 오랜 시간과 대규모 기술개발 투자가 필요한 산업이다.

또한, 기술개발 후 상용화가 되면 장기간 대외경쟁력을 보유할 수 있어 후발국의 추격이 어렵다는 점 역시 생산시스템 분야에 산업계가 기대를 갖게 하는 요소 중 하나다.

아울러 2013~2018년까지 연평균 8.9% 이상의 성장률을 보이고 있으며, 2018년에는 1조 1,142억 달러 수준의 시장을 형성할 것으로 전망되고 있다. 또한, 신흥시장의 급부상에 따른 선진국의 제조업 고부가가치화 주력을 통한 지속적인 글로벌 경쟁력 확보가 필요하다는 수요 역시 이에 대한 연구개발의 필요성을 대두시키는 요인이 됐다.

마지막으로 각종 환경규제 및 안전규제 강화 대응을 위한 친환경·지능화 기술개발이 가속화되면서 기후변화와 에너지 자원의 고갈에 따른 고효율 에너지 시스템 개발과 에너지원의 다양화 외에 기후변화에 따른 온실가스 저감을 규제화 하면서 승용차에 이어 건설기계 분야에 있어서도 배기규제에 따른 적용이 예상되는 점도 중요한 요소로 작용했다.

생산장비·산업용 기계 “핵심원천기술 개발이 올해 목표” 한 목소리

각자의 분야에서 의미있는 성과를 거뒀던 2014년을 뒤로 하고 생산장비 업계와 산업용 기계 업계는 모두 2015년을 ‘핵심원천기술 개발 원년’으로 삼고 성과를 거두기 위해 동분서주하고 있다.

두 분야 모두 중장기적으로는 미래시장 선점을 위한 핵심원천기술 개발 및 선진국 대비 기술격차가 크거나 미개발된 기술 우선 지원하는 동시에 주력산업 고부가가치화를 통한 글로벌시장 선도 역량강화를 위해 IT기술이 결합된 기계·제조분야에 대한 지원을 확대하겠다는 것을 목표로 하고 있다.

또한 투자전력성을 강화하는 차원에서 산업기술혁신 5개년 계획의 연간 시행계획인 R&BD 전략수립을 통한 R&D 중점투자방향을 정립하고 ‘산업기술개발 R&D 기획·평가·관리 개선방안’. ‘산업기술 R&D 체계 개편방안’ 등 정부 정책과 연계한 과제기획을 수행하는 한편 글로벌 메가트렌드를 분석하고, 투자우선순위를 고려한 투자대상(Invest Target)을 선정해 산업기술 R&D 투자방향을 수립할 계획이다.

생산장비 분야는 이 외에도 IT/SW 융합 가공장비 및 공정개발을 지원하기 위해 주력 제조업의 스마트공장화를 이루는 혁신 추진계획을 지원할 기계·장비의 ICT/IIoT 융합 스마트 가공시스템 개발을 우선 지원하고 새로운 산업엔진 분야 및 미래성장동력 산업을 지원할 신공정 및 융복합 생산시스템 기술 발굴을 적극 지원할 계획이다.

생산장비 중 정밀가공시스템 분야는 첨단소재 가공시스템 기술에 적극적인 지원을 실시해 항공·자동차 등 고부가가치 산업의 부품에 적용이 증가하고 있는 탄소섬유나 복합재, 티타늄 등 첨단소재를 가공해 최종제품을 양산하는 가공시스템을 개발할 계획이다.

또한 제조업 혁신 3.0이 본격적으로 추진됨에 따라 스마트 제조 플랫폼 및 생산운영 시스템기술 분야 역시 지원대상에 포함돼 ICT 기술과 설계/생산 기술의 융합을 통해 지능화된 스마트팩토리 최적제조 플랫폼 기술을 개발해, 세계최고 수준의 제조경쟁력을 달성할 것으로 전망된다.

아울러 산업용 사물인터넷 기반의 단위 생산장비, 네트워크 요소기술, 센서 기술, 데이터 기반 설계 및 제조공정 관리기술 등 스마트 제조 기반기술의 국산화와 생산빅데이터를 활용한 지능형 생산시스템 운영 및 시뮬레이션과 생산장비의 실시간 연동을 통한 최적제조 플랫폼 개발에도 지원이 이어질 것으로 보인다.

산업용 기계분야는 건설기계와 농업기계, 에너지기계, 승강기시스템 등 크게 네 분야로 나눠서 볼 수 있다.

건설기계 분야의 경우 제어 유압 및 하이브리드 기술개발을 통해 친환경, 고효율 건설기계 발전 추세에 따라 현재의 기계유압 방식에서 진화된 전자유압 방식 기술과, 작업 도중에 버려질 수 있는 위치 및 운동 에너지를 회생해 재사용하는 기술 개발에 집중할 예정이다.

또한 지능화/자동화 기술을 이용해 작업 생산성 혁신과 안전한 작업이 가능하도록 외부 환경을 스스로 인식하고, 상황을 판단해, 자율적으로 동작할 수 있는 기술과 함께 극저온, 고온, 대심도, 험지, 산악지형 등의 환경이 열악한 조건하에서 암반파쇄, 천공, 굴진 등의 건설작업에 활용될 수 있는 건설기계를 개발하는 기술에도 지원이 진행될 것으로 보인다.

한편 지난해 세월호 사건 등으로 인해 안전에 대한 경각심이 높아지면서 험지나 접근이 힘든 재난재해 환경에 적합한 성능 및 기능을 가진 건설기계 설계 기술과 이를 효과적으로 평가하기 위한 시험평가 기술도 개발된다.

이외에도 건설기계 및 농기계의 기술적 유사성에 근거해 두 분야에서 공통적으로 활용할 수 있는 공통핵심기술 개발이 진행된다는 점도 눈길을 끈다.

농업기계 분야는 우선 부하감응 무단변속기와 배기규제에 대응하기 위해 전자제어 엔진 시스템이 통합제어되며, 자가고장진단이 가능한 스마트 농업기계, 센서와 제어기를 장착해 농작업을 자동으로 수행하는 고효율 무인작업기, CAN 통신으로 트랙터, 콤바인 등 본체와 작업기 사이에 양방향 통신이 가능하며 당양한 작업을 동시에 효율적으로 수행하는 지능형 통합제어 기술이 개발될 예정이다.

특히 환경 친화형 기술 요구의 증대로 농업기계 분야에도 전기 구동 방식이 점차 상용화되고 있으며, 대형 농업차량 및 작업기를 중심으로 전기를 이용해 구동하고 제어하는 기술도 개발 예정이다.

벼농사를 대비해 농작업 기계화율이 미진한 분야로 경운정지, 파종, 관리, 수확 등 일련의 밭작물 작업 중 중경, 제초, 방제 등 관리 및 파종ㆍ이식, 수확 작업을 수행하는데 필요한 기술 개발에도 지원이 진행될 전망이다.

에너지기계 분야는 국제적 환경 문제로 대두되고 있는 Global Warming potential을 줄이기 위한 하이브리드 HVAC&R 시스템(고효율 열펌프, 자동차용 공조 시스템 등) 관련 기술 개발에 역량이 집중될 것으로 보인다. 또한 하절기 냉방수요 증가로 인한 전력소비 증가 및 전력피크 감소를 위해 전기에너지 대신 가스, 폐열, 지열 및 태양열 등 각종 열에너지를 구동원으로 사용하는 친환경 냉방 시스템에 대한 기술 개발이 진행된다.

한편, 연중 무휴로 운전되는 반도체 생산공정의 고집적화, 초정밀화, 고순도화, 고정도화, 무균화 추세에 따른 첨단제품의 성능, 수율, 에너지절감을 대폭 향상시킬 수 있는 청정 생산환경기술과 Low GWP 냉매 대응 칠러 기술개발에도 가속도가 붙을 것으로 보인다.

아울러 액체헬륨/액체수소/액체질소 등 극저온 유체를 생성/순환하기 위한 고효율 극저온 냉동기 요소에 대한 기술과 신재생에너지원과 결합한 양수발전용 고효율 펌프수차 발전시스템의 핵심기술도 개발될 계획이다.

환경친화적인 저NOx 및 초고효율의 상반된 목표를 실현할 수 있는 산업용 보일러 및 공업용 연소기 개발을 위한 핵심요소기술개발 역시 올해 기술개발 계획에 포함돼 있다.

마지막으로 승강기시스템은 우선 승강기와 관련된 핵심 안전장치를 국내개발하고 이들의 상태거동을 로컬에서 관측할 수 있는 센싱 & 프로세싱 유닛과 IT와의 기술융합을 통해 승강기 시스템을 네트워크로 연결함으로써 승강기의 상태 점검과 이상 발생을 중앙에서 관리하고 대처하는 시스템을 개발할 예정이다.

최근 환경문제의 대두로 인해 친환경 관련 기술은 모든 산업의 필수적인 요소가 되고 있으며 CO2 배출권 등의 문제로 건물에서도 LEED 인증 제도를 도입하는 실정이므로 기존의 승강기 비하여 혁신적인 친환경성을 갖는 승강기 기술과 일정범위 내에서 상호 간격이 조절 가능한 3개의 케이지를 복층으로 구성하는 트리플 데크(Triple Deck) 승강기 제작 및 이를 효율적으로 운행하기 위한 군관리 기술 등도 개발될 예정이다.

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김진성 기자 weekendk@kidd.co.kr

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안녕하세요~산업1부 김진성 기자입니다. 스마트공장을 포함한 우리나라 제조업 혁신 3.0을 관심깊게 살펴보고 있으며, 그 외 각종 기계분야와 전시회 산업 등에도 한 번씩 곁눈질하고 있습니다.