기계연, 히트파이프 이용 폐열회수 열교환기 공동개발 기술지원 통해 ㈜유니웰에서 중국 수출 ‘기업 매출 신장’ 기여 출연연구기관과 중소기업이 무려 30년 간 기술협력을 벌인 끝에 1천만 달러 상당 수출하는 성과를 거뒀다.한국기계연구원(원장 임용택) 극한기계연구본부 윤의수 박사팀은 '히트파이프를 이용한 폐열회수 열교환기의 원천설계기술'을 독자적으로 개발, 국내 최초로 상용화했다. 이 기술을 이전받은 주식회사 유니웰(대표이사 백구현)은 최근 약 1천만 달러 어치의 관련 제품을 중국의 한 화학기업에 판매하기로 계약했다. 이번에 수출한 히트파이프 열교환기는 단가가 낮으면서 품질이 선진국과 대등하다. 또한 고객의 요구에 따라 제품을 맞춤형으로 생산을 할 수 있는 것이 특징이다. 세계적으로 에너지 효율 및 환경 문제가 대두됨에 따라 유니웰의 히트파이프 열교환기 해외 수주는 연 수천만 달러로 성장할 것으로 예상된다.윤의수 박사와 백구현 대표의 인연은 1984년 당시 과학기술처 기술개발 사업의 주관기관 및 참여기업 형태로 시작됐다. 기계연은 지난해에는 기계연 가족 기업(KIMM-Family 기업)으로 유니웰을 선정하고, 연구원의 일류상품개발사업(ACE 프로그램)을 통해 집중 지원하고 있다.기계연 윤의수 박사는 “연구소 입사 후 29세에 완성한 첫 개발품에 많은 애착을 가지고 유니웰의 요청에 따라 설계 프로그램 수정보완, 기술자문 등 꾸준히 기술적 AS를 했다. 그 동안 매출이 크게 늘지 않아 안타까웠는데 드디어 눈에 띄는 성과가 나오게 돼 매우 기쁘다”고 말했다.2011년에는 극한기계연구본부 이정호 박사가 히트파이프 열교환기 성능시험장치를 이전 함으로써 유니웰을 설계 프로그램, 제작기술 및 성능시험 장치의 3박자를 모두 갖춘 강소기업으로 성장시켰다.유니웰의 백구현 대표이사는 “회사 창립 이후 여러 대학 및 출연연과 공동 개발을 수행했으나, 기계연과의 히트파이프 열교환기 개발이 가장 성공적으로 이어졌다”며, “기계연과의 협력이 30년 간 유지되지 않았더라면 이번 수주는 불가능했을 것”이라고 말했다. 백 대표는 “이 성공스토리가 전파돼 더 많은 중소기업이 스스로 감당하기 힘든 기술적 문제를 출연연과 함께 해결할 수 있길 바란다”고 덧붙였다.열전도율이 뛰어난 히트파이프는 고온부의 열을 저온부로 보내는 부품으로, 에너지를 전달하거나 부품을 냉각시키는 역할을 한다. 히트파이프 열교환기는 에너지 절감 효과가 크며 특수공법의 히트파이프를 제외하면 조립, 설치 및 유지보수가 간편하다.한국기계연구원 임용택 원장은 “이번 사례는 기계연이 원천기술 개발뿐만 아니라 기관 고유의 체계적 기업연계형 지원 프로그램을 통해 사업화를 지원함으로써 실질적으로 기업에 도움을 준 성공사례”라며 “앞으로도 기계연은 지속적으로 중소․중견기업 육성에 앞장 서 창조경제 실현에 기여할 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다.히트파이프 열교환기히트파이프는 작동유체가 밀폐된 관에 충진된 구조로, 뛰어난 열전도율을 가진 열전달 소자다. 흔히 플랜트 또는 전자기기에 설치돼 고온부의 열을 저온부로 보내 에너지의 전달 또는 냉각의 역할을 한다. 히트파이프의 한쪽 끝에 가해진 열이 파이프 내부에 있는 유체를 기화시키고, 이 기체가 잠열을 가진 채 압력차로 인해 반대쪽 끝으로 이동하는 원리를 이용한 것이다. 기체는 온도가 낮아지면 다시 액체로 변해 원래 위치로 돌아오는데, 이 과정이 반복적으로 일어나 한쪽 방향으로 열을 효과적으로 빠르게 이동시킨다.히트파이프 열교환기는 에너지 절감 효과가 크다. 플랜트 등에서 버려지는 배기 폐열을 히트파이프로 흡수해 공정에 필요한 공급 기체를 가열하는 데에 재활용하면 연료를 아낄 수 있기 때문이다. 기존의 열교환기와는 달리 효율이 높고, 별도의 동력원을 필요로 하지 않는다는 것도 에너지 절감에 한 몫 한다. 히트파이프 제작에 특수 공법이 필요한 것을 제외하고, 히트파이프 열교환기는 조립과 설치가 매우 간단하며 유지보수가 간편하다는 장점이 있다.

기계연, 히트파이프 이용 폐열회수 열교환기 공동개발

기술지원 통해 ㈜유니웰에서 중국 수출 ‘기업 매출 신장’ 기여

기사입력 2015-04-17 04:08:06

2015년 기계연-유니웰 기술교류회에 참석한 유니웰 백창훈 사장(왼쪽 세 번째부터), 백구현 대표이사, 기계연 윤의수 박사, 손상호 박사, 이정호 박사

[산업일보]
출연연구기관과 중소기업이 무려 30년 간 기술협력을 벌인 끝에 1천만 달러 상당 수출하는 성과를 거뒀다.

한국기계연구원(원장 임용택) 극한기계연구본부 윤의수 박사팀은 '히트파이프를 이용한 폐열회수 열교환기의 원천설계기술'을 독자적으로 개발, 국내 최초로 상용화했다. 이 기술을 이전받은 주식회사 유니웰(대표이사 백구현)은 최근 약 1천만 달러 어치의 관련 제품을 중국의 한 화학기업에 판매하기로 계약했다.

성능시험용 히트파이프 열교환기 시제품 (1986년)

히트파이프 성능시험 장치(1986년)

히트파이프 열교환기 판매 제품(1987년)

히트파이프 열교환기 판매 제품(현재)

히트파이프 성능시험 장치(현재)

이번에 수출한 히트파이프 열교환기는 단가가 낮으면서 품질이 선진국과 대등하다. 또한 고객의 요구에 따라 제품을 맞춤형으로 생산을 할 수 있는 것이 특징이다. 세계적으로 에너지 효율 및 환경 문제가 대두됨에 따라 유니웰의 히트파이프 열교환기 해외 수주는 연 수천만 달러로 성장할 것으로 예상된다.

윤의수 박사와 백구현 대표의 인연은 1984년 당시 과학기술처 기술개발 사업의 주관기관 및 참여기업 형태로 시작됐다. 기계연은 지난해에는 기계연 가족 기업(KIMM-Family 기업)으로 유니웰을 선정하고, 연구원의 일류상품개발사업(ACE 프로그램)을 통해 집중 지원하고 있다.

기계연 윤의수 박사는 “연구소 입사 후 29세에 완성한 첫 개발품에 많은 애착을 가지고 유니웰의 요청에 따라 설계 프로그램 수정보완, 기술자문 등 꾸준히 기술적 AS를 했다. 그 동안 매출이 크게 늘지 않아 안타까웠는데 드디어 눈에 띄는 성과가 나오게 돼 매우 기쁘다”고 말했다.

2011년에는 극한기계연구본부 이정호 박사가 히트파이프 열교환기 성능시험장치를 이전 함으로써 유니웰을 설계 프로그램, 제작기술 및 성능시험 장치의 3박자를 모두 갖춘 강소기업으로 성장시켰다.

유니웰의 백구현 대표이사는 “회사 창립 이후 여러 대학 및 출연연과 공동 개발을 수행했으나, 기계연과의 히트파이프 열교환기 개발이 가장 성공적으로 이어졌다”며, “기계연과의 협력이 30년 간 유지되지 않았더라면 이번 수주는 불가능했을 것”이라고 말했다. 백 대표는 “이 성공스토리가 전파돼 더 많은 중소기업이 스스로 감당하기 힘든 기술적 문제를 출연연과 함께 해결할 수 있길 바란다”고 덧붙였다.

열전도율이 뛰어난 히트파이프는 고온부의 열을 저온부로 보내는 부품으로, 에너지를 전달하거나 부품을 냉각시키는 역할을 한다. 히트파이프 열교환기는 에너지 절감 효과가 크며 특수공법의 히트파이프를 제외하면 조립, 설치 및 유지보수가 간편하다.

한국기계연구원 임용택 원장은 “이번 사례는 기계연이 원천기술 개발뿐만 아니라 기관 고유의 체계적 기업연계형 지원 프로그램을 통해 사업화를 지원함으로써 실질적으로 기업에 도움을 준 성공사례”라며 “앞으로도 기계연은 지속적으로 중소․중견기업 육성에 앞장 서 창조경제 실현에 기여할 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다.

히트파이프 열교환기

히트파이프는 작동유체가 밀폐된 관에 충진된 구조로, 뛰어난 열전도율을 가진 열전달 소자다. 흔히 플랜트 또는 전자기기에 설치돼 고온부의 열을 저온부로 보내 에너지의 전달 또는 냉각의 역할을 한다. 히트파이프의 한쪽 끝에 가해진 열이 파이프 내부에 있는 유체를 기화시키고, 이 기체가 잠열을 가진 채 압력차로 인해 반대쪽 끝으로 이동하는 원리를 이용한 것이다. 기체는 온도가 낮아지면 다시 액체로 변해 원래 위치로 돌아오는데, 이 과정이 반복적으로 일어나 한쪽 방향으로 열을 효과적으로 빠르게 이동시킨다.

히트파이프 열교환기는 에너지 절감 효과가 크다. 플랜트 등에서 버려지는 배기 폐열을 히트파이프로 흡수해 공정에 필요한 공급 기체를 가열하는 데에 재활용하면 연료를 아낄 수 있기 때문이다. 기존의 열교환기와는 달리 효율이 높고, 별도의 동력원을 필요로 하지 않는다는 것도 에너지 절감에 한 몫 한다. 히트파이프 제작에 특수 공법이 필요한 것을 제외하고, 히트파이프 열교환기는 조립과 설치가 매우 간단하며 유지보수가 간편하다는 장점이 있다.

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홍보영 기자 papersong@kidd.co.kr

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산업1부 홍보영 기자입니다. 국내외 무역과 로봇, IoT, 기계·금형산업에 대한 참 소리를 전합니다.^^