[더테크 이지영 기자] 혈압 측정용 커프 없이도 초음파를 활용해 혈압을 연속적으로 측정할 수 있는 피부 부착형 센서가 국내 연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다. 웨어러블 헬스케어와 스마트 의료 모니터링 기술의 핵심 요소로 주목된다. 국가과학기술연구회 산하 한국기계연구원은 AI로봇연구소 바이오기계연구실 허신 책임연구원 연구팀이 한국과학기술연구원(KIST) 바이오닉스연구센터 이병철 박사팀과 공동으로 저온 솔더 공정을 적용한 초음파 기반 비침습 혈압센서를 개발했다고 밝혔다. 이번에 개발된 센서는 PMN-PT 단결정 압전 복합소자를 기반으로 한 피부 부착형 구조로, 초음파를 이용해 혈관 직경 변화를 실시간으로 감지하고 이를 혈압 값으로 환산하는 방식이다. 연구팀은 저온 공정이 가능한 듀얼 사이드 SnBi 솔더 접합 기술을 적용해 고성능 압전소자를 유연 기판에 안정적으로 집적하는 데 성공했다. 센서는 5×4 배열의 초음파 트랜스듀서 어레이 구조로 설계됐으며, 초음파 빔이 피부를 투과해 혈관 벽에서 반사되는 신호를 분석한다. 이를 통해 심장의 수축기와 이완기에 따라 달라지는 혈관 직경 변화를 연속적으로 측정할 수 있다. 전체 두께는 0.5mm 이하, 무게는 1g 미만으
[더테크 서명수 기자] 국가과학기술연구회 산하 한국기계연구원이 창립 50주년을 맞아 ‘KIMM-NEXT 50’을 선언하고 대한민국 기계기술과 제조혁신을 이끌 새로운 50년의 출발을 알렸다. 기계연은 AX·DX 기반 기술 고도화와 원천기술 사업화를 축으로 미래 제조 경쟁력 확보에 속도를 낸다는 계획이다. 국가과학기술연구회 산하 한국기계연구원(원장 류석현, 이하 기계연)은 창립 50주년을 계기로 ‘KIMM-NEXT 50, 새로운 50년의 출발’을 선언하며 중장기 비전 실행에 본격 돌입한다고 1일 밝혔다. 기계연은 2025년 ‘2030 Digital-KIMM 달성’을 목표로 AX·DX 역량 강화, 대표 브랜드 정립, 원천기술 확보와 기술사업화 가속에 집중해 의미 있는 성과를 거뒀다. 멀티 AI 에이전트 디지털트윈 기반 자율제조 기술은 미국 디지털트윈컨소시엄(DTC)에 공식 등록되며 글로벌 참조 모델로 인정받았다. 대표 브랜드인 ‘킴사이버랩(KIMM Cyber Lab)’은 전용 홈페이지를 통해 무료로 배포되며 누적 다운로드 1,600건을 넘어섰다. 이를 통해 중소·중견기업의 제조 AX 전환을 지원하고, 약 1,000억 원 규모의 비용 절감 효과를 창출한 것으로 평가
[더테크 이지영 기자] 국내 연구진이 식품 속 주요 식중독균 16종을 1시간 이내에 동시에 검출할 수 있는 현장형 전자동 진단 시스템을 개발했다. 복잡한 실험 과정 없이 버튼 한 번으로 모든 진단 절차가 자동 수행돼, 식품 안전관리의 신속성과 정확성을 획기적으로 높일 것으로 기대된다. 기존 식중독균 검사는 식품 시료를 배양해 균을 확인하는 방식이 표준으로 활용돼 왔다. 이 과정은 최소 2일에서 길게는 일주일 이상이 소요돼 신속한 대응에 한계가 있었다. 일부 분자진단 기술이 도입되긴 했지만, 고가의 전문 장비와 숙련된 분석 인력이 필요해 현장 활용성은 낮은 수준에 머물러 있었다. 이 같은 한계를 극복하기 위해 국가과학기술연구회 산하 한국기계연구원은 식품 탈리부터 핵산 전처리, 분자진단까지 전 과정을 하나의 장비에 통합한 ‘식중독 진단용 현장형 고속 전자동 통합 시스템’을 국내 최초로 개발했다. 기계연 대경권융합연구본부 진단센서연구실 박찬용 선임연구원, 이동규 책임연구원, 우창하 박사후연구원이 연구를 주도했다. 이번에 개발된 시스템은 식품 속 식중독균을 분리·정제·증폭·검출하는 전 과정을 완전 자동화한 것이 핵심이다. 고속 프로펠러 회전에 의해 발생하는 유체역학
[더테크 서명수 기자] 세계 제조업이 AI와 디지털 전환(DX)을 중심으로 재편되는 가운데, 장기적인 제조 경쟁력을 결정짓는 핵심은 결국 ‘기계를 얼마나 잘 만드는가’라는 분석이 나왔다. AI가 아무리 고도화되더라도 이를 현실에서 구현하는 주체는 기계·장비이며, 제조혁신의 성패는 두 기술의 결합에 좌우된다는 진단이다. 전 세계 제조 기업들은 이미 AI 중심의 혁신 경쟁에 진입했다. 시장조사기관 마켓앤드마켓츠에 따르면 제조 AI 시장은 2025년 342억 달러에서 2030년 1,550억 달러로 성장하며 연평균 35% 이상 증가할 것으로 전망된다. 미국, 유럽, 일본, 중국 등 주요 제조 강국들은 국가 전략과 산업 정책을 총동원해 AI 기반 제조혁신 경쟁을 가속하고 있다. 이 과정에서 글로벌 선도 기업들의 전략은 하나의 공통점을 보인다. AI만 강화하는 것이 아니라, AI가 최대 성능을 발휘할 수 있도록 기계·장비 성능을 함께 고도화하고 있다는 점이다. 미국의 제너럴일렉트릭, 엔비디아 팔란티어는 AI·클라우드·로봇 기술을 통합한 자율제조 시스템을 적용했다. 유럽의 지멘스, 에이비비, 보쉬는 ‘AI 팩토리’ 전략과 인간-로봇 협업 고도화에 나서고 있으며, 일본의
[더테크 이지영 기자] 한국기계연구원(기계연)이 중국 지린대학교와 베트남 유수 대학과의 글로벌 연구협력 체계를 본격 가동하며 아시아 기계기술 협력의 새 지평을 열었다. 3D 프린팅, 정밀제조, 자연모사기술 등 첨단 융합 분야에서 공동연구와 인력 교류를 확대하며 실질적 연구 성과 창출을 목표로 한다. 기계연 류석현 원장과 연구진은 11월 17일 중국 지린성 창춘시 지린대학교를 방문해 연구협력 협약을 체결했다고 18일 밝혔다. 양 기관은 3D프린팅, 정밀제조, 생체모방 기술 등 첨단 융합 분야에서 국제 공동 연구, 연구자 교류, 공동 세미나를 통한 실질적 협력 기반을 강화하기로 했다. 기계연과 지린대는 2019년 7월 이미 3D프린팅과 자연모사 기술을 기반으로 한 인력 교류 및 국제공동 연구 협약을 체결하고, 2022년부터 '3D 프린팅 설계 및 공정 기술을 이용한 생체모방 임플란트 개발 공동연구'를 성공적으로 수행하며 협력의 토대를 마련했다. 이번 협약을 통해 양 기관은 연구 범위를 3D프린팅 기반 바이오·의료기기, 정밀 제조공정, 전자소자 제조, 초발수·방빙·방부식 등 자연모사 기능성 표면 제조 기술 등 고부가가치 연구 영역으로 확장하기로 합의했다. 이어 1
[더테크 이지영 기자] 머리카락보다 가는 형상기억합금 코일실을 직조해 가볍고 유연한 ‘근육옷감’을 자동으로 연속 생산할 수 있는 기술이 개발됐다. 이로써 의복형 웨어러블 로봇의 상용화가 한층 현실화될 전망이다. 국가과학기술연구회 산하 한국기계연구원(원장 류석현) AI로봇연구소 첨단로봇연구센터 박철훈 책임연구원 연구팀은 인공근육 구동기 ‘근육옷감’을 자동으로 대량생산할 수 있는 직조장비를 개발했다고 29일 밝혔다. 기계연이 개발한 자동직조장비는 직경 25마이크로미터(㎛), 머리카락 두께의 4분의 1 수준인 형상기억합금 와이어를 코일 형태로 가공한 실을 이용해 근육옷감을 연속으로 만든다. 이 근육옷감은 10g의 무게로 최대 15kg을 들어올릴 수 있을 정도로 강력한 인공근육 소재로, 웨어러블 로봇의 핵심 구동기로 주목받고 있다. 연구팀은 기존 금속 중심 실(심선)을 천연사로 대체하고 직조 구조와 공정을 새로 설계해 자동직조가 가능하도록 했다. 이를 통해 근육옷감을 균일한 품질로 안정적·지속적으로 생산할 수 있는 기반을 확보했다. 기존 웨어러블 로봇은 무겁고 소음이 큰 모터나 공압식 구동기를 사용해 실제로는 팔꿈치 등 일부 관절만 보조하는 수준에 머물렀다. 반면
[더테크 이승수 기자] 국내 연구진이 청정수소를 값싸고 효율적으로 생산할 수 있는 기반을 마련했다. 20kW급 고온 수전해 시스템을 개발해 전기효율 83%를 달성하고, 3,000시간 이상 안정적인 장기 운전에 성공했다. 한국기계연구원(원장 류석현, 이하 기계연)은 김영상 책임연구원 연구팀이 연료극지지형(ASC) 고체산화물 수전해(SOEC) 시스템을 설계·운전·평가 전주기에 걸쳐 검증했다고 29일 밝혔다. 이번 성과는 국내에서 처음으로 시스템 단계까지 기술을 확장해 확보한 고효율·고신뢰 청정수소 생산 기반으로 평가된다. SOEC 기술은 약 700℃ 이상의 고온에서 전기와 스팀을 이용해 수소를 생산한다. 외부에서 스팀을 공급받으면 전기 소모량을 줄일 수 있어 고효율·저비용 수소 생산이 가능하다. 기계연 연구팀은 특히 200℃급 산업 폐열을 활용하는 방식을 도입했다. 이를 통해 자체적으로 스팀을 발생시키는 기존 방식 대비 전기효율을 10% 이상 높였고, 수소 생산 단가도 기존 대비 약 25% 절감할 수 있음을 확인했다. 제철·화학 플랜트 등 에너지 다소비 산업 현장과의 연계성이 높다는 점에서 산업 적용성이 크다. 이번에 개발된 시스템은 외부 열원을 활용할 경우 L
[더테크 이승수 기자] 재생에너지 확대에 따라 전력망 안정화와 출력 변동성 완화의 중요성이 커지는 가운데, 국내 연구진이 차세대 에너지저장시스템의 핵심 기술을 독자 개발하는 데 성공했다. 국가과학기술연구회 산하 한국기계연구원은 탄소중립기계연구소 에너지저장연구실 박준영 책임연구원 연구팀이 대용량·장주기 에너지저장시스템인 액체공기 에너지저장시스템(LAES)의 핵심 기자재인 터보팽창기와 콜드박스 기술을 자체 개발하고, 이를 활용한 공기액화 실증에 성공했다고 11일 밝혔다. 액체공기 에너지저장시스템은 잉여 전력으로 공기를 액체 상태로 저장한 뒤, 전력 수요가 높을 때 이를 활용해 발전하는 방식이다. 압축기에서 공급된 고압 공기가 터보팽창기를 거치며 냉각되고, 콜드박스에서 열교환·팽창 과정을 거쳐 영하 175℃(98K) 이하의 액체공기로 전환된다. 기존의 대표적 대용량 에너지저장 방식인 양수발전이나 압축공기 저장은 지리적·환경적 제약이 뒤따랐으나, 액체공기 방식은 대기압 상태에서 저장할 수 있어 입지 조건의 제한이 없다. 또한 전력 저장뿐 아니라 냉난방 공급, 산업 현장의 폐열 활용 등 다양한 에너지 솔루션으로 확장할 수 있다는 장점이 있다. 연구팀은 이번 개발 과정
[더테크 이승수 기자] 신재생에너지 복합열원을 활용해 농업 분야의 에너지 자립과 탄소저감을 동시에 달성할 수 있는 통합 에너지 플랫폼이 개발돼 실증에 성공했다. 기존 온실용 시스템 대비 이산화탄소 배출량을 절반 이상 낮추고 운영비도 3분의 1 이상 절감했다. 국가과학기술연구회 산하 한국기계연구원 미래농생명공학연구단 이상민 단장 및 무탄소발전연구실 김영상 책임연구원, 박진영 선임연구원 연구팀은 연료전지, 태양열, 히트펌프, 흡착식 냉동기를 통합한 ‘온실 3중 열병합발전 시스템’을 개발하고 이를 200평 규모의 스마트 온실에 적용했다고 16일 밝혔다. 기계연 연구팀이 개발한 온실 3중 열병합발전 시스템은 수소 고분자전해질막 연료전지 공기열원 활용 히트펌프, 태양열 집열기, 흡착식 냉동기를 연계하여 전기를 생산하고 이때 발생하는 열을 냉방 및 난방에 활용하는 기술이다. 주간에는 태양열을 이용하고 야간 및 일사량 부족 시에는 연료전지와 히트펌프를 조합하여 운전하는 등 전력 및 냉난방 에너지를 계절별, 시간대별로 효율적으로 생산하고 유연하게 공급할 수 있다. 기존의 온실 냉난방 시스템은 주로 태양열이나 지열과 같은 단일 재생에너지 기반으로 설계돼 날씨 변화에 따라 에
[더테크 이승수 기자] 디지털 첨단 제조공정에서 핵심적인 역할을 하는 공작기계 CNC 시스템이 100% 국내 자체 기술로 개발됐다. 공작기계 CNC 시장에서 해외 의존도를 크게 줄이고 제조 현장의 디지털 전환 및 경쟁력 강화에 기여할 것으로 기대된다. 한국기계연구원 자율제조연구소 초정밀장비연구실 송창규 책임연구원 연구팀은 국내 산학연 CNC 개발 역량을 총집대성해 국산 스마트 CNC 시스템(이하 K-CNC)과 33종의 구동계 및 스핀들을 개발했다. 국내 공작기계 시장의 대부분을 차지하는 범용 공작기계가 그 대상이다. 공작기계 제조업체와 공동으로 K-CNC를 공작기계에 탑재하여 실증 시험도 마쳤다. 기계연 연구팀은 최신 CNC에서 요구되는 고속 고정밀 제어, 공작기계 오차 보정, 공작기계 상태 모니터링, AI 활용 이상 진단 등 CNC 고도화 및 지능화를 위한 핵심 원천기술을 확보했다. 이를 통해 개발된 K-CNC는 고속정밀가공, 다계통 제어, 터치 기반 HMI, 공작기계 서보 정밀제어, 표준 기반 디지털 통신 등 최신의 CNC 제어 기술과 서보기술을 탑재했다. 공작기계용 구동계는 높은 정밀도와 신뢰성이 요구되어 전량 해외 수입에 의존해 왔으나 이번 기계연의
[더테크 이승수 기자] 해외 제품에 의존하고 있는 전동 의수 시장에서 국내 연구진이 단순한 동작 명령으로 정밀한 손끝 집기와 물체 형상에 맞춘 적응형 파지가 가능한 초경량 로봇의수를 개발했다. 특히 단일 구동기로 엄지의 2자유도 움직임을 각각 개별 제어할 수 있는 혁신적 메커니즘을 구현하여 세계 최고 수준의 사용자 편의성과 경량성을 달성했다. 국가과학기술연구회 산하 한국기계연구원 대구융합기술연구센터 의료로봇연구실 신민기 선임연구원 연구팀은 링키지-와이어 복합 구동 방식과 부족구동 메커니즘을 적용해 절단장애인이 단순한 명령만으로도 다양한 물체를 안정적이고 효율적으로 파지할 수 있는 초경량형 로봇의수를 개발하고 실제 사용자 대상 시험평가를 완료했다. 기존 로봇의수의 4절 링크 방식은 고정된 파지 궤적으로 인해 다양한 형상의 물체를 안정적으로 파지하기 어려웠다. 와이어 방식은 물체 형상 적응에는 효과적이나 각 관절의 순차적 구동 특성으로 인해 손끝 집기 동작이나 자연스러운 파지동작 구현에 한계가 있었다. 기계연의 링키지-와이어 복합구동 메커니즘은 두 방식의 장점들을 통합해 4절 링크 방식의 자연스러운 파지 궤적 및 강한 손끝 집기 특성과 와이어 방식의 물체 형상
[더테크 이지영 기자] 자연 태양광에서 안정적으로 높은 광전류를 생성해 효율적으로 수소를 생산하는 기술이 개발됐다. 기존의 복잡한 다중 공정을 단순화해 제작시간을 대폭 단축, 태양광 기반 수소 생산 기술 상용화를 앞당길 것으로 기대된다. 국가과학기술연구회 산하 한국기계연구원 나노융합연구본부 나노리소그래피연구센터 이지혜 센터장 연구팀은 BiVO₄ 광전극의 제조 생산성을 높여 수소 생산을 극대화하는 기술을 개발했다고 22일 밝혔다. BiVO₄는 광흡수도 및 태양광 수소 변환 효율(Solar-to-Hydrogen Efficiency, STH)이 높아 태양광 수전해 기반 친환경 수소 생산 시스템에서 핵심 소재로 주목받고 있는 금속산화물이다. 기존의 BiVO₄ 전구체 용액은 최대 100mM의 농도로만 제조가 가능해 고성능 박막을 형성하기 위해서는 8회 이상의 다중 코팅과 열처리 공정이 반복적으로 필요했다. 이로 인해 공정 속도가 느리고 재료 소모가 많아 생산성이 낮다는 한계가 있었다. 기계연 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 아세틸아세톤(Acetylacetone), 아세틱 애시드(Acetic Acid), 디메틸설폭사이드(DMSO)를 최적의 비율로 혼합한 고농도 B
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