[더테크 이지영 기자] 원자로 내부 구조물의 절단해체 기술 필요성이 증가하는 가운데 수중에서 안전성을 확보하고 오염물은 최소화하는 원전 해체용 레이저 절단 기술이 개발됐다. 세계 최초로 원전 해체 현장을 모사한 수조를 개발해 특허 등록을 완료했다. 한국기계연구원 부산기계기술연구센터 레이저기술실용화연구실 박인덕 책임연구원 연구팀은 수심 10m 환경을 모사하여 두께 100㎜ 이상의 스테인리스강 시편을 한 번에 절단할 수 있는 수중 레이저 절단기술을 개발했다고 30일 밝혔다. 원전 해체 시 구조물 절단의 방법으로는 기계적 절단과 열적 절단이 있다. 이중 기계연에서 개발한 기술은 열적 절단 기술로, 고출력 레이저를 이용해 수중에서 보다 안전하고 발생되는 오염물을 최소화한 절단 기술이다. 연구팀은 실제 절단 조건인 수심 10m에서 두께 100㎜의 스테인리스강 수중 레이저 절단에 성공했다. 스테인리스강은 원자력 압력 용기의 주재료다. 연구팀은 다른 열적 절단과 비교하여 절단부의 커프폭(Kerf width)을 약 2㎜까지, 레이저 절단 기술에서 사용되는 절단가스 유량을 600ℓ/min까지 줄여 최적화했다. 절단속도는 50㎜/min 까지 달성했다. 이어 본격적인 원전 해체
[더테크 이지영 기자] 영하 183℃ 이하급 극저온 터보 팽창기 기술 개발로 수소, 천연가스 등 대체 에너지를 극저온 상태에서 효율적으로 저장할 수 있는 핵심기술을 국내 연구진이 개발했다. 과학기술정보통신부 산하 한국기계연구원 에너지저장연구실 임형수 책임연구원 연구팀은 Zero GWP 냉매를 사용한 무급유 방식의 극저온 터보 팽창기를 개발하고 천연가스 액화용 팽창기의 실증 시험을 마쳤다고 14일 밝혔다. 극저온 터보 팽창기는 고압 상태의 기체를 임펠러로 팽창시켜 온도를 낮추는 원리를 이용해 수소, 천연가스, 공기 등 대체 에너지를 액화 저장하는 데 필요한 장비다. 기계연 연구팀은 대체 에너지를 영하 183℃ 이하의 극저온 상태로 냉각하기 위해 임펠러, 무급유 베어링, 축, 케이싱 등을 독자 개발하고, 회전 안정, 출력 제어, 단열 설계 기술 등 핵심기술을 확보했다. 이를 활용해 Zero GWP 냉매인 네온을 상온 조건에서 영하 183℃ 이하로 냉각시키는 데 성공했다. 1분에 수만에서 수십만 번까지 회전하는 극저온 터보 팽창기는 그동안 대부분을 해외 수입에 의존해 왔었다. 이번 기계연의 기술 개발로 국산화 가능성을 마련했다. 다양한 대체 에너지 적용을 위해서는
[더테크 이승수 기자] 과학기술정보통신부 산하 한국기계연구원이 유럽 미래 첨단 기술 선도국인 독일, 덴마크 연구기관들과 손을 잡고 AI로봇·음향·산업 기계 자율화 분야의 공동연구를 수행한다. 기계연은 9일 독일 자뷔리켄 현지에서 잘란트 대학(Universität Saarlandes) 캠퍼스에 위치한 독일 인공지능연구소(DFKI)와 로봇용 다중 작업지능 기술(RoGeTa) 개발 관련 협력 협약을 체결했다고 10일 밝혔다. 이번 협약으로 기계연이 보유하고 있는 AI 로보틱스 기술과 DFKI의 AI, 디지털트윈(Digital Twin), 멀티모달 HMI(Human Machine Interation) 분야의 기술 협력 과제 기획을 통해 로봇 지능 고도화 개발에 속도를 낼 것으로 기대된다. 독일의 인공지능 연구 허브 역할 수행 중인 독일 인공지능연구소 자뷔리켄(DFKI Saarbrücken)은 인지보조, 다국어 및 언어 처리, 신경 기계 모델링 등 다양한 분야에 대한 AI 기술을 연구하고 있다. 특히 특히 로봇과 사람 간의 멀티모달 상호 작용 관련 AI 기술 연구에 집중하며, 지난 2018년부터 2022년까지 4년간 자율주행 로봇기술과 디지털 트윈 등 협업 물류 로봇
[더테크 이승수 기자] 한국기계연구원이 동구권 연구협력 기반을 구축하고 국내기업의 유럽 기계산업 시장 진출을 지원하기 위한 걸음을 내디뎠다. 기계연은 20일 체코 프라하 현지에서 체코공대, 체코 발전소용 부품 가공업체 TGS, 한국산업기술기획평가원, 국내 공작기계 제조사 ㈜스맥과 정밀기계 분야 5자 협력 MoU를 체결했다고 밝혔다. 이번 동구권 협력은 기계연의 기관 고유의 글로벌 협력 프로그램인 'With KIMM, to the World'의 일환으로 성장하고 있는 현지 기계기술 수요에 맞춰 글로벌 산업계에서의 “K-Machine”의 입지를 강화하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 이번 협약을 통해 최근 수요가 증가하는 발전기와 항공엔진용 터빈 부품 제조를 위한 장비·공정의 디지털 전환과 AI 자율제조 기술을 공동 개발할 계획이다. 블레이드, 블리스크, 임펠러 등의 터빈 부품은 난삭 소재 특성과 복잡한 형상으로 하이엔드급 정밀가공장비와 고도화된 디지털 가공기술이 요구된다. 체코공대(CTU)는 기계장비 디지털트윈과 가공공정 지능화 분야 선두 연구그룹으로 시뮬레이션 기반 터빈부품 가공 지능화에 있어 세계 최고 수준의 기술을 보유하고 있다. 기계연과 체코공
[더테크 이승수 기자] 세계적으로 탄소중립 달성에 대한 절실함이 커지는 가운데 히트펌프 분야에 대한 지원이 중요하다는 제언이 나왔다. 한국기계연구원이 12일 히트펌프 시장과 정책 동향 주요 분야별 전략 품목을 담은 기계기술정책 제116호 ‘산업용 히트펌프 동향과 대응 방향’을 통해 이같이 밝혔다. 히트펌프는 저온 열원에서 열을 흡수하여 고온 열원으로 옮기는 친환경 기기로, 화석연료 의존 감소, 에너지 효율 향상, 지속 가능성 측면에서 성장성이 크며, 탄소중립을 위한 핵심 기기로 주목받고 있다. 공기·하천·폐수·폐열 등 미활용 에너지나 지열·태양열 등 신재생 에너지를 고급 에너지로 바꾼다. 연구진은 출연연의 역할과 산업계와의 시너지를 고려하여 산업용 히트펌프, 카르노 배터리, 미활용 에너지 히트펌프, 열에너지 네트워크 4개 분야를 히트펌프의 주요 기술 분야로 선정하고 각 분야별로 기술 동향과 이슈를 분석하여 전략 품목을 도출했다. 산업용 히트펌프는 폐열이나 미활용 열원으로 산업공정에 필요한 100℃ 이상 고온 증기를 생산하여 공급하는 기기다. 전략 품목으로 스크류 압축기 적용 중소 규모형 산업용 스팀 히트펌프, 대용량 터보 히트펌프 MVR(Mechanical
[더테크 이승수 기자] 동·식물 메커니즘에서 착안한 친환경적 기술로 공기 중 수분을 모아 살균해 먹는 물을 생산하는 ‘휴대용 수분 포집 시스템’이 국내 연구진에 의해 최초로 개발됐다. 한국기계연구원 임현의 연구단장 연구팀은 독자 개발한 ‘휴대용 수분 포집 시스템’을 이용한 약 3kg 물 수확기 상용화를 앞두고 있다고 20일 밝혔다. 물 수확 성능과 먹는 물 안정성 검증 등 공인인증기관 성적서를 통해 인증 받았으며, ㈜퓨어시스에 기술이전해 휴대용부터 대용량까지 다양한 제품군 사업화를 계획하고 있다. 향후 군용, 캠핑용, 도서 산간 지역 생존수 생산 시스템 등 다양한 분야의 원천기술에 활용될 것으로 기대된다. 연구팀이 개발한 ‘휴대용 수분 포집 시스템’은 ‘흡착→탈착→응축→살균’ 수분 포집 사이클을 원천기술로 포집량을 크게 늘렸다. 기존 제습 시스템 대비 2배 이상 에너지 효율이 개선됐다. 또한 수분이 응축되는 냉각핀을 순간 80oC까지 가열해 박테리아를 1분 내 살균하고 자연 분해가 가능한 친환경 필터로 정수하는 등 안정성을 검증받았다. 이번에 개발한 ‘휴대용 수분 포집 시스템’은 열전소자의 발열면을 흡습판으로 이용한 것이 핵심이다. 흡습판의 흡착 모드에서 공
[더테크 이승수 기자] 과학기술정보통신부 산하 한국기계연구원(원장 류석현, 이하 기계연)은 대한기계학회 기어트레인연구회와 공동으로 “2024 KIMM 기어트레인 컨퍼런스(이하 컨퍼런스)”를 8월 13일~14일 양일간 개최했다. 기어트레인은 전기차 감속기, 항공용 기어박스, 트랙터 변속기 등 다양한 산업에서 기본이 되는 핵심요소이다. 컨퍼런스는 기어트레인 연구 및 인력교류의 필요성이 증가함에 따라 기계연 연구자들과 관련 기업들을 중심으로 2022년 자발적으로 시작됐다. 이후 컨퍼런스에 대한 관심과 참여도가 높아지면서 작년부터 대한기계학회와 공동 주최로 저변을 넓혔고, 올해는 250명의 인원이 참가했다. 이번 컨퍼런스 참가자인 LS엠트론 안형종 선임연구원은 “기존 학회에서는 기어트레인에 관련된 연구동향을 찾기 어려운데, 관련 주제를 총망라한 이 컨퍼런스는 실질적으로 업무와 밀접한 연관이 있다”고 말했다. 또한 “기계연에서 개발한 기어 디자인 소프트웨어 활용, 기어 최적화 및 변속기의 검증과 해석 등 기계연으로부터 기어트레인 기술 분야에 많은 도움을 받고 있다”고 밝혔다. 기어박스 제조업체 ㈜킴의 이강희 기술연구소장은 “2010년부터 기계연과 협업하여 과제를 성공
[더테크 조재호 기자] 한국기계연구원과 나노종합기술원은 1일 기계연 대전 본원에서 반도체 첨단 패키징 인프라 구축 및 기술 개발을 위한 업무협약을 체결했다고 밝혔다. 이번 협약을 통해 양 기관은 과학기술정보통신부의 ‘반도체 첨단 패키징 인프라 구축’ 사업을 비롯해 차세대 반도체 첨단 패키징 R&D 플랫폼 구축 등의 분야에서 협력 물꼬를 트게 됐다. 협약 주요 내용은 반도체 첨단 패키징 분야 소재·부품·장비 관련 차세대 핵심기술 공동 연구 개발 및 기업 기술 지원 협력, 반도체 첨단 패키징 분야 장비구축 및 활용, 공정기술 개발 등 인프라 고도화 협력 등이다. 나노종기원은 개방형 첨단 패키징 R&D 라인 구축과 함께 소재·부품기술을, 기계연이 장비기술을 분담하여 첨단 패키징 소부장 기업에 대한 입체적인 기술 지원 체계를 갖추고, 원의 인프라와 기계연의 개발 장비를 연계하는 첨단 패키징 R&D 프로그램을 기획, 추진할 예정이다. 류석현 기계연 원장은 “양 기관이 기술적 역량을 결집해 국내 반도체 패키징 소부장 기업이 글로벌 경쟁력을 갖출 수 있도록 지원하고, 우리 반도체 산업이 첨단 패키징 기술 개발의 새로운 장을 열어갈 수 있기를 기대한다
[더테크 조재호 기자] 탄소중립 달성을 위한 국제적인 냉매 규제가 강화되는 가운데, 환경 오염 지수가 0인 물을 냉매로 하는 냉각기술이 국내 최초로 개발됐다. 한국기계연구원 히트펌프연구센터 김정철 선임연구원은 물을 냉매로 하여 냉각하거나 열을 이동시킬 수 있는 친환경 물 냉매 냉각 시스템 원천기술을 국내 최초로 개발했다고 25일 밝혔다. 기계연이 개발한 시스템은 기존 화학 냉매가 아닌 물을 냉매로 사용하는 기술로, 친환경적이며 가격도 저렴해 냉매 비용 절감은 물론, 유지 보수와 운영 비용에서도 효율성을 크게 높일 것으로 기대된다. 이 기술은 독일과 일본 등 선진국을 중심으로만 개발됐던 기술이었으나 이번에 국내 최초로 원천기술을 개발하여 국가적인 경쟁력을 확보할 수 있게 됐다. 기계연은 기존의 합성 냉매를 사용하는 압축기와는 다르게 물을 냉매로 사용할 수 있는 원심식 압축기와 증발기, 응축기를 개발했다. 물을 냉매로 사용하는 경우 냉각 시스템에서는 증발기 내부를 7℃ 이하로 응축기 내부를 35℃ 이상으로 유지해야 하며 냉각 시스템 내부는 진공 상태여야 한다. 또한, 물의 표면 장력이 크기 때문에 증발기와 응축기의 구조에 맞게 전열관을 합성 냉매 시스템과는 다르
[더테크=전수연 기자] 미래의 재생 가능 에너지원인 암모니아를 연료로 사용하는 MW급 선박용 엔진 연소 기술이 국내 최초로 현장 적용된다. 이를 통해 글로벌 친환경 선박 엔진 시장 경쟁력 제고에 박차를 가할 것으로 기대된다. 과학기술정보통신부 산하 한국기계연구원(이하 기계연)은 한국선급, HD현대중공업, HD한국조선해양, 선박해양플랜트연구소, 군산대학교와 공동 연구를 통해 암모니아를 연료로 사용하는 선박용 LNG-암모니아 혼소 엔진 연소 기술 실증을 전북 군산 한국선급 그린쉽 기자재 시험·인증센터에서 성공적으로 진행 중이라고 10일 밝혔다. 이번 연구는 해양수산부 ‘2100마력급 LNG-암모니아 혼소 엔진 개발’ 과제의 지원을 받아 수행됐다. 연구팀은 암모니아를 선박용 엔진 내 연소실 안으로 고압 분사하고 안정적인 연소를 유지해 높은 출력과 열효율을 구현했다. 암모니아는 유망한 탄소중립 연료지만 연료공급시스템의 재료로서는 부식성, 독성 등의 우려로 관리가 어렵다. 또한 높은 점화 에너지가 요구돼 착화가 어렵고 느린 연소 속도로 불완전 연소가 증가해 엔진의 출력, 효율이 감소하는 문제가 발생한다. 실증 중인 선박용 MW급 LNG-암모니아 혼소 엔진은 연료공급장
[더테크=조재호 기자] 한국기계연구원이 가상공학기술의 사각지대에 있는 중소기업들의 디지털 전환을 촉진하기 위해 독자 개발한 가상공학 플랫폼을 보급 및 확산한다. 기계연은 30일 가상공학 플랫폼을 활용하고 확산시키기 위해 LG전자와 업무협약을 체결했다고 밝혔다. 양 기관은 KIMM Cyber Lab의 공동 개발 및 기술 협력을 추진하고 국내 기계 산업 경쟁력 강화와 디지털 전환을 가속화 하기 위해 상호 협력하기로 했다. 협약의 주요 내용은 △가상공학 기술 향상을 위한 공동 검증 및 기술 고도화 △산업현장 맞춤형 솔루션 제공을 위한 모범사례 개발 △KIMM Cyber Lab 적용에 필요한 관련 정보 상호 공유 및 비밀 유지 등이다. 류석현 기계연 원장은 “국산 프로그램을 대기업과 함께 산업현장 맞춤형 솔루션으로 고도화해 이를 기반으로 소·부·장 중소기업에 보급하고 확산할 좋은 기회”라며 “앞으로 LG전자와 협력을 통해 중소기업도 상생할 수 있도록 지속해서 노력할 것”이라고 말했다. 기계연의 가상공학 플랫폼은 박종연 DX전략연구단장과 가상공학플랫폼연구본부 신뢰성연구실 백동천 실장 연구팀이 누구나 쉽게 사용할 수 있는 엔지니어링 소프트웨어를 목표로 ‘KIMM Cyb
[더테크=조재호 기자] 한국기계연구원이 원거리에서 배관 누설음을 탐지해 실시간으로 누설 위치를 파악할 수 있는 기술을 독자적으로 개발했다. 대형 플랜트의 사고대응 능력 향상과 더불어 작업자의 안정성 확보에도 기여할 것으로 보인다. 기계연은 28일 우정한 선임연구원 연구팀이 배관 누설 사고 발생을 음향 센서를 활용해 원거리에서 실시간으로 탐지할 수 있는 기술을 국내에서 처음으로 개발했다고 밝혔다. 연구팀은 방향을 탐지할 수 있는 4채널 음향 센서 모듈을 분산 배치해 배관 누설이 발생한 위치를 추정할 수 있는 시스템을 구축했다. 이 시스템은 3D 가상공간과 CCTV에서 추정한 위치 정보를 확인해 플랜트 누설 사고가 발생하면 작업자가 해당 위치를 확인해 대응할 수 있다. 기존 시스템은 음향의 크기를 확인하는 음압만을 주로 이용했고 누설 지점에 접근해야만 정확한 위치를 파악할 수 있어 작업자의 안정성이 떨어졌고 모듈 당 100여 채널의 센서를 이용해 비용이 높았다. 연구팀이 개발한 기술은 단위면적 당 소리의 강도와 방향을 확인할 수 있는 음향 인텐시티 기반 신호처리 기법으로 이상 데이터 자동 제거 알고리즘을 통해 탐지 오차를 최소화한다. 시스템 내 3D 가상공간으로