"95 산업기술개발 대 심포지움" 지상중계

한국산업기술진흥협회(회장 강신호)는 한국과학기술연구원(KIST 원장 김은영 과 공동으로 8, 9일 이틀동안 KIST회의실에서 "95년도 산업기술개발 대심 포지엄"을 개최한다. 민간연구소 설립 2천개 돌파를 기념해 열리는 이번 심포지엄에선 관련 기술분야의 산.학.연 전문가들이 참석, 10개 첨단기술분야 를주제별로 기술개발 현황과 전망, 효율적인 기술개발전략 등을 놓고 토론을 벌인다. 이번 심포지엄에서 발표되는 주요 분야를 간추려 소개한다.

(편집자주) 연료전지는 전기화학반응에 의하여 연료가 갖고 있는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환기키는 발전장치다.

따라서 원리상 열기관이 갖는 열역학적인 제한을 받지 않아 기존의 발전장치 보다 발전효율이 40~55%정도 높고 무소음으로 환경문제가 없는 데다 설치가쉬워 전력계통의 운용측면에서 기대가 큰 첨단기술이다.

그러나 에너지 변환장치로서의 연료전지는 현재 연료에 함유된 불순물에 따라 성능이 크게 영향을 받고, 제조가격이 아직 높으며 장기적으로 성능저하 가 나타나는 등 문제점을 안고 있어 성능.수명의 향상 및 상용화를 위하여많은 연구개발이 계속되고 있다.

미국.일본.유럽에서는 20, 30년전부터 이의 개발에 전력투구하고 있으며 상당부분 상용화가 이뤄지고 있다.

국내에서도 개발에 적극 나서고 있지만 선진기술과 10년 이상의 기술격차를 보이고 있다. 이와 관련 정부는 G7프로젝트중 신에너지의 기술개발을 포함시켜 향후 10년간 추진될 연료전지의 중.장기 연구개발 계획을 수립해 놓고 있다. 이같이 모처럼 마련된 G7프로젝트 연료전지개발프로그램을 효과적으로 수행 하기 위해서는 막대한 개발 투자비의 지속적인 정부지원과 산.학.연의 협조 체제가 어느 때보다 강하게 요구되고 있다.

%A자성재료(김희중 KIST 금속연구부 책임연구원) 자성재료는 반도체재료와 함께 거의 모든 전자부품 및 기기에 필수적으로 소요되는 핵심 전자재료이자 활발한 기술개발이 이뤄지고 있는 산업선도형 재료다. 그 종류가 많고 다양한 형태로 사용되지만 주요기능별로는 연자성재료, 경자성 영구자석 재료 자기기록매체재료 및 기타 특수자성재료로 분류된다.

우리의 자성재료산업은 70년대 이후 국내 전자산업의 발전에 부응하여 양적.

질적인면에서 괄목할 만한 성장을 이루어 왔으나 기술적인 측면에선 현재한 세대정도 뒤떨어진 상태에 있다.

특히 범용자성재료의 기술수준은 높고 첨단자성재료의 수준은 상대적으로 낮다. 첨단전자정보통신기기에 필요한 고성능의 자성재료는 일본으로부터 거의 수입하여 사용하고 있는 실정이다.

재료의 형태에 따라 벌크형과 박막형의 연구수행방법의 차별화가 필요하며 벌크형의 경우 현용재료의 개량 중심으로 개발하고 부품기술의 피드백이 중요하므로 부품기업의 지원하에 소재기업이 개발하는 편이 효율적이다.

박막형의 경우 박막재료 자체만 연구하는 것이 큰 의미가 없어 소자제조까지 연장해 개발할 필요가 있고 타재료와의 정합성이 매우 중요하므로 부품 및소자제조기술을 보유한 부품 및 소자제조회사 주도로 연구개발하여 산업화하는 것이 바람직하다.

%A고분자복합재료(최철임 KIST 고분자연구부 책임연구원) 고분자복합재료기술은 고분자재료와 강화섬유의 복합화를 통한 재료특성을극대화.다양화하는기술이다. 즉 불포화폴리에스테르와 유리섬유, 에폭시와탄소섬유 폴리이미드와 보존섬유, 열가소성 수지와 아라미드 섬유 등이그예이다. 고분자복합재료는 "강철보다 강하고 알루미늄보다 가볍다"는 특징이 있으며현재 일본이 가장 앞서 기술발전을 주도하고 미국과 유럽이 일본 기술을 바탕으로 생산에 나서는 실정이다.

국내에선 현재 G7프로젝트로 2001년까지 고기능, 고효율, 고부가가치의 정보.전자핵심소재 에너지첨단소재 및 고기능 원료창제기술 국산화와 소재산업의 선진화를 목표로 에너지 첨단소재개발이 추진되고 있다.

G7 이외의 기술개발성과로는 위성체 복합재료구조물 설계.제작 및 광섬유센서를 이용한 지능구조물 개발, 공경제성 RTM 공정의 개발이 이루어졌다.

고분자복합재료의 현안으로는 GFRP의 경우 가공의 효율성 증대, CFRP의 경우재료특성의 고품위화, 가공의 경제성 제고, 가공공정의 엄격한 제어, 내열성 의 향상 등이 과제다.

%AFA 및 CIM(이재윤 대우중공업 공기FA사업부장) 3D업종의 기피와 이직, 인력공급의 부족 등으로 최근 제조인력의 부족이 심각해지면서 공장자동화(FA)에 대해 제조업체의 관심이 쏠리고 있다.

국내 자동화기술은 현재 NC공작기계, 단순반복기능의 로봇, 설계도면작성용엔지니어링 워크스테이션 등 핵심자동화기기분야에서는 성장단계라고 할 수있으나 공정 및 공장 전체의 생산시스템으로서의 자동화 수준은 초보단계다.

NC기계의 대표적인 CNC선반의 기술 및 가격조건을 주요 경쟁국인 일본, 대만과 비교해 보면 품질 및 가격 수준에서 일본을 1백으로 볼 때 국산은 80 정도에 머물고 기술에선 일본에, 가격에선 대만에 뒤지는 실정이다.

더구나 일본의 경우 3백인 이하의 업체가 전체 공작기계업체 수의 45%를 차지하고 있는 반면 국내 공작기계업체의 경우 종업원 2백인 미만인 업체가 전체의 85% 이상을 차지해 업체의 영세성에 따른 전문화 및 기술개발이 힘든실정이다. 그러나 기계자동화에 의한 공장자동화는 제조업의 경쟁력 강화를 위한 필수 적인 과제이며 공장자동화의 진전은 곧 NC공작기계 및 로봇을 중심으로 한자동화기기의 수요확대와 직결되기 때문에 공작기계를 비롯한 각종 기계자동 화설비의 성장은 매우 클 것으로 기대된다.

%A센서(이덕동 경북대 전자공학과교수) 센서기술의 응용폭이 넓어지면서 센서산업은 급신장을 거듭하고 있다. 세계 센서시장은 지난 90년에 약 50억달러이었지만 해마다 급성장해 올해 90억달러 2000년께 1백30억달러에 이를 전망이다.

이 시장을 미국.일본.유럽이 장악하고 있고 나머지 국가가 14% 정도 점유하고 있다. 현재 우리나라의 시장점유율은 1.5%에 그치고 있다. 미국정부는 지난 91년부터 센서기술을 핵심기술로 선정해 개발을 강력히 추진해오고 있고 관련업체수만 1천4백여사에 이른다.

미국에서 개발이 활발한 센서기술은 각종 자동차용 센서와 마이크로머시닝기술이다. 특히 마이크로머시닝기술은 물리센서 특히 압력, 유속.유량, 속도.

가속도센서의중요한 수단으로 각광받고 있다.

화학센서의 종주국인 일본은 가스센서, 세라믹재료 센서에서 독보적인 위치 를 차지하고 있고 마이크로머시닝기술에서도 상당한 진보를 보이고 있다. 일본 센서기술은 센서재료기술과 응용기술에 강점이 있는데 특히 센서와 컴퓨터의 결합을 본격적으로 시도할 전망이다.

유럽의 센서기술은 일본에 비해 뒤떨어지지만 독일과 영국은 자동차 등 기계 장치 관련센서와 환경센서에서 선도적인 위치를 갖고 있다.

우리의 센서기술은 광.적외선 센서 등 일부 분야에서 기술축적이 이뤄지고있지만 전반적으로 취약한 소재기술로 인해 선진국을 따라잡기엔 적지 않은시일이 걸릴 것으로 보인다.

%ACDMA(김명진 한국전자통신연구소 무선제어연구실장) 미국의 디지털 셀룰러이동통신서비스는 TDMA와 CDMA의 표준이 공존하면서상 용서비스가 늦어지고있다.

하지만 올텔사, 나에넥스이동통신사 등을 포함한 다수의 사업자가 CDMA방식 을 채택함으로써 최근 개발에 활기를 띠고 있다.

현재 CDMA개발 현황을 보면 聖컴사가 현장시험에 성공한 이후 지난해 1월 모토롤러가 상용시스템에 의한 통화 성공으로 유에스웨스트, 에어터치, 올텔 등 서비스사업자의 구매를 확보하고 개발을 추진중이다.

80년대 중반 GSM을 단일 표준으로 채택한 유럽은 유럽연합(EU)의 지원을 받아 세계 디지털 이동통신시장을 주도하고 있다. 특히 에릭슨사와 ANT, 보쉬, 필립스 등이 연합한 DMES컨소시엄이 이 시장을 주도하고 있다.

우리의 경우 지난해 개발한 CDMA셀룰러시스템을 올해 상용시험을 거쳐 보완 하고 내년부터 서비스에 이용할 예정이다.

상용화를 위해선 기지국의 최대용량을 확인, 시험해야 하고 과부하시 트래픽 제어기능, 이중화기능 등이 구현돼야 한다. 국제경쟁력을 갖추려면 기지국의 채널카드의 고밀도화에 의한 경제성 향상과 인증 및 데이터서비스 같은 부가기능의 추가, 한국형 바코더 및 인증 알고리듬의 개발이 필요하다.

%A휴먼로봇(이종원 KIST 휴먼로봇센터 책임연구원) 휴먼로봇은 90년대 중반부터 개발되기 시작해 2010년경에 실용화될 전망이 다. 휴먼로봇은 인간과 같이 5감을 갖고 자율적으로 인식하고 인간과 같이보행하며 쌍방향 통신이 가능하다. 또 제조, 비제조업체에서 인간을 대체할수있다. 휴먼로봇은 일본의 경우 원자력발전소, 해저탐사, 방재를 위한 극한로봇에 관한 프로젝트가 83년부터 90년까지 약 6천억원을 투입, 수행됐으며 현재 2백35건의 특허를 출원해 놓고 있다.

미국도 NASA의 우주정거장 건설 로봇, 원자력발전소 핵폐기물 처리용 로봇 을, 유럽에서는 에스프리, 유레카프로그램으로 우주탐사.경비.장애자용 로봇 농업수확용 로봇의 개발을 추진하고 있다.

국내에서는 사각보행로봇개발프로젝트가 KAIST, KIMM, ETRI의 공동참여로 87 년부터 89년까지 국책과제로 추진됐고 이후 조각 및 화가로봇, 엑스포안내용 로봇 개발프로젝트가 추진돼 왔다.

현재 정부에서는 미래의 산업사회를 주도할 정밀기계.전자제어.정보통신.인 공지능.생체공학기술의 총합체인 휴먼로봇을 창조적 원천요소기술자원 및 시 스템기술차원에서 개발을 추진, 21세기 세계 로봇분야를 선도하는 위치를 확보해 나갈 계획을 세워 놓고 있다.

%A레이저 응용(손정영 KIST 정보전자연구부 책임연구원)지난해 전세계의 민 수용 레이저 판매액은 10억달러로 추정된다. 이의 수요를용도별로 보면 재료 의 절단 등 재료가공용이 32%로 가장 많고 레이저프린터, 바코드리더 등 정 보통신기기용이 27%, 의료용이 20%, 연구개발용이 12%순이다.

종류별 레이저 판매량은 이산화탄소와 고체레이저가 44%, 반도체레이저가 27% 이온레이저가 13%, 엑시머레이저가 6% 순이다. 그동안 주종을 이룬헬 륨 네온레이저가 퇴조하고 있는 것은 가시광영역 발진 반도체레이저의 기술 개발이 활발하고 엑시머레이저의 기술발전에 따른 것이다.

레이저 선진국인 미국은 국방성을 중심으로 산디아로렌스 리버모 등 국립연구소 AT&T GE 등 대기업에서 개발이 활발하다. NASA.NIH.NIST 등 연구소에 서도 의료, 우주항공, 산업응용기술의 개발이 활발하다.

레이저응용기술의 실용화를 위해선 발진매질제조 등 주변기술이 필요한데 현재 우리나라는 고압전원제작기술을 빼곤 축적된 주변기술이 거의 없다. 레이저기술은 반도체 및 재료기술과 함께 광통신의 초고속화, 광컴퓨터, 3차원영 상TV 등 21세기의 신기술을 가능케 하기 때문에 높은 관심을 기울일 필요가 있다. <정리=신화수 기자>