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연구기술 동향
占쏙옙占쏙옙占쏙옙 에너지 자립을 준비하는 사람들 - 동남지역본부 에너지플랜트그룹 |
占쏙옙占쏙옙占� 제조업 엔진을 가열하는 사람들, 뿌리산업기술연구소 열처리그룹 |
6대 뿌리기술의 하나인 열처리는 열에너지를 이용해 소재의 기능과 강도를 개선하는 공정기술이다. 일류가 가장 먼저 다루기 시작한 기술인만큼 축적된 경험을 바탕으로 이제는 모든 산업에 꼭 필요한 기반기술로 자리매김했다. 나무의 뿌리처럼 겉으로 드러나지는 않지만 제조업을 든든히 받치고 있는 뿌리기술의 큰 축, ‘열처리그룹’을 만나본다.
모든 산업의 시작이자 마무리, 열처리
열처리기술의 역사는 인간이 금속을 다루기 시작한 역사와 궤를 같이 한다. 한반도에서도 고대 삼국시대부터 무기의 강도를 향상시키기 위해 열처리기술이 발전하여 현재 국방, 항공, 조선 산업을 비롯해 자동차, IT 등 제조업 전반에 적용되지 않은 분야가 없을 정도이다. 인류문명과 함께 시작되어 첨단 과학기술 시대에도 여전한 핵심기술로 꼽히고 있다.
한국생산기술연구원 뿌리산업기술연구소 열처리그룹의 연구 분야는 해당 기술이 적용되는 산업만큼이나 다양하고 광범위하다. 친환경적 표면 열처리기술인 진공 열처리, 질화 기술과 열화학 공정을 이용한 부품의 정밀한 표면 개질기술 및 임계성능 구현 분야, 모든 공정의 공통 난제인 에너지 소비 효율화를 위한 열에너지 해석, 기능성 센서와 전산 예측을 통한 품질 고도화기술, 그리고 플라즈마를 통한 기능성 소재 개발 분야가 있다.
“4차 산업혁명 시대를 맞아 열처리 분야의 사물인터넷(IoT) 적용과 클라우드 기반의 빅데이터 활용에 대한 연구도 진행하고 있습니다.”
조용기 그룹장은 급변하는 시대일수록 기초가 중심이 돼야 방향을 잃지 않으며, 그 중심에서 흔들리지 않는 핵심 뿌리기술이 바로 열처리라고 강조한다.
타 공정과 비교해 열처리 공정은 전기료 부담이 크다는 문제점이 있다. 공정 특성상 높은 열이 필요해 장시간 전기를 가동해야하기 때문이다. 이에 열처리그룹에서는 에너지를 더 적게, 더 효율적으로 쓰는 기술을 지향하고 있다. 센서, 클라우드 등 첨단기술을 통한 공정 시뮬레이션으로 에너지를 가장 효율적으로 사용하는 기술 개발에 초점을 맞추고 있는 것이다.
열처리 분야의 고질적인 미션을 해결하는 데 주목한 결과 괄목할 만한 성과도 창출되고 있다. 소결 공정 시 불필요한 열에너지 낭비를 없애기 위한 모델링 기술인 ‘에너지 수치제어 열처리기술’, 그리고 90년대에 개발됐지만 시장 도입이 불가능했던 ‘팩 시멘테이션(Pack Cementation)’ 상용화 기술을 꼽을 수 있다. ‘팩 시멘테이션’은 팩 공정을 통해 부품의 내식성을 높이고 부식과 마모를 줄여 부품 경쟁력을 대폭 향상시키는 기술이다.
“에너지 사용뿐만 아니라 부품의 품질 향상 등 열처리기술을 기반으로 한 연구 개발을 통해 공정 효율화를 달성하는 것이 우리 그룹의 목표입니다.”
흔들리지 않는 견고한 뿌리처럼
2001년 플라즈마응용팀으로 출범한 열처리그룹은 다른 그룹으로 편입되면서 팀해체를 겪기도 하고, 팀원들의 준양산(파일럿 플랜트) 장비가 여기저기 흩어지는 우여곡절도 겪었지만, 굳건하게 그 역사를 지켰다. 분산돼 있던 연구원과 장비가 신설된 시흥뿌리기술지원센터로 하나둘 옮겨져 내년이면 드디어 한자리에 모일 예정이다.
열처리그룹은 물리, 금속, 화학, 기계 등 다양한 분야의 전문가들로 구성돼 있다. 각기 다른 전문성을 가진 팀원들이 모여 있어 소통이 어려울 수도 있겠다는 질문에 조용기 그룹장은 고개를 저었다.
“생기원만의 전통적인 문화가 있습니다. 첫째는 연구원 각자의 연구실이 주어지는 것, 둘째는 은퇴를 앞둔 연구원이나 갓 들어온 신입 연구원 모두 서로 존댓말을 쓴다는 것입니다. 이 문화가 자연스럽게 서로의 영역을 존중하고 배려하는 분위기로 이어져 왔다고 생각합니다.”
각자 다른 분야의 전문가이지만 열처리라는 열정이 구성원들을 한 덩어리로 융화시켰다는 것이다. 조용기 그룹장은 모든 산업에서 뿌리기술이 근간을 이루듯이 연구・개발에 있어서도 뿌리라고 볼 수 있는 기초연구가 중요하다고 덧붙였다.
“뿌리가 탄탄한 나무라야 섬유, 로봇, 바이오 등 응용기술이 꽃을 피우고 열매를 맺을 수 있기 때문이죠.”
조용기 그룹장의 말처럼 열처리라는 든든한 뿌리 위에 가지각색 산업의 꽃이 활짝 피어나기를 기대한다.
