산업통상자원부는 7월부터 정부의 핵심개혁과제인 제조업혁신 3.0전략의 일환으로 3개 ‘첨단소재 가공시스템’ 기술개발사업을 시작했다고 밝혔다.
* 첨단소재: 탄소섬유복합재(CFRP, Carbon Fiber Reinforced Plastic), 티타늄, 인코넬, 강화흑연강(CGI, Compacted Graphite Iron), 사파이어 글래스 등으로 가볍고 높은 열에 잘 견디며 마모 및 부식이 잘 안되는 좋은 기계적 성질을 가지고 있음
최근 초경량, 고강도의 성질을 가진 첨단소재는 각국의 환경규제 및 연비향상 요구로 인해 수요가 증가하고 있으며, 이에 따라 첨단소재를 가공하는 기계에 대한 수요도 증가세에 있다.
특히, 첨단소재의 가격이 지속적으로 감소함에 따라 항공기, 자동차 등 연비에 민감한 제품을 중심으로 첨단소재의 사용이 확대되고 있으며, 휴대폰 등을 중심으로 사파이어 글래스 등 고강도 소재의 사용이 확대되는 추세다.
이러한 세계적인 첨단소재의 수요확대에 따라 국내에서도 탄소섬유 생산을 위한 시설투자가 확대되는 등 관심이 증가하고 있다고 한다.
다만, 첨단소재는 초경량, 고강성 등 기계적 성질이 우수한 반면 절삭·성형이 어려운 특성이 있어 그간 가공장비를 전량 수입에 의존하는 등 소재산업의 발전에 발맞춰갈 기계장비의 역량이 부족했다.
산업통상자원부는 이러한 문제를 해결하고 증가하는 첨단소재의 수요에 대응하기 위해 공정기술, 장비, 제어기 등을 종합적으로 포함하는 “첨단소재 가공시스템”을 개발하여 소재와 가공기계의 균형적 발전을 유도하기로 했다고 전했다.
산업부가 추진하는 첨단소재가공시스템의 개발은 선진국 동향을 감안하고, 가공기계 업체, 대학, 수요기업이 공동으로 참여하며 크게 3가지 제품을 개발하는 방향으로 추진하기로 했다.
첫째, 탄소섬유복합재 가공시스템 개발사업에 5년간(‘15~’19) 290억 원을 투자하며, 15개 기관이 참여하는 산·학·연 컨소시엄을 담당했다.
* (개발기관) 한국생산기술연구원, 한국정밀기계, 기가비스, 씨에스캠, 시그널링크, 티오피에스, 한국기계연구원, 한국탄소융합기술원, 연세대학교, 중앙대학교, 경북대학교, 빅토리아대학교(University of Victoria), 광주과학기술원, 영남대학교, 울산과학기술대학교
* 탄소섬유복합재는 경량, 내열성, 내마모성, 전기절연성이 좋아 항공기, 자동차, 조선, 레저산업 등에 사용이 확대될 것으로 예상
둘째, 특수금속(티타늄, 인코넬, CGI 등) 가공시스템 개발사업에 4년간(‘15~’18) 78억원을 투자하며, 8개 기관이 참여하는 산·학·연 컨소시엄이 담당한다.
* (개발기관) 한국기계연구원, 한국생산기술연구원, 창원대학교, 한양대학교, 보로츨라프공대(Wroclaw University of technology), 두산인프라코어, 대성하이텍, 신명정보통신
* 티타늄, 인코넬, 강화흑연강 등의 특수금속은 고강도, 고내열성, 고부식성 등을 요구하는 항공·우주, 자동차, 바이오산업 등에 활용될 것으로 예상
셋째, 사파이어 글래스 가공시스템 개발에는 3년간(‘15~’17) 58억 원을 투자하며, 8개 기관이 참여하는 산·학·연 컨소시엄이 담당한다.
* (개발기관) 옥산기계(주), 한국생산기술연구원, 이화다이아몬드공업(주), 일진디스플레이(주), 지앤피테크놀로지, 국민대학교, 동명대학교, 금오공과대학교
* 사파이어 글래스는 경도가 높고 내마모성을 필요로 하는 디스플레이, 미사일, 태양광 기판 등에 수요가 증가할 것으로 예상됨
이번 기술개발에 있어서 특히 수요가 조기에 확대될 것으로 예상되는 사파이어 글래스를 가공하는 공정기술과 기계개발은 당초 5년 계획을 3년 안에 개발해 초기 시장형성에 적극 대응하기로 했다.
* 현재 사파이어글래스 가공기계는 14공정, 1,200m/min 작업성능이나, 공정 고도화 및 기계시스템 개발을 통해 양면 고속가공(6공정, 1,600m/min)의 고성능 제품을 출시 예정
이러한 기술개발이 완료되어 상용화할 경우 ‘23년까지 1,000억 달러에 달할 것으로 예상하는 전세계 첨단소재 가공기계분야의 수요에 대응해 국내 공작기계 산업이 이 분야에 진출하고, 소재를 사용하는 수요산업의 발전에도 이바지할 것으로 기대하고 있다고 전했다.
산업통상자원부는 기술개발의 실효성을 높이기 위해 올해 하반기에는 수요기업, 개발기업 전문가 등이 참여하는 포럼을 운영하여 성과물의 지속적 수요창출 확대방안과 정부부처 공동 지원사업을 검토하기로 했다.
또한 ‘16년부터는 개발된 첨단소재 가공시스템의 성능 검증을 위한 검사장비를 구축하는 ‘첨단소재 가공시스템 기술기반구축사업’도 추진함으로써 개발제품의 신뢰성을 높이기로 했다고 전했다.