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한국표준협회, 소부장 기술개발∙표준화 연계 성과 발표회 개최한국표준협회(대표 강명수)가 국가기술표준원, 한국산업기술기획평가원과 12월 18일, 소피텔 앰배서더 서울에서 ‘2023 소부장* 기술개발-표준화 연계 성과발표회’을 개최했다. *소부장: 소재∙부품∙장비를 줄여서 일컫는 말 이번 발표회에서는 산업부 소재부품기술개발사업 표준연계 과제를 수행한 14개 기업과 표준기관들이 참여하여 R&D와 표준연계 과제 사례 및 표준화 전략이 소개되었다. 우수사례로 ▲도우인시스의 폴더블 초박형 강화유리 ▲소프트로닉스의 스마트 섬유 센서 ▲세원하드페이싱의 산화이트륨 기반 반도체 내플라즈마 소재 ▲에테르씨티의 고압수소 저장용기용 강재 ▲성우하이텍의 중대형 이차전지용 고안전성 모듈 ▲HD한국조선해양의 LNG선 화물창용 단열 패널의 기술개발 사례가 발표되었다. 이어서 한국표준협회는 ‘미래 선도품목 표준화 로드맵’을 발표하면서 미래소재 등 8대 미래 선도 품목에 대한 5~10년의 표준화 추진 전략을 공유했다. 강명수 한국표준협회장은 “기술개발-표준연계 성공의 비법은 기술개발진과 표준개발진의 협력이므로, 앞으로도 표준연계에 적극 참여하겠다”고 밝혔다.
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연료전지 표면 결함, 인공지능으로 실시간 검사한다한국표준과학연구원(KRISS)이 연료전지 표면의 미세한 결함을 생산 공정에서 실시간으로 감지할 수 있는 기술을 개발했다고 26일 밝혔다. 이번에 개발한 기술은 딥러닝 기반의 실시간 3D 측정기술로, 단 한 번의 촬영으로 표면 형상의 결함을 찾아낼 수 있어 제조 공정의 가동을 멈추지 않고도 품질을 모니터링할 수 있다. 표면 형상의 실시간 3D 측정에는 원샷 패턴 주사방식이 활용된다. 물체 표면에 촘촘한 복합 격자무늬 패턴을 지닌 빛을 조사한 후, 반사되어 변형된 패턴을 분석하여 흠집이나 손상 등의 3차원 정보를 얻어내는 측정법이다. 이 방식의 단점은 표면의 반사율이 낮거나 다양한 패턴이 섞여 있는 형태의 경우 측정이 불가능하다는 점이다. 예를 들어 연료전지의 핵심부품인 금속분리판은 표면이 울퉁불퉁한 스테인리스(SUS) 소재로 되어 있어 산업 현장에서 실시간 3D 검사가 어렵다. KRISS 광영상측정표준팀은 이 같은 한계를 극복하기 위해 패턴주사 방식에 인공지능 알고리즘을 도입했다. 자체 개발한 신개념 딥러닝 네트워크 DYnet++에 수천 개 이상의 표면 형상 측정데이터를 학습시켜, 빛 반사율이 낮거나 복잡한 형태의 표면도 실시간으로 3D 형상 측정이 가능하다. 연구진은 이번 기술을 연료전지 샘플에 적용하기 위해 표면 결함이 있는 금속분리판 데이터를 인공지능 알고리즘에 추가로 학습시켰다. 적은 양의 데이터 학습만으로도 응용력을 갖춰, 3D 형상 측정 결과 2D 검사로는 판별이 어려웠던 샘플 표면의 찍힘과 스크래치가 단 한번의 촬영으로 감지됐다. 이번 기술은 측정 대상의 형태나 크기와 관계 없이 생산 라인에 손쉽게 탑재할 수 있어 외부 진동 및 온도 변화가 큰 생산과정 중에도 자동으로 불량 여부를 검사 가능하다. 연료전지를 포함한 다양한 제조업 분야에서 생산성 향상, 품질 개선, 비용 절감 등을 통해 스마트 팩토리 도입에 기여할 수 있다. 김영식 KRISS 광영상측정표준팀장은 “이번 기술을 활용하면 연료전지 금속분리판의 다양한 불량과 결함을 실시간으로 판별할 수 있다”며 “최근 활발히 보급되고 있는 연료전지의 성능을 극대화하고 내구성과 안전성 향상에 기여할 성과”라고 밝혔다. KRISS는 이번 기술을 다양한 산업현장에 적용할 수 있도록 후속연구를 이어갈 예정이다. 산업통상자원부 소재부품기술개발(패키지형)사업의 지원을 받은 이번 연구의 성과는 전기자기 분야 국제권위지인 IEEE Transactions on Industrial Electronics(IF: 8.162)에 3월 온라인 게재됐다.
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KSA, 한국 제안 섬유 생분해성 평가법 ISO 만장일치로 사전프로젝트 등록▲생분해성 섬유소재 열화도 평가 국제표준 프로젝트 개념도 / 사진 제공 : KSA 한국표준협회(회장 강명수, 이하 KSA)는 KSA와 FITI시험연구원, 휴비스, 알엔에프케미칼 등 산업계는 지난 3월 국제표준화기구(ISO) 섬유위원회(TC38)에 제안한 생분해성 섬유 열화도 평가 방법을 위한 신규 프로젝트가 33개 회원국 투표에서 만장일치를 받아 사전프로젝트(PWI)로 공식 등록됐다고 밝혔다. PWI는 ISO의 국제표준 공식논의에 앞서 회원국의 참여와 관심을 확인하기 위한 예비 단계이다. 그간 세계 유수의 기업들이 옥수수나 대나무와 같은 자연원료를 활용해 생분해가 쉬운 플라스틱·섬유 소재를 개발해왔지만 물성·내구성이 약해 실제로 사용범위를 확대하는데 제한이 있었다. 대안으로 생분해가 가능한 고내구성 폴리프로필렌(PP) 및 폴리에스터(PET)계 섬유개발이 이루어졌지만, 생분해도(biodegradability)를 인증할 수 있는 시험방법이 아직 없어 시장 진입에 어려움을 겪고 있는 상황이다. 생분해도란 토양·수중에 존재하는 박테리아, 곰팡이, 조류와 같은 미생물의 작용으로 고분자가 분해되는 정도(%)를 뜻한다. 이번 등록된 국제표준 프로젝트는 PP 및 PET계 섬유소재가 생분해성 퇴비화 환경에 노출됐을 때 생분해에 이르는 과정을 모사하고 열화도를 산출하는 방법으로, 퇴비화 시설용 섬유제품 설계 및 토양으로의 제품 누출로 인한 위험 평가 방법을 제시할 수 있다. 이로 인해 2020년 57.5조에서 2028년 108.9조(86.62억불) 규모로 성장할 전망인 친환경 섬유 시장에서, 우리 산업계가 국제표준화를 통하여 유리한 고지를 점령할 계기를 마련할 것으로 전망된다. 산업부 소재부품기술개발 사업으로 개발 중인 생분해성 PP 및 PET는 기존 원료를 생분해가 잘되는 소재를 공중합 또는 컴파운딩하여 물성을 바꾼 소재로, 이러한 생분해성 섬유소재는 보통 4~5년에서 10년까지의 내구연한을 가지고 있으며, 사용 후 매립 시 3년 이내에 생분해가 가능한 수준이다. 생분해성 섬유소재를 개발 중인 휴비스와 알앤에프케이컬은 FITI시험연구원과 공동으로 개발 중인 국제표준을 통하여 세계 친환경 섬유시장을 선점하기 위한 국제표준화 활동을 추진하게 됐다. 구현진 FITI시험연구원 본부장은 “우수한 소재를 개발해도 시장에 적용되지 않으면 결국 사장되는 것이 소재의 숙명이다”라며, “시장 진입을 위해서는 생분해도 및 소재의 안전성을 검증할 수 있는 국제 표준의 역할”이 크게 기대된다고 밝혔다. 박성윤 휴비스 연구소장은 “버려진 페트병을 재활용하여 섬유화하고 사용 후 생분해까지 가능한 리사이클 생분해 섬유 개발로 완전한 자원선순환 체계를 구축하는 것이 목표이며, 이를 위해서는 생분해, 리사이클 인증이 가능한 시험법을 대상으로 국제표준화 활동의 전개가 필요하다”고 말했다. 박동일 알앤에프케미칼 대표는 “전세계적으로 미세플라스틱에 대한 공포가 높아지면서, 규제도 강화되고 있는 만큼 소재의 생분해 메커니즘 규명을 통한 안전성 평가법을 대상으로 표준화 활동의 전개가 필요하다”고 말했다. 이번 국제표준화는 산업부가 지난해부터 소재부품장비 시장진출과 수입대체 기술개발의 촉진을 위해 지난해부터 총 14개 연구개발 과제의 표준화를 위한 ‘R&D-표준연계’ 사업의 일환이다. 이번 PP·PET계 생분해성 국제표준화프로젝트는 올 11월 ISO TC38 투표를 거쳐, 공식 국제표준화 프로젝트로 추진될 예정이다.