해피프리즘 01 - 이달의 엔지니어상 10월 수상자
이달의 엔지니어상은 산업현장에서 기술혁신을 통하여 국가경쟁력 및 기업의 발전에 크게 기여한 우수 엔지니어를 발굴·포상하는 상입니다.
급속음료냉각기(Blast Chiller) 기술개발
LG전자(주) 이장석 연구위원은 20년 이상 냉동공조 분야에 종사하면서 냉장고의 신기능과 고효율화에 전념해온 엔지니어로, 냉장고문 여닫이에 따른 냉기손실 방지를 위한 매직스페이스기술을 개발하였다.
초소형 충돌제트방식 냉기유로시스템과 음료수 교반기술로 기존보다 7배속의 고속 음료냉각기술을 구현하여 북미 가전 최고상인 ‘2012 전자제품박람회(CES) 혁신대상’을 수상하였다.
또한 인도, 동남아시아 등 전력공급이 낙후된 지역을 위한 무전원 냉각기술을 개발하였고, 인도 매출시장 점유율 상승에 기여하는 등의 공로를 인정받았다.
1. ‘급속음료냉각기’(Blast Chiller) 기술을 개발하셨는데, 이 기술은 어떤 기술인가요?
음료를 시원하게 마시려고 냉동실에 보관하더라도 냉각속도가 매우 느립니다. 보통 냉동실에 맥주캔 하나를 냉각하는 데 30분 이상이 걸립니다. 그렇다고 얼음과 같이 음료를 마시면 고유의 맛이 사라집니다.
또한 음료를 대량으로 냉장고에 보관하면 많은 공간을 차지하므로 이조차 여의치 않습니다.
이를 해결하기 위해 대형 플랜트설비에 사용되는 제철소의 판재냉각이나 터빈 블레이드의 냉각방식인 공기 제트분사방식을 소형가전에 응용하였습니다.
즉 음료캔 주위에 똑같은 공기제트분사방식을 구현하고 내부 음료의 교반을 통해 캔내부에서도 충분히 열교환이 잘되어 냉각이 빨리 되도록 기구부를 고안하였고, 그 결과 음료온도가 4분내에 4℃에 도달하는 7배속 냉각이 가능하게 되었습니다.
2. 본 기술이 관련업계나 시장에 어떤 영향을 미칠것으로 생각하시나요?
본 기술을 구현한 제품은 2012년 미국에서 매년 열리는 세계최대 규모의 가전박람회에서 혁신대상을 받을 만큼 큰 반향을 일으켰습니다.
이제 냉장고는 보관기능뿐만이 아니라 소비자 요구에 맞춰 능동적으로 진화해가는 과정에 있는 것입니다.
앞으로 이러한 신기능들의 출현이 소비자들에게 더 많은 관심을 끌 것으로 예상합니다.
특히, 대규모 산업기술이 소형가전에 응용된 본 기술이야말로 산업기술 영역간에 경계가 점차 없어지는 기술융합의 일례가 아닌가 생각됩니다.
3. 개발과정 중 떠오르는 에피소드가 있는지요?
본 기술은 패스트푸드를 조리하기 위해 전자렌지 앞에 서있던 한 연구원의 궁금증에서 출발하게 되었습니다.
‘전자렌지는 단지 몇분만에 음식을 데우는데, 왜 냉장고는 음료캔 하나 냉각하는 데 30분 이상의 오랜 시간이 걸리는 것일까?’ 초기에는 많은 아이디어들을 가지고 연구원들이 경쟁하듯 진행하다가 점차 안된다는 분위기로 흘러가게 되었습니다.
하지만 2년간 끊임없는 아이디어 발굴작업과 연구를 통해서 현재의 결론에 도달할 수 있었습니다.
대규모 설비에 적용되던 기술을 소형가전에 적용하는 것이 가능하리라고는 아무도 믿지 않는 상황이었기에 더욱 값진 결과라고 생각합니다.
4. ‘이달의 엔지니어상’ 수상소감을 말씀해 주세요.
20년 이상 냉동공조 한분야에 꾸준히 일할 수 있게 토대를 마련해준 LG전자에 감사합니다. 특히, 우리집 아이들이 아침일찍 나가서 밤늦게 들어오는 아버지에 대해 어떻게 생각하고 있을까 궁금했는데, 이번 큰 상을 받으면서 아이들의 마음을 충분히 느낄 수 있었습니다.
세라믹 분말사출성형기술에 의한 투광성 알루미나 및 다양한 컬러의 지르코니아 세라믹 소재개발
(주)엠아이디 박정식 연구소장은 금속분말사출성형(MIM) 기술을 적용한 3차원 형상의 휴대폰 부품, 디지털카메라 부품 및 산업용 부품 등을 개발 및 양산화하였으며, 또한 7년여의 연구개발을 통하여 세라믹분말사출성형(CIM) 기술을 적용한 투광성 알루미나 세라믹 소재의 국산화에 성공하였다.
아울러 감성소재 부품으로서 다양한 컬러를 갖는 지르코니아 세라믹 소재를 개발하여 제품 양산화에 기여하는 등 국내·외 세라믹분말사출성형기술을 경쟁력있는 세계적 수준으로 기술을 도약시키는 계기를 마련하였다.
1. ‘세라믹 분말사출성형기술에 의한 투광성 알루미나 및 다양한 컬러의 지르코니아 세라믹 소재’를 개발하셨는데, 이 기술은 어떤 기술인가요?
세라믹분말사출성형기술이란 알루미나(Al2O3) 또는 지르코니아(ZrO2)분말을 고분자 바인더와 혼합하여 사출성형용 원료를 제조한 후 3차원 형상을 구현하기 위하여 혼합원료를 사출성형하여 형상을 제조, 탈지 및 소결공정을 거쳐 투광성 알루미나 및 지르코니아 세라믹 부품을 제조하는 기술입니다.
또한 감성소재 부품으로서 다양한 컬러의 지르코니아 소재는 고경도, 고인성, 내화학성 및 친환경적인 소재입니다. 세라믹 시계 부품 및 팔찌 등에 적용하고 있으며 휴대폰 부품 등의 고감성 소재로 각광받고 있습니다.
(주)엠아이디는 다양한 컬러의 지르코니아 세라믹 소재를 개발, 진행하고 있으며, 시계부품 등에 적용하여 양산하고 있습니다.
2. 본 기술이 관련업계나 시장에 어떤 영향을 미칠것으로 생각하시나요?
분말사출성형기술은 현재 시장 도입단계에서 성장단계로 가는 과정에 있는 기술로서, 3차원형상의 금속과 세라믹 부품소재로 적용가능한 분야가 펼쳐져 있다고 생각합니다.
또한, 분말사출성형기술은 기계부품, 전자부품, 섬유부품, 반도체부품, 국방부품, 의료부품, 및 액세서리 부품 등의 전반적인 산업분야에 적용할 수 있는 기술로서 시장의 적용성과 확장성에 큰 영향을 미칠 것으로 판단됩니다.
3. ‘이달의 엔지니어상’ 수상소감을 말씀해 주세요.
이달의 엔지니어상을 받게 되어 매우 기쁩니다. 그동안 이 상을 받기까지 아낌없이 지원해준 가족과 강찬중 사장님을 비롯한 (주)엠아이디 임직원들에게 감사드립니다.
또한 10여년 동안 분말사출성형관련 기술개발에 대하여 동고동락했던 모든 연구개발동료들과 이 기쁨을 함께하고 싶습니다.
아울러 분말사출성형기술을 적용한 3차원형상의 금속 및 세라믹 제품을 적용할 수 있는 신소재개발과 이와 관련된 시장 확대 및 신시장 창출을 위해 더욱 최선의 노력을 다하라는 격려로 알고 지속적으로 노력하겠습니다.
4. 향후 어떤 연구계획을 갖고 있나요?
분말사출성형기술을 접목한 3차원형상의 Cermat 등의 신소재를 개발하고자 합니다. Gold Color를 구현하는 TiN계 소재 및 Silver Color를 구현하는 TiCN 등의 소재를 개발하여 3차원형상의 시계 및 공구부품 등에 적용할 수 있는 고부가가치·고감성 세라믹 컬러소재의 개발을 계획하고 있습니다.
이달의 엔지니어상 여성수상자는 연간 4명 정도를 별도로 선정하여 시상하고 있습니다.
이달의 엔지니어상 여성수상자
막여과 고도정수처리시스템의 실용화에 앞장
(주)대우건설 오희경 책임연구원은 안전한 수돗물을 생산할 수 있는 막여과 정수처리기술을 국산화하고 현장에서 7년간 설계-시공-운영의 연속적인 기술축적을 통해 연구개발을 실용화했다.
원수특성과 현장여건에 따라 목표수량과 수질을 효율적·경제적으로 달성할 수 있는 조합공정과 운영 프로그램을 국산화하였고 수자원의 효율적 사용을 위한 친환경 회수공정을 개발했다.
오 책임연구원은 이외에도 취수부터 공급까지 수도분야의 각 공정의 최적 설계 및 운영솔루션을 개발하여 국내·외 수처리기술분야에서 경쟁력과 차별성을 확보하였다.
1. ‘막여과 고도정수처리시스템’의 실용화에 앞장서셨는데, 이 기술은 어떤 기술인가요?
수돗물이 가정에 도착하기 전 원수(강물, 지하수 등)를 가공해야 하는데 약품을 넣고 섞은 후 불순물을 침전시키고 남은 오염물질을 여과한 후 소독해야 우리가 마시고 사용할 수 있게 됩니다.
핵심은 여과인데 모래 알갱이 여재 대신 미세공극(0.1㎛)을 가진 첨단 막소재를 사용하여 안전한 먹는물을 생산하는 하이브리드 수처리공정으로 국내최초 국산 막여과 고도정수처리 기술입니다.
막여과 정수장 보급률이 0.1% 수준으로 낮은 상태에서 시작, 실증단지에서 설계·시공·운영 최적화를 위해 7년간 머무는 동안 현재 적용률이 10배로 증가했고 그간 기술 안전성과 효율성 검증 및 경제성 확보를 위한 노하우를 축적했다고 볼 수 있습니다.
본 기술은 시스템 최적화, 안정화, 운영 자동화, 유지관리 최적화, 친환경화에 역점을 둔 막여과 공정으로 남은 99% 잠재시장의 기술보급에 기여할 것입니다.
2. 본 기술이 관련업계나 시장에 어떤 영향을 미칠것으로 생각하시나요?
1% 보급률이 향후 50%까지 증가해도 막모듈뿐만 아니라 계측기, 밸브, 펌프류 등 환경기자재산업이 활발해질 것입니다.
막모듈 완제품을 만들기 위해서도 많은 협력업체가 필요하고 연간 막모듈 백만㎡ 생산당 100명의 직원이 소요되니 막시장이 활성화되면 환경 제조업분야의 일자리 창출효과가 매우 클 것으로 기대됩니다.
3. ‘이달의 엔지니어상’ 수상소감을 말씀해 주세요.
기술개발에 매진할 수 있도록 지원해준 대우건설에 깊은 감사를 드립니다. 더불어 저보다 수십년 앞서간 여성 기술인에게 깊은 감사를 드립니다. 공학자의 패러다임이 과거보다는 좀 더 부드러움과 유연함을 요구하는 것 같습니다.
전문지식을 바탕으로 사회, 인문분야의 섭렵이 필요하고 양심과 정직함도 요구되며 탁월한 추진력 이외에도 여타 전문가보다 윤리성이 더 강조되고 있습니다.
이러한 이유로 여성기술인이 증가하고 인정받고 있는 게 아닐까 생각해 봅니다.
저 역시 후배 공학자들, 특히 여성 공학자들이 양질의 그림자를 밟고 따라올 수 있도록 다각적으로 노력하겠습니다.
4. 후배 기술개발자들에게 도움이 될 말씀을 해주세요.
내가 속한 기업군이 어디이든지 항상 사람과 기술의 중심을 보며 상호 이익이 되도록 한다면 크고 작은 어려움에서 승리할 수 있을 것입니다.
불합리성 앞에서는 나만의 솔루션을 고집하기보다는 팀내 의견소통, 유경험자의 조언, 때로는 상대측의 의견수렴까지도 확장하여 최소한의 합리성을 이끌어낼 때 사람과 기술이 건강하게 성장할 수 있다고 생각합니다.
항공기부품용 티타늄 하우징 양극산화 방법 및 마그네슘 양극산화 개발을 통한 수출증대 및 친환경제품 개발
(주)영광YKMC 정윤미 팀장은 표면처리 신기술분야인 친환경 티타늄 알칼리성 양극산화 개발에 주력하여, 항공기 부품용으로 사용하는 티타늄 부품 양극산화 방법개발에 성공하여 미국, 이스라엘 등에 수출하고 있다.
또 친환경 마그네슘 합금별 양극산화 방법을 개발하여 자연상태에서 급속히 부식이 되어 산업분야에 적용하기가 어려웠던 마그네슘을 자동차부품 및 반도체 부품 등 산업분야에 적용할 수 있는 기틀을 마련하는 등 국내 표면처리 기술을 한단계 발전시켰다.
1. ‘항공기부품용 티타늄 하우징 양극산화 방법 및 마그네슘 양극산화 기술’을 개발하셨는데, 이 기술은 어떤 기술인가요?
티타늄(타이타늄)은 스테인레스강의 약60% 정도로 가볍고 강도가 좋으며 자연상태에서도 좋은 내식성을 갖고 있는데, 여기에 양극산화를 통하여 인위적으로 8~10㎛의 두꺼운 산화피막을 형성하면 내식성이 더 좋아지며 내마모성도 향상되어, 환경이 열악한 조건에서 사용되는 우주항공분야, 해양-선박분야 등에 활용할 수 있습니다.
저희가 개발한 양극산화방법도 미국의 A-350 점보여객기 이·착륙 날개조정 부품에 활용하고 있습니다.
마그네슘 양극산화 기술은, 선진국에서 자동차의 연비개선 및 경량화를 위해 도장하지(도장하기전 표면처리된 코팅막)로 표면처리한 마그네슘합금 부품을 사용하고 있으나, 도장하지로 사용되는 약품이 유해물질 및 유럽자동차기준에 문제가 되어, 이를 대처할 수 있는 새로운 방법으로 대두되고 있는 기술입니다.
2. 본 기술이 관련업계나 시장에 어떤 영향을 미칠것으로 생각하시나요?
항공기 부품용 티타늄 양극산화 기술은 선진국에서는 오랫동안 활용되었으나, 국내에서는 우리가 처음 개발하였습니다.
2012년 6월에 미국에서 실시하는 내마모성 테스트에서도 매우 우수한 성능을 인정받아 수출을 시작하였고, 2013년부터는 미국뿐만 아니라 이스라엘에도 양극산화 제품을 수출하고 있습니다.
본 개발품은 현재 A-350 점보여객기 이·착륙 날개조정 부품으로만 활용하고 있으나, 앞으로 악조건에서 견딜 수 있는 부품이 필요한 산업분야에 많이 활용될 것이라 생각합니다.
3. ‘이달의 엔지니어상’ 수상소감을 말씀해 주세요.
이 상을 받기까지 함께 고생한 기술연구소 팀원들에게 고맙고, 개발에 주력할 수 있도록 도와준 대표이사님, 영광YKMC 가족분들에게 감사의 마음을 전하고 싶습니다.
독신인 저를 뒷바라지하는 부모님께 작은 효도를 할 수 있어서 행복했습니다. 앞으로도 더 노력하는 모습을 보여 드리겠습니다.
4. 후배 기술개발자들에게 도움이 될 말씀을 해주세요.
중소기업 연구소에 있으면서 느낀 것은, 중소기업에 근무하는 많은 젊은 엔지니어들이 현재에 만족하지 못하고 있다는 것입니다.
현재의 업무에 실망하지 말고 주어진 개발업무에 최선을 다해서 개인의 역량을 키우고, 회사의 생산력과 기술력을 향상시키면 자연히 회사의 경쟁력도 높아지고 회사가 성장하면서 스스로 더 좋은 환경에서 근무할 수 있는 여건을 만들 수가 있습니다.
이러한 의지와 긍지를 가지고 노력을 한다면 역량있는 엔지니어가 될 거라고 전하고 싶습니다.