전기연, 공작기계 팔·다리 '구동계 기술' 국산화 성공

국내 제조장비산업 안정적 생산기반 마련·제조 경쟁력 향상

공작기계에 탑재된 KERI의 ‘CNC 시스템용 구동계’ 장비(KERI 제공)

(창원=뉴스1) 강정태 기자 = 한국전기연구원(KERI)은 기계를 만드는 또 다른 기계인 공작기계의 핵심인 ‘CNC 시스템용 구동계’ 기술을 국산화하는 데 성공했다고 3일 밝혔다.

CNC(Computer Numerical Control) 시스템은 컴퓨터를 통해 수치정보를 처리하고, 공작기계의 위치와 속도, 회전 등 모든 기능을 자동으로 제어하는 전자모듈이다. 컴퓨터로 치면 CPU와 같은 역할을 한다.

우리나라 공작기기 CNC 시스템은 95% 이상 일본과 독일에서 수입하고 있을 정도로 국내 기술환경이 열악하다.

4차 산업혁명 시대를 맞아 초정밀기기 가공이 더욱 필요해진 상황에서 CNC 시스템의 국산화는 국가 전략기술 분야 경쟁력을 좌우하고 있다.

이에 산업부는 2020년부터 KERI를 비롯한 국내 산학연과 힘을 모아 855억원 규모의 ‘제조장비시스템 스마트 제어기 기술개발사업’을 진행했다. 이 사업에서 KERI가 맡은 구동계기술은 CNC 시스템에서 팔과 다리 역할을 수행하고, 가격기준으로도 70% 이상을 차지할 정도로 매우 중요하고 어려운 분야로 손꼽힌다.

구동계기술은 소재를 깎거나 어떤 하중이 걸리더라도 모터와 드라이브가 일정한 속도와 위치를 유지해야 한다. 작업 정밀도는 수십 마이크로미터 수준으로, 눈이나 손으로도 확인할 수 없는 오차를 레이저나 3D 스캔장비로 측정해야 한다.

10여년 넘게 전기기계 시스템 분야 정밀제어 연구역량을 축적해 온 KERI는 구동계가 요구하는 까다로운 조건들을 모두 충족하면서 국산화 개발에 성공했다.

이 기술은 공작기계 대표 기업인 현대위아, 디엔솔루션즈 업무 현장에서 실증을 성공적으로 진행하고 있다.

KERI 김홍주 정밀제어연구센터장은 “공작기기 구동계는 가공제품의 생산성, 정밀도, 품질을 결정하는 핵심 구성품으로, 국산화 개발을 통해 외산 제품에 대한 기술종속을 줄이고, 연간 3000억 원대 수입 대체효과를 기대할 수 있을 것”이라고 말했다.

연구팀은 꾸준한 연구과 다양한 기업 실증을 통해 구동계의 정밀도를 나노미터급으로 발전시킨다는 계획이다. 또 인공지능(AI) 및 자동화 기술을 접목한 업그레이드형 스마트 구동계 기술을 선보이고, 이를 기반으로 구동되는 산업용 로봇도 실증화한다는 목표다.

jz1@news1.kr