전기硏, 공작기계 핵심 'CNC 시스템용 구동계' 국산화 성공

전기연 '공작기계 CNC 시스템용 구동계'를 구성하는 스핀들 모터/사진=전기연

한국전기연구원(이하 전기연)이 공작기계의 핵심인 'CNC 시스템용 구동계' 기술을 국산화했다고 3일 밝혔다.

CNC(Computer Numerical Control) 시스템은 컴퓨터를 통해 수치 정보를 처리하고 공작기계의 위치·속도·회전 등의 기능을 자동 제어하는 전자모듈이다.

현재 국내 공작기기 CNC 시스템은 95% 이상 일본, 독일에서 수입해 쓰고 있다.

전기연 ‘CNC 시스템용 구동계’를 탑재한 공작기계로 절삭(cutting)을 하고 있다/사진=전기연

전기연이 개발한 구동계 기술은 CNC 시스템에서 팔·다리 역할을 수행하고 가격 기준으로도 70% 이상을 차지할 정도로 중요한 분야다.

구동계는 크고 작은 하중에 상관없이 모터, 드라이브가 일정한 속도와 위치를 유지해야 한다. 작업 정밀도는 수십 마이크로미터(㎛) 수준으로 눈으로 확인할 수 없는 오차를 레이저, 3차원(D) 스캔장비 등으로 측정해야 한다. 전기연은 구동계가 요구하는 이런 까다로운 조건들을 모두 충족하는 CNC 시스템용 구동계를 개발했다. .

구동계 실증은 현대위아, 디엔솔루션즈 등 민간에서 성공적으로 진행했다. 전기연 측은 "CNC 시스템용 구동계 기술의 국산화를 통해 초정밀 가공 실현, 국내 제조장비 산업의 안정적 생산기반 마련 등의 효과를 가져올 것"이라고 말했다. 또 "외국산 제품에 대한 기술 종속을 줄이고, 연간 3000억원대 수입 대체효과가 발생할 것"이라고 예상했다.

연구팀은 구동계의 정밀도를 나노미터(㎚)급으로 발전시켜나갈 계획이다. 아울러 AI(인공지능) 등을 접목, 성능이 더 향상된 스마트 구동계 기술을 선보이고, 이를 기반으로 구동되는 산업용 로봇도 실증하겠다는 목표다.

김홍주 전기연 정밀제어연구센터장은 "공작기기 구동계는 가공제품의 생산성, 정밀도, 품질을 결정하는 핵심"이라며 "기존 제조업은 물론이고 미래 모빌리티, 로봇 등 국가 전략산업이 대부분 정밀기계를 기반으로 이뤄지기 때문에 이를 가공하는 장비·기기의 기술 경쟁력이 국가 미래 경쟁력을 좌우할 것"이라고 강조했다.

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류준영 기자 joon@mt.co.kr