해피프리즘 01 - 대한민국 엔지니어상 6월 수상자
대한민국 엔지니어상은 산업현장에서 기술혁신을 통하여 국가경쟁력 및 기업의 발전에 크게 기여한 우수 엔지니어를 발굴·포상하는 상입니다.
자동차 운행시 마찰 소음의 내부 유입을 줄이는 복합소재 개발
한화첨단소재(주) 유환조 팀장은 자동차 운행시 차량과 도로면 사이에서 발생하는 마찰 소음이 차량 내부로 유입되는 것을 줄이기 위한 언더커버 등의 복합소재를 개발하여 운전자의 편의를 증진시킨 공로를 인정받아 수상자로 선정되었다.
그는 언더커버의 성능 평가 만족을 위한 최적의 디자인 해결안과 품질 평가를 만족하기 위한 최적의 제품 생산 기술을 도출하여 신규 시장 진출 및 매출 증대에 매우 큰 역할을 하였다.
1 ‘자동차 운행시 마찰 소음의 내부 유입을 줄이는 복합소재’를 개발하셨는데, 이 기술은 어떤 기술인가요?
소음을 저감할 수 있는 소재는 크게 차음재와 흡음재로 나눌 수 있는데, 차음재는 고속화 도로변에 설치된 폴리카보네이트 투명 방음벽처럼 소리를 반사시킬 수 있는 소재이고, 흠음재는 영화관이나 공연 무대 벽면에 붙은 스펀지처럼 다공성 재질로 소리를 재료 내부로 받아들여 회절과 소산으로 음을 줄이는 소재입니다.
이번에 수상한 기술은 흡음 기능을 가진 소재로 유리 장섬유와 폴리프로필렌(PP) 수지를 사용한 판상형태의 복합소재입니다.
원래는 자동차 천장재에 사용하는 용도로 개발된 소재인데, 가공하기 위해 열을 가하면 물리적으로 부풀어 올라 소재 내부에 기공을 가질 수 있는 구조로 설계되었습니다.
이 소재를 차량 하부의 언더커버(자동차의 미션, 엔진 등을 보호하기 위해 부품 아래에 장착되는 커버)에 적용하기 위해 소재 구조 최적화와 제품 설계 기술을 개발하였습니다.
2 본 기술이 관련 업계나 시장에 어떤 영향을 미칠것으로 생각하시나요?
최근 이산화탄소 배출량 규제 법규 강화와 전자장비의 증가로 인한 차량 무게 증가를 해결하기 위해 자동차사와 부품업체들이 다양한 신소재 및 신기술을 도입하고 있는 상황입니다.
가장 쉽고 큰 효과를 낼 수 있는 방법이 주행 중 발생하는 공기저항을 줄이는 방법과 경량소재를 적용하여 중량을 줄이는 방법입니다.
공기저항을 줄이기 위해서는 차량 하부의 거의 전체 면을 평평하게 막아야 하는데, 기존 재질로는 너무 많이 중량이 늘거나 그렇지 않은 경우 요구하는 물성과 부품 성능을 만족시키기 어려웠습니다.
본 기술은 연비개선·중량절감 기술 트렌드와 자동차사의 요구부품 성능(강도, 외관, 작업성 등)을 만족하고 있어 앞으로 확대 전개될 것이라 생각합니다.
3 개발 과정 중 떠오르는 에피소드가 있는지요?
가장 힘들었던 것은 기간이 정해진 일정 내에 예상하지 못했던 문제점들을 개선해야 한다는 점입니다.
예상을 벗어난 문제점이 발생할 때마다 긴급하게 대응하느라 밤을 새고 시험평가를 했던 팀원들과 동료들의 도움이 있었기에 좋은 결과를 얻을 수 있었습니다.
4 후배 기술개발자들에게 도움이 될 말씀을 해주세요.
엔지니어는 기본으로 자기 분야에 대한 깊이 있는 지식이 필요합니다.
하지만 지식만 가지고는 제대로 된 기술을 개발하기 힘듭니다.
계속 외부의 변화에 눈과 귀를 열어두어야 하고, 실제 몸으로 체득하는 연구 자세가 필요하다고 생각합니다.
태양광 인버터의 변환 효율을 높일 수 있는 소프트웨어 개발
금비전자(주)이영권 대표이사는 태양전지에서 발생한 전력을 220V 전기에너지로 변환할 때 에너지 손실을 최소화할 수 있는 5건의 원천 특허를 보유하고 신기술 인증을 획득한 공로를 인정받아 수상자로 선정되었다.
엔지니어로서 30년 가까이 개발업무에 열중해 온 그는, 수상 소감을 통해 ‘수상의 감동이 마치 아내를 처음 만날 때와 같이 가슴 벅차 기쁨을 말로 표현하기 힘들었다’며 ‘자신에게 엔지니어로서 긍지를 가지게 해준 아내에게 고맙다’고 밝혔다.
1 ‘태양광 인버터의 변환 효율을 높일 수 있는 소프트웨어’를 개발하셨는데, 이 기술은 어떤 기술인가요?
일반적인 가정용 계통연계형 태양광 인버터가 동작하여 계통으로 송전하거나 가정에서 여러 가전기기의 전원으로 사용될 때 전력손실이 발생하는데, 각 단계별로 전력 손실을 줄여주는 알고리즘을 개발하여 4건의 특허를 출원하였고 신기술인증을 받았습니다.
이 신기술을 제품에 적용하여 국내 최고 효율의 인버터를 개발했습니다.
첫 번째 특허기술은 ‘계통전압에 따른 가변 DC링크 전압제어 기술’로서 태양전지에서 발전된 전압을 일정전압으로 승압시 계통전압에 대응하는 최소의 전압으로 승압하여 전압 승압시 발생하는 변환손실을 최소화하여 인버터의 발전효율을 향상시킵니다.
두 번째 특허기술은 ‘변형된 Hybrid 방식 스위칭 패턴을 사용한 단상 태양광 인버터 기술’로서 직류전압을 교류전압으로 변환시 사용하는 스위칭 패턴을 개선하여 발생하는 변환손실을 최소화하여 인버터의 발전효율을 향상시킵니다.
세 번째 특허기술은 ‘DB기반 MPPT 알고리즘(미스매치효과 보상 알고리즘) 개발’입니다.
태양전지에서 발전된 최대전력점을 추적할 시에 태양전지 판에 그림자가 발생할 경우 국부적인 최대발전전력점(Local Maximum Power Point)이 발생하는데, 다수 전력발전점 중 최대전력점을 추적하여 인버터의 발전효율을 향상시키는 기술입니다.
2 본 기술이 관련 업계나 시장에 어떤 영향을 미칠것으로 생각하시나요?
태양광 인버터 시장은 기존의 유럽 시장에서 남미, 동남아, 중동, 아프리카 등으로 점차 확대되고 있습니다.
시장을 선점하고 있는 많은 업체들 사이에서 금비전자(주)가 개발한 제품을 마케팅 하기에는 많은 진입장벽이 있습니다.
진입장벽들을 극복하는 데 상기의 특허기술들과 국내 최고 효율의 인버터라는 장점이 큰 역할을 할 것으로 판단됩니다.
품질과 가격 경쟁력을 확보한 자사 제품의 해외 수출을 통해 우리나라의 위상을 높이도록 노력하겠습니다.
3 향후 어떤 연구 계획을 갖고 있나요?
현재 개발된 제품은 가정용으로 사용하는 계통연계형 단상 태양광 인버터 3.5kW입니다.
이 기술을 적용하여 발전사업자용 계통연계형 3상 태양광 인버터를 올해 개발할 예정입니다.
후배 기술개발자들에게 도움이 될 말씀을 해주세요.
엔지니어로서 개발에 많은 시간을 투자하다 보니 부모형제 가족들과 보낸 시간이 적었습니다.
앞으로는 일과 가족들 사이에서 균형 있는 삶을 살고 싶습니다.
후배 여러분도 일과 가족과의 삶에있어 균형을 찾으시길 바랍니다.
원거리 음성인식 기술개발 및 가전제품에 상용화
LG전자(주) 전혜정 연구위원은 주변의 소음으로 음성인식이 원활하지 않아 상용화하지 못하던 원거리 음성인식기술개발에 성공하여 스마트 TV, 로봇청소기, 에어컨, 냉장고 등 가전제품에 상용화한 공로를 인정받아 수상자로 선정되었다.
지난 10여 년 간 음성과 소음의 특성을 분석하여 불필요한 소음을 제거하는 기술개발에 매진한 결과이다.
그는 “고객에게 가치를 제공하고 감동을 주는 새로운 기술을 개발하고 싶다”고 수상 소감을 밝혔다.
1 ‘원거리 음성인식 기술개발 및 가전제품에 상용화’하셨는데, 이 기술은 어떤 기술인가요?
음성인식이 보편화되고 있는 스마트폰, 리모컨과 같은 제품은 마이크가 입과 가까워서 사람의 음성이 주변 소음보다 크고 명료하게 들어오기 때문에 기술의 상용화가 빠르게 진행되었습니다.
하지만 TV, 에어컨, 냉장고와 같은 대형 가전제품은 마이크가 설치된 제품까지의 사용 거리가 멀기 때문에, 사람의 음성은 작게 들어가고 주변환경의 소음은 상대적으로 크게 들어가서 상용화하기가 어려웠습니다.
원거리 음성인식 기술은 사람의 음성과 주변 환경에서 발생하는 소음의 특성을 분석하여 음성과 소음의 차이를 파악한 후 음성인식에 불필요한 소음을 제거하는 방법으로 음성을 강화하여 음성인식이 가능하도록 한 것입니다.
2 본 기술이 관련 업계나 시장에 어떤 영향을 미칠것으로 생각하시나요?
원거리 음성인식 기술 개발에 성공하여 스마트 TV, 로봇청소기, 에어컨, 냉장고 등 가전제품에 적용하여 차별화 가치를 제공하였습니다.
음성인식이 당연한 기능으로 확장되면서 고객들은 음성인식의 편의성에 익숙해져 가고 있고, 원거리 음성인식으로 다른 일을 하면서도 가전제품을 제어하는 것이 가능해졌기 때문에 점점 더 많은 제품에 음성인식이 적용될 것으로 기대됩니다.
3 개발 과정 중 떠오르는 에피소드가 있는지요?
음성인식은 인식 기술 자체뿐만 아니라, 하드웨어와 마이크, 기구 등의 요소들에 의한 음성 신호에 영향을 줍니다.
원거리 음성인식의 경우에는 이런 요소들의 영향에 더 예민합니다.
초기에 이런 문제점들을 알지 못해서 엔진만 붙잡고 문제를 해결하고자 고생했던 적이 많았습니다.
다행히 개발에 참여한 연구원들의 경험 공유 및 끈질긴 노력과 개발 업체들의 협업으로 문제를 하나씩 해결하고 기술을 완성하여 제품화할 수 있었습니다.
4 후배 기술개발자들에게 도움이 될 말씀을 해주세요.
일이 잘 안 풀리고 어려움에 봉착했을 때마다 저는 최선의 노력을 하고 있는지 스스로에게 질문해보고 한 번 더 노력합니다.
자신에게 후회가 없도록 충분히 노력하다 보면 좋은 결과가 생깁니다.
자긍심을 가지고 동료와의 협업을 즐기는 엔지니어가 되어 보세요.
5 전 연구위원님의 신조는 무엇인가요?
‘남을 탓하기 전에 나에게 원인이 없는지 확인하자. 남을 바꾸는 것보다 내가 바꿀 수 있는 것은 없는지 생각해 보자. 남들은 나와 다르기 때문에 더 다양한 생각을 할 수 있고 더 좋은 결과를 같이 만들 수 있다.’입니다.