해피프리즘 01 - 대한민국 엔지니어상 10월 수상자
대한민국 엔지니어상은 산업현장에서 기술혁신을 통하여 국가경쟁력 및기업의 발전에 크게 기여한 우수 엔지니어를 발굴·포상하는 상입니다.
현장 조립형 광커넥터 개발
▲ 이재수 대표이사 (주)골드텔
이재수 대표이사는 가정용 광통신망 FTTH를 구동하는 핵심부품으로 현장에서 직접 조립할 수 있는 현장 조립형 광커넥터를 개발하여 약 600억 원의 수입대체 효과를 달성하고, 해외 30여 개 국가에 수출하는 등 새로운 부가가치를 창출하는 데 기여한 공로를 인정받아 수상자로 선정되었다.
국내 가정의 초고속 정보통신망 구현을 위한 가정용 광통신망 FTTH의 도입으로 현장 조립형 광커넥터의 수요가 급증하고 있는 추세입니다.
국내 기업들은 해외에서 제작된 부품을 수입하여 생산하거나, 미국, 일본업체 제품을 수입하여 판매해 제품가격이 상승하는 요인이 된 바, 이를 대체할 만한 국산 제품의 개발이 절실히 필요했습니다.
또 기존에는 광가입자망 설치, 유지보수 관련 기술자들이 현장에서 커넥터 접속 작업을 할 경우 복잡한 공정, 고가의 조립장치(융착접속기)와 별도의 전원이 있어야 작업이 가능했습니다.
이러한 상황에서 (주)골드텔 이재수 대표는 2년간 꾸준히 연구개발에 매진해, 기존의 까다로운 광커넥터 조립과정에서 광융착 접속작업을 하지 않고, 별도의 전원이 필요 없도록 조립과정을 획기적으로 단순화시켜 현장에서도 조립이 가능한 광커넥터를 국내 최초로 개발하는 데 성공했습니다.
또한 광커넥터 생산시 가장 많은 인원과 시간이 소요되고 작업자들이 기피하는 광섬유 절단, 삽입, 검사 공정을 자동화 생산이 가능한 대량생산 체계로 구축했습니다.
이에 따라 연간 10억 원의 원가절감, 5배의 생산량 증가로 가격경쟁력 우위 확보와 해외 수출시장 활성화에 기여할 것으로 기대됩니다.
현장 조립형 광커넥터는 약 600억 원의 수입대체 효과와 함께 해외 30여 개 나라에 수출하고 있으며, 시장에서 수요가 많은 제품에 대한 국내 산업의 보호와 국내 관련 산업의 공동화를 막기 위한 대안으로서 그 의의가 있습니다.
작고 가벼운 스마트 인버터 모터 개발 및 상용화
▲ 송성배 연구위원 LG전자(주)
송성배 연구위원은 무선 청소기의 강력한 흡입력을 유지하면서 사용시간을 늘린 스마트 인버터 모터를 개발하여 상용화한 공로를 인정받아 수상자로 선정되었다.
그는 기존 2D 팬에서 새로운 형상의 3D 터보팬을 설계하여 흡입력을 향상시켰으며, 모터의 분당 회전 횟수를 높여 작고 가벼운 모터를 개발하였다.
LG전자(주)의 송성배 연구위원은, 최근 3년간(2011~2014년) 연평균 32%로 고속 성장하고 있는 코드 없는 청소기 시장 선점과 인버터 모터 기술 경쟁 우위를 조기에 확보하기 위해 플랫폼 공용화 및 기술 확대 적용에 적합한 고효율, 초고속, 소형 BLDC 팬모터 기술 개발을 진행하였습니다.
청소기용 BLDC 모터 선행개발 경험을 토대로 R&D 시너지를 극대화하기 위해 센터 내 별도의 태스크(팬/유로, 모터/인버터, 진동/소음 전공자로 구성)를 운영하였고, 양산성과 신뢰성을 조기 확보하기 위해 사업부와 긴밀하게 협업하였습니다.
그 결과, 최대 회전수가 10만 RPM으로 마하 0.8의 팬 끝단 속도를 고려한 새로운 형상의 3D 팬 설계와 기존 반경 방향 고정날개를 측면으로 설계한 컴팩트 디퓨져로 국내 최초, 세계 최고 효율을 달성하였습니다.
또한 철심이 없는 자기 회로와 모터 회전부에 고효율 자석을 탑재한 3상 고속 BLDC 모터 기술을 개발하였습니다.
모터에 위치센서 없이 고속구동시킴으로써 모터 높이를 5㎜ 축소하였으며, 인버터 효율 향상으로 방열판이 없는 센서리스 1펄스 인버터 기술을 개발하였습니다.
이러한 개발 기술은 코드 없는 청소기의 핵심인 고흡입력, 사용시간 연장, 소형·경량화에 필요한 기술로서 중장기적으로 고효율 3D 터보팬, 소형 인버터 모터 기술이 필요한 타 제품군으로 기술을 확대 적용할 수 있습니다.
필터 없이도 유해세균을 99.9% 제거하는 공기청정기 개발
▲ 이길순 대표이사 (주)에어비타
이길순 대표이사는 공기청정기 구입에 부담이 되는 필터교환 유지비용 절감을 위하여 필터 없이도 각종 유해세균, 바이러스, 악취, 곰팡이 균을 최대 99.9%까지 제거할 수 있는 공기청정기를 개발한 공로를 인정받았다.
이 제품은 미국, 일본, 유럽 등 26개국에 수출되어 연간 약 150억 원의 매출을 올렸다.
(주)에어비타 이길순 대표는 반지하에 살고 있던 친구의 집을 방문했을 때 감기를 달고 사는 친구의 아들을 보고 공기청정기가 필요하겠다는 생각에 시중에 나와 있는 공기청정기를 알아보던 중 공기청정기의 크기가 너무 크고 가격 또한 비싸다는 것을 알게 되었습니다.
그는 부피가 크고 값비싼 공기청정기가 아닌, 대중들이 부담 없이 사용할 수 있는 공기청정기를 만들어야겠다는 목표를 가지고 제품 개발을 시작했습니다.
차별화된 새로운 공기청정기 개발에 돌입하게 되면서 풀어야 할 문제는 네 가지였습니다.
첫 번째는 가격, 두 번째는 크기, 세 번째는 정화 방식, 네 번째는 소음 문제였습니다.
대중들이 보편적으로 사용할 수 있는 제품을 만들어야 했기에 가격이 저렴해야 하고, 부피가 커서 거실에만 사용하는 제품이 아닌 방마다 설치해 집 안 전체를 커버할 수 있도록 소형이면서 소음이 적고, 관리비가 거의 들지 않는 공기청정기를 만들어 내기 위해 밤낮 할 것 없이 고민했습니다.
고민의 결과로 이길순 대표이사는, 필터 대신 살균이온과 음이온을 인체에 가장 안전한 비율로 방출하여 공기를 정화하는 복합플라즈마 이온방식을 개발해 공기청정기에 적용시켰고, 미국, 일본, 유럽 등 26개국에 수출하여 연간 약 150억 원의 매출을 달성했습니다.
이 제품은 경제적이고 대중적인 공기청정기로 좀 더 많은 사람들에게 질 좋고 건강한 공기를 제공할 수 있으며, 여기서 한걸음 더 나아가 인류의 의식주 등 다양한 생활공간 어디에서든 활용될 것으로 기대됩니다.
친환경 나노 크리스탈 기술 개발 및 SUHD TV 제품에 적용
▲ 장은주 마스터 삼성전자(주)
장은주 마스터는 세계 최초로 인체에 유해한 카드뮴 소재를 사용하지 않으면서도 정밀한 색 표현이 가능한 친환경 나노 크리스탈 기술을 개발하고, 이를 SUHD TV제품에 적용하여 상용화시킨 공로를 인정받아 수상자로 선정되었다.
그녀는 현재까지 166건의 국내외 특허 등록 및 433건의 특허를 출원했다.
삼성전자(주) 장은주 마스터는 2002년 미래기술로 예상되는 나노 소재기반의 첨단 연구인 양자점 과제에 착수했는데, 이는 기업연구소로는 파격적인 목표 선정으로 당시 국내 대학 및 연구기관 중에서도 가장 빠른 시점에 새로운 기술 개발에 도전한 사례입니다.
양자점은 별도 장치 없이 스스로 다양한 색의 빛을 내는 차세대 발광소자로 OLED에 비해 색재현성이 좋고, 디스플레이 크기를 크게 할 수 있는 장점이 있어 학계와 산업계의 주목을 받는 소재입니다.
장은주 마스터와 그 연구팀은 다양한 사업부와 공동 개발을 진행하며 요소기술의 한계점과 개발 방향을 자체적으로 정의해 나갔습니다.
이를 통해 양자점의 합성기술을 최적화하고, TV에 나노 크리스탈 소재를 적용시켜 색재현성을 92%까지 향상시켰습니다.
이후 ‘카드뮴’이라는 환경 이슈 물질을 포함하지 않은 친환경소재 개발에 도전, 세계 최고 효율(95% 이상)과 신뢰성(LED TV 1,000시간 가속수명 확보 등)을 확보하여 사업화에 성공하였습니다.
장은주 마스터는 양자점 소재의 독자적인 설계에서부터 합성 메커니즘 분석 등의 기술적 전문지식으로 연구팀을 리드하였습니다.
또한 한솔케미컬 기술 이전을 통해 신규 공정라인을 구축하는 성과를 이루었습니다.
아울러 기술적 한계를 넘어 새로운 기술과 접목되는 영역에서도 전문성을 발휘하며 해답을 찾아가는 적극적인 연구자의 자세를 보여주었습니다.