대한민국 엔지니어상(5, 6월)
손일령 수석연구원은 해외 철강업체가 독점하고 있던 고내식 합금 도금 강판의 국산화에 기여한 공로가 인정되어 수상자로 선정되었다.
손일령 수석연구원은 2003년 ㈜포스코에 입사하여 철강 신소재 개발 및 제품의 품질 향상을 위한 연구 개발 업무를 담당하였다. 특히, 독자적으로 개발한 고내식 합금 도금 강판의 주요 개발자로 참여하여 기초연구에서부터 제품 양산기술의 개발에까지 핵심 업무를 수행하였다.
고내식 합금 도금은 일본 및 유럽의 철강업체에서 앞서 개발하여 시장을 선점하고 있었으며, 최근 들어 국제적으로 수요가 크게 증가하고 있는 철강 제품이다. 따라서 앞선 제품보다 경쟁력 있는 제품을 단기간 내에 개발할 필요가 있었다. 그러나 합금 도금에 첨가되는 마그네슘, 알루미늄이 제조과정에 반응하여 표면 품질을 확보하기 위해 고난이도 기술이 필요하였다. 개발 초기에는 많은 시행착오가 있었으며, 거대한 제철 설비의 제조 조건을 수시로 변경해야 하는 어려움이 있었다. 그러나 관련 부서와 긴밀한 협력으로 난관을 극복하여 해외 업체가 국내 시장을 독점하고 있던 강건재, 태양광용 합금 도금 소재를 대체하였으며, 세계 시장으로 제품을 수출할 수 있었다. 더 나아가 가전, 자동차용의 고품질 고내식 합금 도금 강판도 개발하여 선발 경쟁 업체보다 특화된 소재 경쟁력을 확보할 수 있었다.
근년 일본 정부가 한국을 화이트 리스트(White List)에서 제외하는 위협에서도 알 수 있듯이, 소재 산업의 강건화는 국가 안보 및 국가 제조업의 경쟁력 향상에 매우 중요하다. 손일령 수석연구원은 앞으로도 철강 신소재 개발과 철강 수요 기업과의 공동연구를 통하여 우리나라 소재기술 및 제조 경쟁력 향상에 기여하고자 한다.
박영구 대표이사는 지정폐기물에서 초고순도 구리제품을 회수하는 신기술 개발과 양산화로 자원 재활용 산업 발전에 기여한 공로가 인정되어 수상자로 선정되었다.
박영구 ㈜세화이에스 대표이사는 폐기물 자원화의 중요성을 인지하고 자원 재활용 국산화 기술을 확보하기 위한 연구개발에 매진하였다. 사업 초기 부족한 인적 자원과 기술적 여건, 재활용 제품에 대한 낮은 인지도에도 불구하고 적극적 개발 의지와 지속적인 투자를 통해 고급형 재활용 제품의 기술개발을 완성하였다.
대표적으로 폐기물 매립장 혹은 소각시설로 최종 처분되던 저함량(4% 이하)의 구리함유 지정폐기물로부터 99.99% 이상의 고순도 구리제품으로 자원화하는 기술을 정부 과제를 통해 사업화에 성공하였으며, 산업통상자원부의 신기술(NET)인증을 통해 우수성을 인정받고 연간 약 10억 원 이상의 매출을 올리고 있다. 해당 기술은 구리함유 지정폐기물로부터 고순도의 구리를 회수하면서 발생할 수 있는 폐기물을 배출하지 않는 친환경 공정으로, 국내 환경처리 부하를 감소시키고 자원을 선순환시키는 고급기술이다. 또한 이 기술을 응용하여 국내 채산성이 낮은 기타 비철금속 자원도 회수할 수 있는 방안에 끊임없는 연구개발을 수행하고 있다.
최근 세계적으로 자원을 무기로 하는 국가 이기주의가 유행하면서 해외 수입자원의 수급이 예측 불가능한 상황이다. 우리 정부도 해외 의존도가 높은 자원의 수급 능력 해소를 위한 원료의 안정적 공급원을 마련하고자 소재, 부품, 장비에 대한 기술개발을 매우 중요시하고 있다. 향후 산업 생태계는 유한자원에 대한 갈망이 더욱 커질 것이고, 사용된 자원을 재활용하여 선순환하는 것이 매우 중요한 숙제가 될 것이다. 부족한 국내 자원을 충족하기 위한 적극적인 투자와 연구개발에 더욱 매진하고, 친환경 자원 재생산과 제조 산업의 공생 사업모델 정착을 위해 더욱 노력해 나가야 하는 이유이다.
권오성 롯데케미칼㈜ 팀장은 폴리카보네이트 제조를 위한 전체 단위 공정 촉매의 독자 개발에 기여한 공로가 인정되어 수상자로 선정되었다.
권오성 팀장은 2004년 폴리카보네이트 제품 개발 과제 및 공정 개선 과제를 다수 수행하였으며, 2010년부터는 촉매 개발을 통한 생산성 향상 과제를 담당하였다. 폴리카보네이트 제조를 위한 3단계 단위 공정(에틸렌옥사이드-에틸렌카보네이트-디메틸카보네이트-디페닐카보네이트)의 반응 구조를 연구하고 활성을 높이기 위한 촉매 구조를 고안하였다. 하지만 반응성 개선, 제품의 품질, 촉매 재생, 설비 안정성 등의 요건들을 동시에 만족하는 촉매를 발굴하기란 쉽지 않았다.
수많은 시행착오 끝에 2012년 디페닐카보네이트 제조 촉매를 가장 먼저 개발하여 수율을 40%나 높였으며, 2017년에는 디메틸카보네이트 제조 촉매 개발로 생산성과 에너지 효율을 획기적으로 개선할 수 있었다. 마지막으로 개발에 착수한 에틸렌카보네이트 촉매는 폴리카보네이트 생산 이후 현재까지 10년 넘게 일본에서 전량 수입하고 있어서, 최근 일본과의 무역 분쟁으로 인해 소재 부품의 국산화가 더욱 절실한 상황이었다.
권오성 팀장은 촉매 디자인에서부터 촉매 제조처 발굴에 이르는 모든 과정을 독자적으로 진행하여 3회에 걸친 현장 적용 평가 실패에도 굴하지 않고 2020년 양산화를 성공시킴으로써 촉매 자주화를 이루었다. 이로써 폴리카보네이트 제조를 위한 전 단위 공정의 촉매 개발이 완성되어 기술적 독립과 함께 핵심 기술을 선점할 수 있었다.
현재 권오성 팀장은 폴리카보네이트 제품 개발과 공정 개선을 총괄 담당하고 있으며 더 우수한 촉매 발굴을 위한 연구개발에 지속 매진함으로써 국내 소재 산업의 기반 기술 마련에 기여하고 있다.
나창식 책임연구원은 세계 최초로 한 개의 배터리셀로 작동하는 초경량 휴대용 엑스(X)선 장치 개발에 기여한 공로가 인정되어 수상자로 선정되었다.
나창식 책임연구원은 약 18년간 의료기기 분야 연구개발에 매진함으로써 엑스(X)선 장비 초경량화와 정보기술(IT) 기술과의 결합 등을 통해 회사의 발전 및 국가 경쟁력 향상에 기여하였다. 2001년에는 의료용 전환 전원 공급기와 엑스선 장치 개발을 다수 수행하였으며, 특히 2012년부터 치과용 엑스레이(X-ray) 제품과 배터리를 이용한 휴대용 엑스선 장치의 연구개발을 수행하였다.
개발 초기에는 배터리의 부피, 무게, 용량에 대한 제약이 많아 상용화에 수차례 실패를 하였고, 소형이지만 대용량의 슈퍼커패시터를 사용하는 기술개발을 시작하였다. 이후 배터리와 슈퍼커패시터를 직렬로 연결하고 각각의 슈퍼커패시터의 충전 균형화 기술을 적용하는 등 안정화 작업 성공을 통해 휴대용 엑스선 장치 소형화를 가능하게 했다.
이러한 연구개발 성과를 기반으로, 2018년에는 1.6kW급 휴대용 엑스선 장치와 5.3kg 고성능 휴대용 엑스선 장치 개발에 성공하였다. 이 장치는 단 한 개의 배터리셀(3.7V 5AH)로 동작하는 휴대용 엑스선 장치(90kV 1.6kW)로 세계 최초 개발되었다. 또한 휴대폰 인프라 적용을 통해 유⸱무선 충전과 휴대폰 보조배터리 사용이 가능하고, 휴대폰 충전기의 고속충전을 지원하여 급속충전이 가능하다. 또한 한번 충전하면 약 110회 영상 촬영이 가능하여 인체용, 동물용 촬영에 용이하다는 장점이 있다.
나창식 책임연구원은 배터리 유형의 휴대용 엑스선 장치 경량화, 에너지 축적 장치의 최소화 및 안정화 성과를 더욱 발전시켜 엑스선 장치의 신기술 개발에 더욱 매진할 예정이다.
