‘국가전략기술과 기계기술’을 주제로 국가전략기술 확보·육성 위한 기계기술 청사진 제시

글로벌 기술패권 시대 경제안보와 기술 주권 확보가 더욱 중요해지고 있는 가운데 국가전략기술을 확보하기 위한 기계기술의 역할과 중장기적인 미래 발전 방향을 논의하는 자리가 마련됐다.

한국기계연구원(원장 박상진)은 6월 14일 서울 여의도 국회박물관(구 헌정기념관)에서 ‘국가전략기술과 기계기술’을 주제로 ‘2023 글로벌 기계기술 포럼(2023 Global Forum on Mechanical Engineering)’을 온·오프라인으로 동시 개최했다.

과학기술정보통신부와 국가과학기술연구회의 후원으로 기계연구원과 국회 더불어민주당 이상민 의원, 조승래 의원, 국민의힘 김영식 의원이 공동 주최하는 이번 포럼은 기계기술 관련 국내외 전문가를 초청하여 국가전략기술인 첨단로봇·제조 분야의 혁신적 전략과 방향성을 모색했다.

이어 미국 메사추세츠 공과대학교(MIT) 천정훈 석좌교수가 기조연설자로 나섰다. 서울대 기계항공공학부 교수, Sutek Corporation 부사장 등을 역임한 천정훈 석좌교수는 이번 기조연설에서 ‘글로벌 제조업 동향’을 주제로 발제했다.

최근 코로나19 경제위기 극복 과정에서 제조업의 역할과 중요성이 재조명되면서 전 세계적으로 제조업 경쟁력 강화를 위한 경쟁이 치열하며, 디지털 전환과 탄소중립이라는 글로벌 메가 트렌드에 맞춰 제조기반 강화 정책이 중점적으로 추진되고 있다.

본 발표에서는 미국, 독일 등 주요 제조업 강국과 우리나라의 제조업 부흥 및 고도화를 위한 현황과 시사점을 살펴보고, 이를 바탕으로 우리나라의 정책적 대응 방향을 모색한다. 특히, 제조업의 기반인 기계기술의 기여 방안에 대해 논의했다.

또한, 현대자동차 로보틱스랩장 현동진 상무가 ‘엔지니어링 문제 해결을 위한 현대자동차 로보틱스랩의 접근법’에 대해 발표했다.

현동진 상무에 따르면 현대자동차의 로보틱스 기술은 ‘Progress for Humanity’라는 그룹의 비전에 기반하고 있다. 사람들과의 접점에서 인간의 삶을 더 값지고 풍요롭게 만들기 위해 로보틱스랩은 바퀴, 다리, 팔과 손으로 이루어진 차별화된 HW들과 인공지능, 지능형관제시스템, 자율주행과 같은 SW기술들을 내재화하고 있다.

이러한 HW와 SW기술들의 융합을 통하여 물류/배달, 개인용 모빌리티, 산업/의료 보조, AI서비스, 전기차 충전 등과 같은 고도화된 서비스를 창출해낸다. 현대자동차 로보틱 스랩이 꿈꾸는 사회는 로보틱스와 서비스가 연결된 Robot Intelligent Society이며, 이를 위해 다음과 같은 제품과 기술들을 연구개발하고 있다.

첫째, 바퀴의 편심제어를 통해 몸체의 수평을 유지하며 주행이 가능한 MobED, 어떤 사물에든 장착되어 이동성을 부여할 수 있는 PnD(Plug & Drive) 모듈은 인간의 이동성 확장(Expand Human Reach)에 획기적 변화를 가능하게 할 것이다.

둘째, 하반신 마비환자의 보행을 가능하게 하고 재활을 돕는 ‘X-ble MEX’, 산업현장에서 근로자의 근력을 보조함으로써 근골격계 질환 예방을 가능케 하는 ‘X-ble Shoulder’와 ‘X-ble Waist’는 인간의 삶을 더 건강하고 안전하게 만들 수 있다.

셋째, 로보틱스랩의 내재화된 AI/SW 기술을 활용하여 개발한 비대면 서비스로봇 ‘DAL-e’는 고객 접점에서 다양한 응대 활동 수행이 가능하며, 다가오는 전기차 시대를 대비하여 개발 중인 전기차 자동충전로봇(ACR)은 ‘DAL-e’와 함께 고객의 시간을 더 값지게 만들 것이다.

두 번째 발표자인 미국 조지아공과대학교 에너지전략연구소 소장 티모시 리우웬(Timothy Lieuwen) 박사는 ‘산업용 가스터빈의 연구개발 필요성 및 현황’을 주제로 온라인 발표를 실시했다.

가스터빈은 빠르게 탈탄소화하며 발전하는 글로벌 에너지 믹스에서 핵심적인 역할을 수행할 것이다. 그러나 에너지 시스템에서 가스터빈의 가치는 연료 다양성의 확대와 전력망 내 급전 불가능한 재생에너지의 증가로 인해 더욱 성장할 것이다.

이에 따라, 미래 가스터빈 산업을 이끌 핵심 가치는 연료 유연성, 가동 유연성 및 효율에 의해 결정될 것이며, 해당 영역들은 제작사 및 다양한 미국 연방기관의 지원으로 수행되는 R&D를 주도하고 있다.

예를 들어, 연료 유연성은 수소, 암모니아 및 액체 바이오 연료의 사용이 증가함에 따라 발전해왔다. 또한 가동 유연성은 확정적이고 급전 가능한 전력이 감소하고, 탈탄소화되는 전력망의 간헐적 공급이 증대되면서 발전하였다. 일례로, 가스터빈은 연료 형태로 저장된 장기 에너지를 전기 및 축동력으로 변환하는 다양한 수단 중 하나가 될 것이다.

그러나 이는 시간당 전력균형뿐만 아니라, 플로우 배터리 및 양수발전과 같이 월별 · 분기별 균형을 요구하는 장기 에너지 저장 접근 방식과도 경쟁하게 될 것이다.

마지막으로 효율등급은 다른 경쟁방식과 비교하여 연료 기반 에너지 매체의 비용에 직접적인 영향을 미칠 것이다.

이러한 각각의 영역들은 연소, 압축기 공기역학, 터빈 열전달, 시스템 다이내믹스와 제어, 데이터 및 물리 기반 모두에 기반을 둔 디지털 트윈 활용 등의 연구개발을 주도하고 있다.

세 번째 발표자인 박상진 한국기계연구원 원장은 ‘KIMM2050 - 국가전략기술과 기계연구원의 역할’을 주제로 발표를 실시했다.

글로벌 기술패권 시대에 경제 안보와 기술 주권 확보가 더욱 중요해지고 있다. 우리나라 정부도 12대 분야 50대 세부 중점기술을 국가전략기술로 선정하고, 이를 육성하기 위한 다양한 정책과 제도적 기반 구축을 공고히 하고 있다. 국가전략기술 확보를 위한 전방위적인 노력이 필요한 시점에서 산업 경쟁력의 요체인 기계기술의 중요성이 더욱 부각되고 있다.

한국기계연구원도 디지털 전환, 탄소중립 등 글로벌 패러다임 변화 초입부터 국가의 핵심 성장 동인으로 작용할 육성 분야와 로드맵을 2019년부터 수립하여 점검해오고 있으며, 최근 발표한 정부의 12대 국가전략기술과 그 맥락을 같이하고 있다.

본 발표에서는 한국기계연구원이 준비한 ‘2050년 기계가 그리는 미래(KIMM2050)’ 소개를 통해 미래 청사진을 제시하고, 국가전략기술의 성공을 위해 기계기술이 어떻게 기여할 것인지 소개하고, 국가연구소로서 한국기계연구원의 역할과 임무 달성을 위한 장기적인 연구 추진 방향을 공유했다.

포럼 마지막 순서에는 미국 MIT 천정훈 석좌교수, 현대자동차 현동진 상무, 두산에너빌리티 손정락 고문과 기계연구원 박상진 원장이 참여해 패널토론을 진행했다. 패널토론에서는 각 전문 분야의 경험과 통찰을 공유하며, 글로벌 미래 전략 기술 방향에 대한 깊이 있는 의견을 교환했다.

박상진 원장은 “기계연구원은 12대 국가전략기술 및 50대 중점기술 중 반도체·디스플레이, 첨단로봇·제조 등 8대 분야 20개 세부 중점기술에 대해 선도적으로 임무지향형 연구를 수행하고 있다”며 “이번 포럼은 특별법 제정으로 가속화되고 있는 전략기술 확보를 위한 글로벌 경쟁에서 근간이 되는 기계기술 연구개발의 전략을 다방면으로 모색하는 자리가 될 것”이라고 말했다.

한편 ‘2023 글로벌 기계기술 포럼’은 올해로 10주년을 맞이했으며, 기계연구원은 매년 세계적인 산업계와 연구계, 학계 전문가를 초청하여 기계기술 분야의 미래 이슈를 짚어보고 현안을 논의하는 국제 학술포럼을 개최해왔다.