한국섬유기계융합연구원(KOTMI) ‘하이테크 롤(High-Tech Roll) 첨단화 지원 기반구축 사업’ 본격 추진

KOTMI ‘하이테크 롤(High-Tech Roll) 첨단화 지원 기반구축 사업’ 본격 추진

2027년까지 총 194억원 투입, 신산업 제조장비 원천기술, 부품, 장비 공급망 확보

체계적인 지원 프로세스 기반, 이차전지·섬유 산업 원천기술 자립화 확보 계기

 

경상북도, 구미시, 한국섬유기계융합연구원은 2023년 6월, 산업통상자원부가 공모한 ‘하이테크 롤 첨단화 지원 기반구축 사업’에 선정돼 2027년까지 5년간 194억(국비 100억원, 지방비 94억원)을 투입해 구미국가산업4단지(확장단지) 내에 고부가가치 산업구조 혁신 및 활성화를 위한 사업을 본격 추진하고 있다.

 

한국섬유기계융합연구원(원장 성하경, www.kotmi.re.kr )은 지난해 8월 협약 체결 이후, 사업 추진을 위한 세부 전문 조직을 구성했다.

 

또, 운영위원회를 통한 기초 건축 및 장비 구축 계획안 점검과 산업용섬유 기업, 롤 및 롤-투-롤 장비 기업의 소리를 듣는 워크샵과 기술교류회를 개최했다.

▶ 하이테크 롤 운영위원회 및 워크샵 개최

 

롤(roll)은 기본적으로 원통형 본체를 가지는 회전 구조물로서 원통형 본체 외형을 구성하는 실린더(pipe or tube), 본체를 지지하는 회전축(shaft), 롤의 회전을 가능하게 하는 지지부(bearing) 및 기타 부속장치로 구성돼 있다.

 

고전적으로 인쇄 및 섬유의 연속공정, 제품 이송 및 단순 가압의 역할을 수행했지만, 최근 이차전지, 디스플레이 산업 등 고부가가치 제조 공정에 적용이 확대되면서 고속, 고정밀, 고하중, 대면적, 경량화, 온도제어 등의 하이테크 기술이 적용되고 있다.

<그림. 하이테크 롤 및 분류>

 

하이테크 롤의 공급망은 부품(롤)-장비(롤-투-롤 장비)-완제품(이차전지, 섬유)으로 밸류-체인(Value Chain)을 형성하고 있다.

 

이차전지 및 섬유/인쇄 산업은 전·후방 산업에 이르는 파급 효과가 큰 수준이며, 특히, 전방산업의 제조 공정에서 롤-투-롤 공정에 대한 기술 경쟁력이 중요해지고 있다.

▶그림. 하이테크 롤 및 롤투롤 장비 수요-공급사슬

 

최근 제2의 반도체로 불리는 이차전지 산업에는 온도제어, 코팅, 패턴, 가압 등 다양한 롤이 복합적으로 사용되고 있으며, 이차전지용 핵심 소재(전극재, 분리막) 생산에서 조립 공정에 이르기까지 전 분야에 다양한 롤이 사용되고 있다.

<그림. 이차전지 제조 공정에서 활용되는 롤>

 

섬유 제조 공정에서 섬유 원사의 제조에서 최종 제품의 생산에 이르는 다양한 공정에 다양한 형태의 롤이 사용되고 있으며, 특히 고기능성 섬유 제조 제품의 생산에 있어 가압, 패턴, 히팅 롤 등의 사용이 증가하고 있다.

▶그림. 기능성 섬유 제조 공정에서 활용되는 롤

최근 하이테크 롤은 이차전지, 디스플레이 등 고부가가치 산업의 부품·장비 이슈에 따라 수요가 급격하게 증가했으나 국내 롤 생산 업체는 대부분 중소기업으로 자체 기술 개발 역량 및 인적·물적 자원이 부족한 상황이다.

 

또한, 수요기업에서 요구하는 기술개발 주기가 빨라지고 있으며, 개발 성능에 대한 시험 성적서를 제출해야 하는 실정이다.

 

이에 따라 수요기업은 해외 선진사 롤에 대한 의존도 확대로 향후 국내 롤 및 롤-투-롤 장비산업의 수요공급 벨류-체인 약화가 우려되고 있다.

 

국내 롤 대표 기업 육성을 위한 기술 및 기업지원의 목표로 설립될 ‘하이테크 롤 첨단화 지원센터’의 향후 역할이 기대되는 부분이다.

 

‘하이테크 롤 첨단화 지원센터’는 하이테크 롤 전주기 기술 및 사업화 지원을 통한 산업 경쟁력 제고 및 디지털 기반 수요-공급간 밸류-체인 확대라는 비전을 바탕으로 ①하이테크 롤 첨단화 지원센터 구축 ② 28종 지원 장비 구축 ③ 전문인력 양성 ④ 제조기반 온라인 협업 플랫폼 구축 ⑤기술고도화를 위한 기술서비스 지원 ⑥하이테크 롤 관련 기업 공급망 강화를 위한 협의체 운영 ⑦ 하이테크 롤 기술⦁제품 사업화 및 기술이전 ⑧ 수혜기업 만족도 90%이상 달성 등의 8가지 추진 목표로 진행된다.

 

센터 세부 추진 내용으로는 ① 기반구축 ② 기술지원 ③ 기반운영으로 나뉜다.

 

▷(기반구축) 하이테크 롤 및 롤-투-롤 산업을 비롯한 전·후방 신산업 분야로의 네트워크 거점이 될 하이테크 롤 첨단화 지원센터를 구축하고, 하이테크 롤 전주기 기술 및 사업화 지원 체계 구축을 위한 장비 28종 도입 및 운영할 계획이다.

 

또, 구축된 인프라를 바탕으로 전용 장비 기반 기술·시험·평가 지원 체계도 수립한다.

 

▷(기술지원) 하이테크 롤 기업 지원을 위한 도입 장비 기반 소재/물성/형상 분석, 기초 설계, 시제품 제작, 특성/신뢰성 분석, 온라인 협업, 사업화 지원 단계의 전주기 기술 및 사업화 지원 프로세스 구축과 장비 활용기반 롤 데이터 베이스 구축 및 디지털 트윈 통한 하이테크 롤 온라인 설계/분석/신뢰성 평가 플랫폼을 구축한다.

 

▷(기반운영) 애로기술 문제해결 기술지원, 기술혁신 사업화 지원, 하이테크 롤 전문인력 양성 기반의 하이테크 롤 산업 생태계 고도화 전략을 수립하고, 다양한 형태의 산·학·연 협력 네트워크 구축을 통해 지속적이고 혁신적인 롤 생태계 틀을 마련한다는 계획이다.

<그림. ‘하이테크 롤 첨단화 지원 센터’ 추진 내용>

 

 

‘하이테크(High-Tech) 롤(Roll)’은 이차전지, 섬유, 디스플레이산업 등의 첨단제품 제조를 위한 롤-투-롤(Roll to roll) 장비의 핵심부품이다.

 

직·간접 회전 구동을 통해 연속적인 대량 생산, 초정밀(미세, 박막) 가공을 위한 대면적, 스마트화, 경량화 등의 기술이 접목된 하이테크 롤의 세계시장은 2020년 108억 달러에서 연평균 12% 성장해 2024년에는 173억 달러에 이를 전망이다.

 

국내 시장은 2020년 5천300억 원에서 연평균 20% 성장해 2024년 1조1천억 원에 달할 것으로 추정되는 등 지속 성장이 기대되고 있다.

 

반도체, 이차전지 등 신산업분야 제조장비 부품은 장비의 성능, 신뢰성, 가격 등을 결정하는 핵심 요인이다.

 

하지만, 국내에서는 여전히 수입 의존도가 높고 기술력 부족에 따른 공급망 불안 요인이 상존하고 있다.

 

특히, 국내 중소기업 롤 제조업체들이 개발된 부품을 실증하거나 장비 성능을 검증할 롤 전문 지원기관이 없어 많은 어려움을 겪고 있다.

 

경북도에는 반도체, 디스플레이, 이차전지 등 신산업 제조 기업이 많아 제조장비 및 부품의 내재화 가능성이 충분하다.

 

이번 사업을 통해 롤 제조업체에서 실제 제품을 생산하기 전 롤의 성능을 미리 모의실험(시뮬레이션)할 수있는 디지털 기반 협업 플랫폼도 구축된다.

 

이를 통해 관련 기업들은 최고 성능의 롤 설계 도면을 만들어 내는 한편, 성능 점검도 가능해 제품 신뢰성 향상과 비용 절감도 기대되고 있다.

 

기술 패권 경쟁의 가속화에 따라 글로벌 기술 선진국들은 자국 내 기술혁신 장려 및 자립화 추진, 공급망 안정화, 전략적 글로벌 기술 협의체 구성 등의 다양한 과학기술외교 정책을 펼치고 있다.

 

‘하이테크 롤 첨단화 지원센터’ 구축을 계기로 체계적인 지원 프로세스 기반의 국내 이차전지, 섬유 산업의 공급망 강화 및 원천기술 자립화 확보의 토대가 될 전망이다.

 

<김진일 기자>

http://www.ktenews.co.kr/bbs/board.php?bo_table=textile&wr_id=5522

www.ktenews.co.kr 

한국섬유경제

www.smarttexcrew.com 

뉴스 정보 서비스 | 스마트텍스크루 | 대한민국