한국생산기술연구원

생기원, 두 마리 토끼 잡고 중소기업 글로벌 진출 지원

- 모니텍㈜에‘실시간 초고속 열화상 용접 모니터링 시스템’개발 지원

- 용접부품 불량률은 30%이상 낮추고, 생산성은 20%이상 높여

□ 한국생산기술연구원(원장 이낙규, 이하 생기원)이 중소기업 모니텍㈜에 기술 지원해 실시간으로 용접 품질을 판단할 수 있는 초고속 열화상 모니터링 시스템을 개발했다.

ㅇ 용접분야에서 모니터링 시스템은 품질 정확도를 높여주는 핵심 기술로 불량품 생산을 줄여주고, 최종 제품의 신뢰성 향상에 큰 영향을 미친다.

□ 모니텍㈜은 용접분야에서 실시간 모니터링 품질 평가 시스템 개발 및 솔루션 전문기업으로 기술력과 품질 우수성을 인정받은 중소기업이다.

ㅇ 주로 자동차 부품사에 해당 시스템을 납품해 왔지만, 최근 몇 년간 내연 자동차 시장의 감소세로 덩달아 매출이 1/3로 줄면서, 새로운 판로 개척이 절실했다.

ㅇ 최근 급성장하고 있는 전기 자동차 배터리 산업분야와 다시금 기지개를 켜고 있는 조선업, 중공업 분야로의 도약을 준비 중이었다.

□ 이러한 상황에서 모니텍㈜은 생기원 첨단정형공정그룹 지창욱 박사 연구팀과 손잡고 더 빠르고, 정확한 ‘실시간 초고속 열화상 용접 모니터링 시스템’ 개발에 성공했다.

ㅇ 기존 실시간 모니터링 시스템은 아크(Arc, 두 개의 전국 사이에 전압을 건 경우에 발생하는 강한 에너지)용접 품질 검사 시스템이 대부분이었는데, 전류, 전압센서 신호 즉 2차원적 전기적 신호만으로 품질을 판단해 품질 판별 정확도가 90%이하에 머무르는 한계가 있었다.

ㅇ 이에 생기원은 품질 판단 정확도를 95%까지 끌어올리고자 모니터링 시스템에 ‘초고속 열화상 카메라’ 적용을 제안했고, 용접 현상을 3차원 실시간으로 관찰하는 것이 가능해 졌다.

ㅇ 덕분에 품질판단 정확도가 높아져 최종 용접제품의 불량률이 기존대비 30%이상 낮아지고, 생산성은 20%이상 높아지는 성과가 있었다.

□ 지박사 연구팀은 기존 적기적 신호를 사용한 용접 품질 판단은 정교한 품질 분석이 어렵다고 판단해, 3차원 입체 영상 및 색상의 변화 등의 이미지 프로세싱을 통해 품질 판단 정확도를 높였다.

ㅇ 이를 위해 먼저 초고속 열화상 신호를 이용한 이미지 프로세싱 및 결함 검출 알고리즘을 개발하고, 용접 품질 평가 기준 확립 및 품질 판단이 가능한 데이터베이스(DB) 구축에 나섰다.

ㅇ 이렇게 수집된 데이터를 바탕으로 용접 공정상의 불량판단 인자를 도출할 수 있었고, 품질 판단을 위한 기준치 설정이 가능해 졌다.

ㅇ 예를 들어 이미 도출된 적합 용접제품의 3차원 입체 형상과 비교제품의 형상이 다를 경우 불량품일 것을 예측하거나, 설정한 임계 온도값을 벗어나는 순간 붉은색 알람을 발생시켜 실시간으로 판단이 가능하도록 했다.

ㅇ 모니텍㈜은 본 기술 개발을 바탕으로 초고속 열화상 신호를 이용한 모니터링 시스템 맞춤 개발 의뢰를 받는 계기가 됐고, 세계적 선도기업들과의 경쟁을 통해 헝가리에 위치한 글로벌 전기차 배터리 회사에 진출하는 가시적 성과도 있었다.

□ 모니텍(주) 황동수 대표는 “중소기업에서 무엇보다 중요한 것은 기술개발을 위한 연구인력”이라고 말하며, “생기원의 기업지원 프로그램을 통해 그 공백을 메우는 데 큰 도움이 됐다.”고 전했다. 생기원 지창욱 박사는 “이번 협업은 시작에 불과하며, 모니터링 장비 핵심 부속품의 국산화 작업도 함께 해나갈 계획이다.”고 밝혔다.

ㅇ 한편 생기원은 중소․중견기업의 긴급한 현장 애로기술 해결을 지원하고자 매년 기업의 신청을 받아 생기원의 인력 및 장비 등의 인프라를 활용해 단기 집중 지원하는 ‘파트너기업* 수요대응생산기술지원사업’을 수행하고 있다. 이번 기술지원 역시 본 사업의 일환으로 진행됐다.

담당부서 : 전략홍보실

정재혁

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