[인더스트리뉴스 최종윤 기자] 경남 창원에 위치한 한국전기연구원(KERI, 원장 명성호)이 똑똑한 ‘지능 전기기술’을 활용해 펼치는 지역 기업지원 사업들이 큰 호평을 받고 있다. 그 중 대표적인 사업이 바로 ‘공정혁신 시뮬레이션센터’다.

구축 예정인 한국전기연구원 ‘스마트 이노베이션센터’ [사진=한국전기연구원]

공정혁신 시뮬레이션센터는 한국전기연구원이 산업통상자원부(장관 문승욱), 경남도(경남도지사 권한대행 하병필) 및 창원시(시장 허성무), 경남창원스마트산단사업단과 함께 구축한 인프라로, 기업들이 제품 개발 단계에서 겪는 각종 어려움을 해결해주고 있다.

시뮬레이션이란 현실에서 발생하는 복잡한 물리 현상을 컴퓨터를 이용해 모델링하고, 수치 해석을 통해 각종 문제점을 파악·분석하는 것을 의미한다. ‘공정혁신 시뮬레이션센터’는 융·복합 해석기술을 활용해, 기업들이 제품을 만들기 전 다양한 시뮬레이션을 통해 다각도의 성능 예측과 검증을 할 수 있도록 지원한다.

시뮬레이션을 통해 기업들이 얻을 수 있는 가장 큰 효과는 제품 개발을 위한 기간과 비용의 단축이다. 하지만 규모가 작은 기업들 입장에서는 시뮬레이션을 위한 첨단 장비와 전문인력을 확보하기가 어려웠다. 이를 해결하기 위해 지자체와 국책 연구기관이 힘을 모아 설립한 ‘공정혁신 시뮬레이션센터’는 지역 기업들이 큰 비용 부담없이 제품 개발에서 겪는 각종 애로사항을 해결할 수 있게 했다.

시뮬레이션을 활용한 기업지원 업무는 2020년 5월 시작으로 본격적으로 진행됐다. 공장 자동화시스템 분야의 전반적인 스마트 솔루션을 제공하는 전문 기업인 ‘에스디앤티’는 공정혁신 시뮬레이션 센터를 통해 동 파이프 엘보우의 내압 성능 및 두께 검증에 필요한 무형의 해석 자산을 보유하고, 연구 개발 능력을 증대함으로써, 신규 제품의 개발 기간 단축 및 벤치마킹 모델을 활용했다. 또한 파이프 내압 저항 규격을 만족하는 파이프의 초기 두께를 제시했고, 수출을 위한 다국적 기업의 요구 시 품질 검증 자료로 활용했다.

30년간 굴착기 및 지게차용 용접 부품을 생산해온 글로벌 기업인 ‘청사정공’은 페달 고정 장치의 재료와 설계 형상으로부터 강성에 지배적인 설계 인자를 규명하고 설계 개선안을 확정, 금형 제작 시간의 단축으로 제조원가 절감을 통한 품질 및 가격 경쟁력을 확보했다.

제품의 품질 신뢰성 향상은 물론, 신규 수주 제안에서 본 해석 결과를 활용함으로써 수주 경쟁에서 차별화를 시킬 수 있었다. 그리고 페달 고정 장치의 해석 결과를 무형 자산으로 소유하고, 관리, 발전시킴으로써 지속 가능한 제품 개발 및 품질 개선의 발판을 마련했다.

‘공정혁신 시뮬레이션센터’는 융·복합 해석기술을 활용해, 기업들이 제품을 만들기 전 다양한 시뮬레이션을 통해 다각도의 성능 예측과 검증을 할 수 있도록 지원한다. [사진=한국전기연구원]

국내 최초 건설기계용 유압실린더를 생산한 ‘디와이파워’는 공정혁신 시뮬레이션 기술지원 사업에 참여해 쿠션 성능을 예측하기 위한 피스톤 및 쿠션의 이송을 모사하는 유동 영역을 분할하는 작업을 수행했고, 유동해석을 위한 격자계는 사면체 및 육면체 격자 형태를 혼합 적용했다. 이러한 사전 작업을 토대로 한 유동해석 결과, 시간 경과에 따른 실린더 내부 압력 변화를 비교할 때 쿠션의 초기 진입 시 압력은 유사한 경향을 보이는 것으로 나타냈다. 이러한 예측을 통해 디와이파워 관계자는 “쿠션 관련 개발 기간을 2개월에서 1개월로 단축할 수 있을것으로 기대된다”고 만족감을 피력했다.

이 밖에도 공정혁신 시뮬레이션센터의 기업지원을 통해 수혜기업의 매출 성장률은 3.5%였으며, 비교 대상인 중소제조업 0.2%, 제조업 전체 –2.0%, 전 산업 –0.6%에 비해 월등히 높은 것으로 분석됐다. 또한 수혜기업 42개사 중 2021년 매출액 정보가 있는 38개사를 대상으로 지원 전 대비 매출 성장률을 분석한 결과, 성장률이 떨어진 기업은 14개사(36.8%)인 반면 오른 기업은 24개사(63.2%)로 코로나 팬데믹의 여파에도 불구하고 매출이 성장한 기업이 두 배 가까이 많았다.

사업이 국가 경제에 미치는 파급효과를 확인하기 위해 지역산업연관분석을 통한 경제적 파급효과도 분석해본 결과, 생산유발 667.5억원, 부가가치유발 333.7억원, 고용유발 480.2명의 국가 경제적 파급효과가 발생했으며, 경남지역에서만 생산유발 479억원, 부가가치유발 253.8억원, 고용유발 366.5명으로 추정된다.

한국전기연구원 백명기 해석기술지원실장은 “기술적 어려움을 겪는 지역 중소·중견기업들을 대상으로 첨단 ICT 기반의 공정혁신 시뮬레이션센터를 통해 경쟁력 향상과 기술 자립화를 실현할 수 있도록 지원할 계획”이라며, “이로 인한 효과는 각종 기회비용 절감과 매출 증대로 이어질 것”이라고 밝혔다. 덧붙여 “노후화된 창원산단 기업들이 디지털 전환을 통해 히든 챔피언으로 성장할 수 있도록 지속적인 관심과 노력을 기울일 계획”이라고 전했다.

한편 한국전기연구원은 과학기술정보통신부 국가과학기술연구회 산하 정부출연연구기관이다. 중심 연구분야는 전력망 및 신재생에너지, 초고압직류송전(HVDC) 및 전력기기, 전기추진 및 산업응용 기술, 나노신소재 및 배터리, 차세대 전력반도체, 전기기술 기반 융합형 의료기기 등이 있고, 전력기기의 성능을 시험하고 성적서를 발급해주는 국제공인 시험인증 역할도 수행하고 있다.

[최종윤 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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