섬유소재종합솔루션센터 구축 및 활용 방안

노인보건복지사업 안내 2010

제 1 장＿노인돌봄서비스 사업 개요 2012 Dyeing and Finishing 1975-5783/2012-12/16-23

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섬유소재종합솔루션센터 구축 및 활용 방안

이도현 ․ 송선혜

연구원 DYETEC

서

론

1.

전 후방 산업에 파급효과가 큰 섬유소재산업은 최근 들어 기존 섬유소재에· IT, NT, BT, ET 등 첨단 기술을 융합한 극한성능 슈퍼섬유 나노 복합섬유 등의 신소재를 개발하여 산업 전반에서 플라스틱과, 금속소재를 대체할 수 있는 산업자재용 소재 부품으로 그 영역을 확장시켜 가고 있다 이러한 신소재. 활용 및 사업화를 위한 연구 개발을 진행할 때 각 기업은 인력과 비용 시간 등을 투자하여 공정별 소, 재정보를 수집하거나 실험하여야 하며 이러한 절차는 제품화 및 사업화를 지연시키는 요인이 되고 있, 다 특히 중소기업의 경우 고 위험이 따르는 개발 설비 투자에 적극적이지 못하며 인적 물적 자원의 한. · · 계가 존재하여 개발 및 사업화를 위한 체계적인 지원 시스템이 절실하다. 이에 소재정보은행, Test-bed 등 소재 인프라의 유기적 연계 및 확충을 통해 중소기업의 소재개발 기 획에서 사업화까지 전 주기적 지원기능의 소재종합솔루션센터의 구축이 진행 중에 있다 섬유분야 소재. 종합솔루션센터는 신섬유(Neotextiles), 탄소섬유 등 산업용 고수요 분야 소재의 산업요구와 미래수요에 대비하기 위한 준양산 공정 설비를 구축하고 분산되어 있는 정보를 집적 공급하여 중소기업의 소재개발· 과 사업화를 촉진시킴으로써 소재산업의 경쟁력을 강화하기 위한 HUB 기능을 수행하는 종합 중소기업 지원 인프라이다. 이에 본 고에서는 DYETEC연구원이 중심이 되어 구축되는 섬유소재종합솔루션센터에 대해 소개하고, 기존의 소재정보 지원체계 및 기관 현황에 대해 살펴봄으로써 앞으로의 센터 활용 방안에 대해서 생각 해 보고자 한다.

개념 및 역할

2.

정의

2.1

정부가 2018년 세계 대 부품 소재 강국 도약을 목표로 진행 중인 소재산업 육성사업의 일환으로 한4 · , 국산업기술진흥원(KIAT)이 지식경제부의 지원을 받아 진행 중인 “소재종합솔루션센터구축사업 의“ 4대 소재로써 섬유소재종합솔루션센터구축사업” “ 2012년 시작되었다 이는 막대한 투자비와 오랜 시간이 소. 요되지만 성공 가능성이 낮고 제품화에 어려움이 큰 소재 개발의 한계를 극복하고 기업과 연구자들의, 신소재 대체소재 개발을 전담 기원하는 국가 차원의 소재전문 인프라를 구축하기 위한 것이다 그동안· . 금속 화학 세라믹 개 소재 분야에 있어서 소재종합솔루션센터가 운영되고 있었으며 금년에 대 소재로· · 3 4 섬유소재가 포함되었다. 섬유소재종합솔루션센터는 개발된 섬유소재의 양산화 및 소자 부품 적용성을 평가하는/ Test-bed를 중 심으로 분산되어 있는 섬유소재 정보를 수요자 중심으로 가공하여 제공 보급하는 섬유소재정보은행, · ,

를 통해 양산화된 소재 및 기술들의 품질 성능을 검증하는 데이터 검증 센터 구축된 정보를 Test-bed , , 확산 보급하는 지원센터 등으로 구성되어 섬유소재 글로벌 공급 기지화를 위한 종합 인프라이다· . Figure 1. 섬유소재종합솔루션센터 범위. 소재구분 금 속 화 학 세라믹 섬 유 주관기관 재료연구소 화학연구원 세라믹연구원 DYETEC연구원 참여기관 포항산업과학硏 한국생산기술硏 한국표준과학硏 한국과학기술硏 한국생산기술硏 자동차부품硏 한국신발피혁硏 포항산업과학硏 한국에너지기술硏 전자부품硏 자동차부품硏 한국섬유개발硏 한국생산기술硏 시험연구원 FITI KOTITI Test-bed 설비 - 100kg급 진공유도용해로 정밀 압연시뮬레이터 -금속 분말공정장비 등 -- Clean Room (816 )㎡ 습식코팅설비 -- Sputter 건식코팅용 ( ) - 정밀 적층칩 제조장비 - Glass 용융로 및 분쇄기 고기능성 박막소재 -제조장비 원사공정 -모노필라멘트 방사설비 ( ) 부직포공정 -다목적열풍접합기 ( ) 고차가공공정 -핫멜트 장치 ( full-coating ) 소재지 창원 대전 서울 대구 Table 1.4대 분야별 소재종합솔루션센터

역할

2.2

섬유 제품을 개발 사업화하기 위해서는 소재 정보를 바탕으로 제품 기획, ·design → 양산화 생산· → 적 합성 평가 → 데이터 검증 등의 단계를 거치게 되며 이러한 제품 생산에 소요되는 모든 영역을 섬유소, 재종합솔루션센터에 구축하여 중소기업의 기술 개발을 지원하고자 한다. 이를 위해 섬유소재 원사 정보에서 좀 더 특성화하여 섬유 상품화 공정별 최종 제품 용도별 물성정( ) , 보 생산공정정보 생산장비정보 기업정보 가격정보 등을 담아 수요자 요구에 부합하는 섬유소재정보, , , , 은행으로 설계하고자 한다 또한 중소기업에서 구축할 수 없는 신소재 적용 장비들을. Test-bed에 배치하 고 기존, 에 구축된 주관 참여 기관들의 인프라를 적극 활용함으로써 기업의 제품 생산을 지원하며 개발된· 소재의 용도별 적합성을 평가하여 빠른 사업화가 가능하도록 하는 one-stop 솔루션을 제공할 예정이다.

노인보건복지사업 안내 2010 제 1 장＿노인돌봄서비스 사업 개요 Figure 2. 섬유소재종합솔루션센터 구성.

국내외 소재정보 지원체계 현황

3.

국외현황

3.1

미국 일본 영국 등 소재 선진국들은 산업 전반에 영향을 미치는 소재정보의 중요성을 인식하고, , 1960 년대부터 소재 관련 정보를 수집 생성 및 가공하는 소재전문기관을 국가의 장기적 플랜으로 지원하였, 으며, DB가 상용화되면서 종합적으로 지원을 하는 시스템으로 발전해가고 있다. 특히 미국은 1960년대부터 연구 중심의 공학회인 NIST, ASM, 일본은 1970년대부터 금속소재 및 설계 중심의 NIMS, AIST, 유럽은 1980년대부터 화학소재 및 용도 전개 중심의 GRANTA를 통해 초기 물성 정보 중심에서 규격 특허 평가 수요 공급자 등 종합정보 형태로 발전시켜 나가고 있다 나아가 단순 데· · · . 이터 적측 및 나열형 정보에서 벗어나 소재 전문가의 데이터 가공을 통해 사용자 중심의 맞춤형 DB로 전환 대응하는 모습으로 변모하고 있다. 미국 년대부터 시작 연구중심의 공학회 - NIST, AM : 1960 ( ) 일본 년대부터 시작 금속소재 및 설계 중심 - NIMS, AIST : 1970 ( ) 유럽 년대부터 시작 화학소재 및 용도전개 - GRANTA : 1980 ( 최근 들어 인터넷의 발전과 더불어 대부분의 상용 DB는 web을 기반으로 하는 온라인 서비스 형태로 지원되고 있으며 각 전문기관의 특성화 분야별로 수집 생성된 데이터를 모듈화하여 국제적으로 연계, , 된 통합 링크 페이지를 운영함으로써 사용자의 초기 접근성을 향상시키는 동시에 기업 경영 효율화 소 프트웨어 영역으로 확대시키고 있다 그러나 현재까지 구축된. DB는 금속 화학 등의 원료 물질 위주로, 정리되어 있으며 섬유소재 특히 산업용 신소재에 대한 자료는 매우 미흡한 실정이다 또한 원재료 물, . 성 외 후속재료 원사 직물 부직포 복합 재료 등 에 대한 정보는 국외( , , , ) DB 구축기관 어디에도 없으며, 산업용 섬유 신소재의 경우 플라스틱과 금속을 대체할 만큼 미래 수요가 큰 물질이며 새롭게 개발되는 소재가 많으므로 이를 산업 수요에 맞추어 정보를 가공 제공하는 통합 기관이 필요하다, .

3.1.1 NIST(National Institute of Standards and Technology) [www.nist.gov]

미국 국립표준기술연구소(NIST)는 1901년부터 1988년까지 국립표준국(NBS, National Bureau of 이라고 알려진 측정 표준 실험실로 미국 상무부 산하의 비규제 기관이며 측정과학 표준 및

기술을 진보시켜 미국 혁신과 산업 경쟁력을 증진시키기 위한 연구소이다. NIST는 표준참조데이터 를 기본으로 하여 다양한 과학 분야에서의 물질 특성 및 광범위한 내용을 (SRD, Standard Reference Data)

포함한 정보를 제공한다. NIST는 약 2,900명의 과학자 공학자 기술자 및 관리 직원을 고용하고 있으며, , , 대략 1,800명의 준회원이 가입되어 있다 또한 소재정보 및 기술. DB는 영국 GRANTA MI(Material

엔진을 활용하고 있다 Information) .

그 중 화학소재 정보를 제공하는 NIST Chemistry WebBook(http://webbook.nist.gov/chemistry)에서는 분자 식 이름, , CAS No., 반응 구조 등을 통해 쉽게 화합물을 검색할 수 있게 하였다, .

Figure 3. NIST 화학소재정보제공사이트. 3.1.2 ASM(American Society for Matals) [www.asminternational.org]

은 미국 재료학회 대표기관으로써 소재 폴리머 섬유 메디컬 금속 세라믹 복합재 에 대한 정보부 ASM ( , , , , , ) 터 학회 논문 서적 기술 정보 등을 제공하는 회원수 만명 이상의 글로벌 소재정보제공 학회 사이트, , , 4 이다 영국 캠브리지 대학과 함께. GRANTA Design사의 지분을 소유하고 있으며 소재정보제공 엔진으, 로 영국 GRANTA MI를 사용하고 있다. Figure 4. ASM 홈페이지.

노인보건복지사업 안내 2010

제 1 장＿노인돌봄서비스 사업 개요 국립재료과학연구소

3.1.3 NIMS( , National Institute for Materials Science) [www.nims.go.jp]

일본 이바라키현(茨城縣) 쓰쿠바(筑波)시에 위치한 NIMS는 지난 1956년과 1966년 각각 설립된 금속재‘ 료기술연구소 와 무기재질연구소 가’ ‘ ’ 2001년 합병한 연구소로 현재 나노기술을 기반으로 인류의 미래에 필수적인 첨단재료 개발을 주도하는 세계적 연구기관으로 발전하고 있다. 는 일본을 대표하는 물질 재료 전문 연구기관으로 소재 연구자 및 과제 해결형 연구에 종사하는 국 NIMS · 내외 연구자와 그 관계자들에게 기술 장비의 이용 기회 및 정보 교환 인적 교류의 장을 제공하는 허브 기· 능의 역할을 담당하고 있다 또한 재료의 기본 물성 데이터 및 측정 데이터 생성 분석. · , DB화를 통해 새로 운 재료의 개발 및 최적 재료의 선택 활용과 관련된 정보 취득에 도움이 되는 솔루션을 제공하고 있다· . Figure 5. NIMS 홈페이지. 의 소재 데이터베이스 사이트인 NIMS MatNavi(http://mits.nims.go.jp 는 고분자 무기재료 금속재료 초) , , , 전도 재료 복합 재료의 구조 물성 및 확산 데이터를 제공하고 있다 크리프와 피로 데이터 시트를 기반, · . 으로 금속재료 데이터베이스 발표된 학술 문헌에서 유용한 수치 데이터를 수집하고 데이터베이스화한, 고분자 무기재료 확산 초전도 재료 데이터베이스 등으로 구성되어 있으며 이러한 데이터는 재료의, , , , 개발 및 최적의 선택 사용뿐만 아니라 재료의 특성 비교 및 예측 재료의 분류 등에 도움이 되는 솔루· , , 션을 지원하고 있다. Figure 6. NIMS 물질 재료· DB 사이트.

디자인사는 영국 캠브리지 대학 공학부 교수들에 의해 년 설립되었으며 설립자와 직

GRANTA 1994 ,

원 캠브리지 대학, , ASM이 소유권을 가진 독립적 회사이다 재료 과학 공학을 기반으로 재료 정보의 틈. · 새 영역에 이르기까지 다양한 소재들에 대한 정보를 구축하여 세계 최대 규모의 DB를 보유하고 있으 며 이러한 소재 정보를 유료로 제공하고 있다, .

Figure 7. GRANTA사의 MI(material information).

국내현황

3.2

한국섬유산업연합회는 국내외 바이어를 대상으로 국산 섬유소재 소싱 정보를 실시간으로 제공하는 섬유기업 생산정보 정보서비스 를 운영하고 있으나 용도별 소재별 조직별 염 ‘ DB' (www.koreatextile.org) , , , , 색 가공별 생산업체 정보만을 제공함으로 산업· 용 섬유 수요 급증에 따른 수요 기업에서의 소 재개발 및 제품개발 활성화 기대에는 미흡한 실정이다. 년 정부에서는 소재정보의 체계적 수집 2007 · 가공 보급 기반을 구축함으로써 소재개발 촉진· , 및 기간 단축 개발된 소재의 사업화를 효율적, 으로 추진하여 국내 소재 산업의 경쟁력을 강 화하기 위한 목적으로 금속 화학 세라믹 등의, , 소재를 중심으로 물성정보 기술 시장정보 특, · , 허 표준화 정보 산업통계 등 소재와 관련된 각· , 종 정보 DB 구축사업을 진행하고 있다. 이렇게 구축된 3대 소재정보은행을 통합하여 소재 물성정보를 무료로 제 (www.matbank.org) 공하고 있으며 공정 기술 시장 특허 인력 등 소, · · · · 재 개발과 사업화에 필요한 제반 정보도 원스 톱 서비스를 지원하고 있다. Figure 8. 소재정보은행 모식도.

노인보건복지사업 안내 2010 제 1 장＿노인돌봄서비스 사업 개요 Figure 9 소재정보은행 통합 사이트. .

향후 센터 활용 방안

4.

본 고를 통하여 2012년부터 구축될 섬유소재종합솔루션센터의 대략적 개요와 소재정보 제공 기관 현 황 등을 정리해 보았다. 최근 국내에서 소재 부품에 대한 관심이 높아지고 기존 소재를 대체하는 대체소재 개발이 활발히 진· , 행됨에 따라 소재 정보에 대한 중요성이 커져가고 있다 이에 정부에서도 소재정보은행 구축에 지원을. 아끼지 않고 있다 특히 국내의 소재정보은행은 국산 소재의 홍보창구 겸 사업화 지원팀의 역할을 수행. 할 수 있기 때문에 더욱 그 중요성이 크다. 따라서 섬유소재종합솔루션센터 내 섬유소재정보은행은 해외의 섬유소재 정보 수집 뿐 아니라 국산 소재 정보 제품화 되기까지의 모든 공정별 정보를 수집 생성하여 대체 소재 발굴에 나선 국내외 부품, , · 소재 기업들이 국산 소재를 선택할 수 있도록 서비스를 제공할 예정이다 또한 단순 소재정보 제공 뿐. , 아니라 제공된 정보의 가공 시생산에 이르기까지의 모든 제품화 단계에서의 종합적 솔루션을 제공할, 수 있는 기관으로서의 역할을 섬유소재종합솔루션센터가 담당할 예정이다. Figure 10. 섬유소재종합솔루션센터 운영 방안.

쌓여만 있는 정보는 의미가 없다 사용이 되어야 의미 있는 정보가 되는 것이다 따라서 초보자도 쉽. . 게 접근할 수 있으며 데이터를 검색하는데 시간과 비용을 절감할 수 있고 신뢰성 있는 정보를 제공하 는데 가장 큰 주안점을 둘 것이다 또한 제공받은 소재 정보를 소재 개발 및 제품 생산에 활용할 수 있. 도록 다양한 방식으로 평가 재해석하여 제공할 것이며 양산화 전단계까지의 모든 공정에서의 기술을, , 예측하여 지원할 수 있는 종합솔루션 센터가 되도록 할 계획이다.

참고문헌

년 섬유소재종합솔루션센터구축사업 사업계획서 한국산업기술진흥원 1. 2012 , . 2. www.matbank.org 3. www.nist.gov 4. www.asminternational.org 5. www.nims.go.jp 6. www.grantadesign.com

이 도 현 Tel. : 053-350-3756 / E-mail : lee@dyetec.or.kr

주요 경력 - -영남대학교 섬유공학과 석사 2000~2002 ( ) ⁃ 영남대학교 섬유공학과 박사수료 2002~2004 ( ) ⁃ 현재 연구원 섬유소재솔루션사업단 단장 2002~ DYETEC ⁃

송 선 혜 Tel. : 053-350-3759 / E-mail : sunhye@dyetec.or.kr

주요 경력 - -경북대학교 염색공학과 학사 1997~2001 ( ) ⁃ 경북대학교 염색공학과 석사 2001~2003 ( ) ⁃ 현재 연구원 섬유소재솔루션사업단 선임연구원 2003~ DYETEC ⁃