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  • 기사등록 2021-01-11 15:29:34
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자원이 부족한 우리나라가 반도체, 자동차, 조선 등 주력산업을 기반으로 반세기만에 선진국 반열에 오를 수 있었던 원동력은 보이지 않는 곳에서 뒷받침한 뿌리산업의 공로가 컸다. 때문에 우리나라가 현재 중점 추진 중인 소재·부품·장비(이하 소·부·장) 경쟁력 강화는 뿌리산업을 빼놓고 말할 수 없다. 
현재 뿌리산업은 4차 산업혁명시대 도래와 전기차, 이차전지, 3D프린팅 등 신산업 활성화에 발맞춰 변화가 필요한 시점이다. 이러한 신산업의 핵심소재인 희소금속은 날로 수요가 급증하고 있지만 우리나라는 여전히 전적으로 수입에 의존하고 있다. 때문에 희소금속 공급안정을 위한 기술개발과 생태계 구축은 뿌리산업 경쟁력과 직결되며 나아가 소·부·장 경쟁력을 좌우하는 것이다. 이에 우리 정부는 국내 희소금속 고순도화·소재화 관련 최고 수준의 인프라가 구축된 한국생산기술연구원 국가위임부서인 한국희소금속산업기술센터를 소·부·장 국가연구실로 지정한 바 있다.
한국희소금속산업기술센터는 인프라와 전문인력을 바탕으로 관련 정책지원 거점 역할 및 기술자립을 위한 기업지원을 추진 중이다. 이에 본지는 한국희소금속산업기술센터 임경묵 소장의 인터뷰를 통해 소·부·장 경쟁력 강화 노력과 함께 필요한 점을 들어보는 자리를 마련했다.

“4차 산업혁명 제조업 도약 소재·뿌리공정 지원 앞장설 것”



■ 정부가 소재·부품·장비 자립화를 위해 적극적인 투자에 나서고 있다. 한국생산기술연구원과 한국희소금속산업기술센터의 역할은


2019년 포토레지스트 등 반도체 생산 관련 3대 품목에 대한 수출 규제가 시작된 이후, 소재·부품·장비(이하 소·부·장) 산업과 기술 자립화에 대한 국가 차원의 관심과 지원이 이어지고 있다. 이중 소재·부품산업에 있어서 반드시 확보되어야 할 기술은, 미세한 품질 차이로 제조 부품의 근본적인 성능 차이를 유발하는 소재기술과 이 소재를 부품화 할 수 있는 공정기술이라 할 수 있다. 특히 한국생산기술연구원(이하 생기원) 주력 분야인 뿌리기술은 소·부·장 핵심 품목 60% 이상에 적용되기 때문에 반드시 확보해야 하는 핵심 공정기술이다.


생기원은 전통적인 뿌리소재와 첨단소재를 포함하는 소재기술로부터, 뿌리기술을 중심으로 소·부·장의 핵심 품목을 생산할 수 있는 핵심 공정기술을 전주기로 보유한 기관이다. 전국 각 지자체의 주력 산업과 연계한 주력기술을 중심으로 하는 3개 연구소, 7개 본부를 기반으로 체계적인 기술 지원 체계를 보유중이며, 이를 통해 지속적으로 소·부·장 기업들을 지원해 왔다.


생기원은 소·부·장 기술자립화를 위해 원내 조직으로 ‘산업기술전략본부’ 내에 ‘소재부품장비기술전략단’을 설립하여, 소부장 기술정책 및 기술지원 전략 수립 등 범정부 차원의 소부장 기술지원 정책에 대응하도록 했다. 또한 전체 연구 인력이 소부장 대책 핵심 품목 생산 기술개발 및 이를 통한 기술지원에 매진할 수 있도록, 원내 R&D 및 기술지원 프로그램을 활용해 적극적으로 지원하고 있다. 특히 소재분야에서는 뿌리소재 뿐만 아니라 산업의 비타민으로 고기능 소재의 핵심 원소인 희소금속의 산업기술 자립화를 위해 ‘한국희소금속산업기술센터(이하 희소금속센터)’를 중심으로 산업통상자원부의 대응 정책 수립 지원, 핵심 기술 로드맵 수립 및 기업지원, 그리고 과학기술정보통신부의 ‘고순도 희소금속 연구실’ 지정을 통한 핵심 기술개발 등 다양한 활동을 수행 중이다.


■ 첨단소재 개발 및 다원화 속도가 빨라지면서 기존 뿌리기술과 산업의 변화가 시급한 상황이다. 이에 뿌리기업들이 어떻게 대응해야 하는가


뿌리산업은 뿌리기술을 이용해 소재를 부품으로 부품을 완제품으로 생산하는 기반산업으로서, 지금까지 반도체, 자동차, 조선 등 국내 주력 산업의 급격한 성장을 뒷받침 해온 핵심 공정기술이라 할 수 있다. 뿌리기술은 주조, 금형, 소성가공, 용접, 표면처리, 열처리의 6개 핵심 기술 분야로 나누어 기술개발 및 기술 지원이 이루어져 왔다. 그러나 4차 산업혁명시대 도래에 따라 소재의 다원화 및 첨단소재 적용이 가속화되고 있다. 소재를 산업의 요구에 맞게 신기능 부품으로 생산할 수 있도록 다양한 분야의 혁신적인 뿌리기술 확보가 요구되고 있다.


4차 산업혁명이 가져올 제조혁신과 이에 따른 산업적·사회적 변화는 뿌리기술 및 뿌리기업에 있어서 위기이자 기회라 할 수 있다. 그 동안 뿌리기술 분야는 일본, 독일 등 전통적 제조 강국과의 기술격차가 컸다. 대부분의 뿌리기업이 영세한 중소기업 위주이기 때문에 기술역량이 부족했던 것이다. 이로 인해 선진기술 수준에 도달을 위해 생기원에서는 현장 애로기술 지원 및 개발이 주를 이뤄왔다. 하지만 4차 산업혁명으로 반전의 여지가 생겼다. 그간 크게 향상된 기업들의 기술역량을 토대로 한 혁신기술인 정보기술(IT)과 인공지능(AI) 등을 선제적으로 뿌리산업에 접목시키고자 하는 노력들이 더해지고 있는 것이다. 이를 계기로 국내 뿌리기업들이 세계적으로 선도적인 위치에 설 수 있는 가능성이 열렸다. 또한 이러한 공정 혁신은 뿌리산업의 고질적인 문제라 할 수 있는 저부가가치 산업이자, 기피산업이라는 인식으로부터 탈피해 청년 인력의 유입을 활성화 하는 단초가 될 수 있다.



희소금속 수요 증가세 불구 수입의존, 밸류체인 연결 시급

소재실증화·기술개발 등 기업지원 통한 뿌리산업 육성 중점



이를 위해 생기원을 비롯한 정부출연연구기관들이 IT와 AI를 뿌리기술에 활용하는 선도형 뿌리기술의 연구개발에 집중해야 한다. 또한 개발된 기술을 뿌리기업에 적극적으로 보급하는 활동에 나서야한다. 아울러 뿌리기업에서 해당 기술들이 꼭 필요하다는 인식 개선의 노력도 선행되어야 한다. 마지막으로 뿌리기업 생산공정의 자동화·스마트화·고효율화를 목적으로 수행중인 ‘뿌리산업 자동화·첨단화 지원사업’ 등 기존 정부의 기업지원 사업뿐만 아니라, 이 분야에 특화되어 뿌리기업이 연구소, 대학 등과 함께 수행할 수 있는 R&D 지원사업의 확대가 필요하다고 할 수 있다.


■ 정부가 소부장 특화단지를 전국에 구축하고 지자체 또한 일자리 창출과 지역 주력산업 발전을 위해 많은 관심을 가지고 있다. 기 구축된 인프라의 활용법은


앞서 언급한 것과 같이 생기원은 전국에 3개 연구소 및 7개 본부를 운영하고 있다. 이 조직들은 각 지역 주력산업의 특성에 맞도록 연구인력 및 장비를 구축하고, 뿌리기술을 중심으로 지역 기업에 대한 특화된 기술지원 활동을 수행해 왔다. 소부장 산업의 핵심 공정기술이 뿌리기술이기 때문에, 생기원은 소부장 산업 지원을 위한 인프라를 이미 확보하고 있다고 자부할 수 있다.


지자체와 함께 생기원의 우수한 인프라를 적극적으로 활용하려는 논의가 활발하게 이루어지고 있다. 그 예로 인천시와 생기원 뿌리기술연구소의 협력활동을 들 수 있다. 송도에 위치한 뿌리기술연구소는 인천이나 수도권은 물론 전국을 대상으로 뿌리소재와 공정연구 및 기술지원을 담당해 왔다. 최근 인천시의 1만 여개 제조업체 중 31%, 인천지역 최대 산업단지인 남동공단 기업의 약 60%가 뿌리기업으로 뿌리산업의 비중이 큰 지자체이다. 그러나 남동공단을 비롯한 인천 제조기업들의 어려움이 커지고, 인천 산업단지 혁신의 필요성이 높아지면서 인천시는 뿌리기술연구소와 함께 스마트산단 사업, 산업단지대개조 사업 등을 적극적으로 추진 중이다. 특히 희소금속산업 육성조례(2019년), 뿌리산업 육성조례(2020년)를 제정하며 뿌리기술연구소의 인프라를 활용해 주력산업을 육성하려는 노력을 강화하고 있다.


현재 생기원 뿌리기술연구소와 한국희소금속산업기술센터의 소재·뿌리공정 기술인력 및 장비를 활용한 ‘남동 소부장 실증화 지원센터’ 사업을 ‘남동 스마트그린산단 사업’의 일환으로 추진하고 있다. 남동산업 단지에 소재하는 기업에 대한 밀착 지원을 통해 중소·중견 기업의 기술 역량 강화와 핵심 품목의 국산화를 지원하는 것을 주요 역할로 하고 있으며, 기 구축 장비 등을 활용해 주로 남동산단 기업을 대상으로 소재 실증화 지원 등 기업 지원 활동을 수행할 예정이다. 이번 사업을 통해 남동산업단지를 중심으로 고순도 소재 등 밸류체인상 병목구간에 있는 소재부품 관련 해외 종속을 탈피하고, 인천 지역의 주력산업 활성화에 기여하고자 하며, 이는 생기원의 기 구축 인프라를 지역의 요구에 맞도록 활용하는 구체적인 예가 될 수 있다. 이와 함께 뿌리기술연구소는 인천시와 공동으로 소부장 특화단지 구축사업 등 지역산업 육성 사업들을 추진하고 있다.


■ 코로나19로 세계적으로 밸류체인이 흔들리며 제조업의 불확실성이 커지고 있다. 국내 제조업 경쟁력 강화를 위한 희소금속의 중요성에 대해 한말씀 부탁드린다


코로나19는 국내 소재·부품의 안정적 확보가 얼마나 중요한지를 명확히 확인시켰다. 특히 대부분을 수입에 의존하고 있는 희소금속 소재·부품의 경우에는 그 문제가 더 심각하다. 첨단산업의 고기능·고부가화의 필수 소재로서 ‘첨단산업의 비타민’으로 불리는 희소금속은 4차 산업혁명 시대를 맞아 앞으로 중요성이 더욱 커지고 있다. 전기차를 움직이는 구동 모터 내에는 전기에너지를 구동에너지로 바꾸는 영구자석이 들어간다. 희소금속의 일종인 희토류는 영구자석의 자성 특성을 높여 컨버팅 효율성을 높이는 역할을 하기 때문에 전기차용 모터에는 희토류 영구자석이 필수적으로 적용되어야 한다. 그러나 원료 소재에서 부품 및 제품으로 이어지는 국내 희토류 밸류체인은 거의 존재하지 않으며, 국내외 자동차 산업에서 전기차의 생산이 지속적으로 증가하고 이에 따른 희토류의 수요 또한 증가하면서 희토류의 수급불안이 우려되고 있다. 고성능 영구자석의 필수 원소인 중희토류의 경우 중국에만 매장돼 있는 등 소수 국가에 편재된 탓에 ‘자원의 무기화’ 경향이 있으며 지난 2010년 중국과 일본의 센카쿠 열도 분쟁으로 발생한 중국의 희토류 수출금지는 여전히 진행형이다.

따라서 희소금속 확보, 소재·부품화 및 재활용으로 이어지는 국내 밸류체인의 구축이 시급하다. 이를 위해서는 국내에서 확보하지 못하고 있는 밸류체인상의 병목기술의 개발과 이 기술을 활용한 기업의 제품 개발 및 양산화가 필요하다. 희소금속 확보 차원에서는 천연자원의 확보가 어려운 만큼 도시광산이라고 불리우는 폐자원으로 부터의 확보전략도 중요하다. 스마트폰이나 가전제품에서 희소금속을 추출하기 위해서는 다양한 물질과 공정이 필요하게 되는데 이 과정에서 발생하는 추가적인 폐기물 등의 문제로 인해 국내 재활용 산업의 활성화가 어려웠다. 그러나 기술개발을 통해 이러한 문제를 해결하고자 하는 노력이 지속되고 있어 향후 신산업 창출이 기대된다. 이처럼 국내 소재 산업 밸류체인에 부재하는 분야의 투자 및 지원은 코로나 사태 이후 새로운 산업 및 일자리 창출의 기반이 될 수 있다.


따라서 희토류, 고융점·고활성 희소금속, 에너지용 희소금속을 중점 원소로 지정하고, 기술개발을 기반으로 한 기업지원을 통해 이들의 국내 밸류체인 완성을 가능케 하는 전문기업 육성을 위해 노력해야 한다. 국내 희소금속 산업의 컨트롤타워 역할을 하고 있는 희소금속센터는 기업 기술지원과 장비활용, 표준화 작업 등 주요 사업을 지속하며 재활용 기술 개발, 기술 저변 확대 등을 통해 희소금속과 제조업 도약의 계기를 마련하도록 노력하겠다.

▲ 인천시 연수구에 위치한 한국희소금속산업기술센터 전경


▲ 한국희소금속산업기술센터에는 조직, 성분, 물리 등 분석장비와 희소금속 성형, 희토자석 등 공정장비가 다수 설치돼 있다.


▲ 한국희소금속산업기술센터는 기술개발을 통한 특허 확보와 함께 국내 산업 육성을 위한 국제 표준화를 추진 중이다.


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