보고서 정보
주관연구기관 |
(주)동주웰딩 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2014-12 |
과제시작연도 |
2014 |
주관부처 |
중소기업청 Small and Medium Business Administration |
등록번호 |
TRKO201500011634 |
과제고유번호 |
1425092003 |
사업명 |
중소기업R&D기획지원사업 |
DB 구축일자 |
2015-07-25
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키워드 |
용접.캐리지.추적센서.이송속도.토치.HMI.
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초록
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□ 신청과제의 내용
신청기술은 플랜트용 대구경 후육강관 용접 시 자동용접 작업을 수행할 때 사용하는 자동용접장치에 관한 것으로서, 특히 무 레일 자동용접시스템에 관한 것이다.
신청기술의 핵심은 ①용접 캐리지를 이송시키는 무 레일 자동용접 방식 ②용접선 자동추적 및 이송을 위한 위치제어시스템 ③용접토치 각도 제어시스템 ④공정의 재현성을 위하여 용접변수(속도, 전류/전압 등)를 활용한 용접공정제어시스템을 특징으로 하는 무 레일 자동용접시스템 및 이의 제어 기술이다.
□ 기획결과
1. 기술분석 및 기술성 평가결과
□ 신청과제의 내용
신청기술은 플랜트용 대구경 후육강관 용접 시 자동용접 작업을 수행할 때 사용하는 자동용접장치에 관한 것으로서, 특히 무 레일 자동용접시스템에 관한 것이다.
신청기술의 핵심은 ①용접 캐리지를 이송시키는 무 레일 자동용접 방식 ②용접선 자동추적 및 이송을 위한 위치제어시스템 ③용접토치 각도 제어시스템 ④공정의 재현성을 위하여 용접변수(속도, 전류/전압 등)를 활용한 용접공정제어시스템을 특징으로 하는 무 레일 자동용접시스템 및 이의 제어 기술이다.
□ 기획결과
1. 기술분석 및 기술성 평가결과
본 신청기술은 플랜트용 대구경 후육강관 용접 시 자동용접 작업을 수행할때 사용하는 자동용접장치에 관한 기술이다. 최근 조선, 건설, 플랜트 등의 용접 시공산업 분야에서 고정밀 및 고생산성 용접장치에 대한 개발 수요가 커지고 있다. 또한, 중국, 베트남 등의 산업체와 경쟁하기 위해서는 제품 품질향상 및 생산성 향상이 절실히 요구되는 실정이다. 신청기술인 무 레일 자동용접시스템의 개발은 최근의 기술 및 산업동향과 부합되는 기술이자 해당 기술 또는산업 분야에서 우위를 보일 수 있는 기술로서, 기술수준이 우수한 것으로 판단된다.
최근 들어 용접 시공산업 분야에서는 위치 및 공정제어기술 등의 자동화 기술을 활용하여 반복적인 용접작업 하에서도 균일한 품질을 위한 자동용접시스템을 요구하고 있는 실정이다. 이에 신청업체에서는 고정밀도 및 고생산성 용접장치에 대한 수요를 만족시킬 수 있는 무 레일 자동용접시스템 개발을 시도하고 있어서 관련기술의 발전방향과 일치하고 있는 것으로 판단된다. 또한, 신청기술은 기존기술에 비해 상당히 개량된 선진화 기술로서 신청기술을 대체할 수있는 기술의 출현은 당분간 어려울 것으로 보인다. 따라서 이들 기존기술로 인해 시장이 재편될 가능성은 적을 것으로 판단된다.
2. 기술개발 전략
기술확보전략 측면에서 기술계통도와 평가지표를 통해 16개 세부요소기술중 ①전략과의 연계성, ②기술파급효과, ③기술기여도, ④Time-to-Market의 지표로 평가를 수행하여 핵심기술을 선정하였으며, 그 결과 핵심기술로 ① 캐리지 무 레일 자율주행 기술, ② 캐리지 이송시스템 설계, 제작 기술 ③ 캐리지이송시스템 위치 및 속도제어 기술 ④ 레이저센서 활용 용접선 추적 기술 ⑤용접 위치에 따른 토치 각도 제어 기술 ⑥ 용접 토치 운봉(weaving) 기술 ⑦용접 전류/전압 제어 기술 ⑧ 각 모듈 통합 제어장치 제어 기술을 핵심요소기술로 선정하였다.
기술소싱전략 측면에서 기술매력도와 내부기술역량을 중심으로 핵심요소기술을 평가한 결과, ① 캐리지 무 레일 자율주행 기술, ② 캐리지 이송시스템설계, 제작 기술, ③ 캐리지 이송시스템 위치 및 속도제어 기술, ④ 레이저센서 활용 용접선 추적 기술, ⑦ 용접 전류/전압 제어 기술은 비교적 경쟁력을갖추고 있는 것으로 평가된 반면, ⑤ 용접 위치에 따른 토치 각도 제어 기술,⑥ 용접 토치 운봉(weaving) 기술, ⑧ 각 모듈 통합 제어장치 제어 기술의 경우, 현 상황에서는 내부 역량이 부족하므로 외부 기술보유 업체와의 기술교류협약(MOU), 공동개발(joint venture), 컨소시엄(consortium) 형태의 공동연구개발 전략이 필요한 것으로 평가된다.
개발인프라 구축전략 측면에서 제품중심 및 기술중심의 연구조직 구성방안이 제시되었으며 그 외 생산 프로세스별 개발 장비와 지적자산 확보 전략이 제시되었다. 마지막으로 주요 기술개발을 위한 상세 일정, 추진체계 및 소요자원계획이 상세히 제시되었다.
3. 시장분석 및 경제성 진단 결과
동사가 개발하여 생산ㆍ판매하고자 하는 계획제품은 기존 레일 이동 용접시스템의 레일 설치 등 단점을 보완하고 작업능률을 향상시킬 수 있는 고능률무 레일 자율주행 용접 자동화 시스템에 관한 것이다. 동 기술은 파이프, 곡블럭, 해양플랜트 등 레일을 장착하기 어려운 부분에 적용을 목표로 하고 있다. 최종 제품인 무 레일 자동 용접시스템은 용접기기 산업군에 속하며, 후육관 용접에 활용되어 유정용 및 수송 의료 서비스의 형태로 환자에게 제공되게된다. 이에 따라, 동 제품의 후방 산업은 용접 소재, 로봇 산업으로, 전방 산업은 조선해양, 건설, 플랜트 등에 사용되는 강관 산업으로 규정지을 수 있다.
배관 용접분야는 고급인력의 수동 용접에 의존하였으나 최근에는 자동화로 인한 생산성 증대, 그리고 고품질 용접성이 요구되면서 배관 자동 용접 시스템, 즉 오비탈 용접설비의 의존도가 높아지고 있다. 평가대상기술이 성공적으로 상용화될 경우, 강관 시장에 적용될 수 있을 것으로 보이며, 특히 강관의 무레일 타입의 자율주행 용접 시스템 기술을 세계 최초로 개발하여 기존 레일을 이용한 강관의 용접 장치를 대체하여 자동화 용접기술을 적함에 따라 레일탈부착에 따른 공사 시간 감소, 작업공정 간소화. 용접속도 향상, 작업 비용절감 등의 기술적 기대효과가 있을 것으로 보인다.
국내 강관용 자동 용접 장치의 경쟁 정도는 비교적 높지 않은 것으로 보이며, 평가 대상 기술이 성공적으로 상용화될 경우 강관용 자동용접 장치의 기술적 우위를 통한 경쟁 우위를 확보할 수 있을 것으로 기대된다. 용접 자동화는 고숙련 용접 인력의 부족과 생산성 향상, 고정밀도 요구 등의 이유로 자동배관 용접 장비에 의존하여 배관을 용접하는 경우도 점차 늘어나고 있으며,용접 장치의 자동화 비율은 2017년에는 37%로 증가할 것으로 예상된다.
또한, 수익성 판단지표인 NPV, IRR, ROI 등의 지표로 판단하여볼 때 기획 지원대상기술은 전반적으로 수익성이 있는 것으로 판단되며, 경제적 파급효과도 무난한 기술로 평가되는 편이다.
계획제품을 포함한 자동용접장치 산업은 기존의 레일 시스템을 활용한 오비탈 용접장치를 대부분 사용하고 있고 신청기업 외에는 무 레일 방식을 채택하고 있는 국내외 경쟁업체가 거의 없어 동 시장의 진입장벽이 비교적 낮다고 볼 수 있다.
4. 기술로드맵 지원
시장·제품 로드맵에는 거시적인 마켓 트렌드와 세부 니즈 및 목표시장의 시간대별 변화를 도시하였으며 제품·기술 로드맵에는 시간대별로 목표시장에서 나타날 제품과 해당 제품의 개발에 필요한 핵심요소기술의 변화를 나타낸다.
상기와 같이 작성된 시장·제품·기술 로드맵을 바탕으로 신청기업 자체개발 및 컨소시엄 구성을 통해 플랜트용 대구경 후육강관 용접을 위한 무 레일 자동용접시스템(GTAW) 개발을 위한 계획을 도출하여 신규과제 기술제안서(RFP)를 수립하고, 향후 2년간의 기술개발계획 및 R&D투자계획을 수립하였다.
5. 사업화 전략
국내외에서 사용되고 있는 용접 자동화 장비는 레일형 강관 용접기가 대부분인데 동사가 개발 중인 플랜트용 대구경 후육강관 용접을 위한 무 레일 자동용접시스템은 용접을 위한 보조 장치 구비 및 설치가 필요 없으므로 작업시간 단축에 의한 생산성 향상 및 추가 운용비가 소요되지 아니하고 레이저 센스에 의한 용접선 추적 제어 및 자동 보정, 용접위치별 용접토치 각도 및 전류/전압 자동 제어 등, 실시간 용접상태의 모니터링을 통해 용접결함을 최소화 할 수 있으며 작업공정의 기록 및 조작 기능을 통해 비숙련자도 작업이 가능하여 경제적이며, 기본적으로 제공되는 풍부한 기능과 도구에 따라 편의성이 높으므로 용접 업체의 생산성에 기여할 수 있을 것으로 판단된다. 이와 같이 동사는 제품전략과 관련하여 기존 제품의 단점 개선을 요구하고 있는 시장의 인식 및 수요에 대한 정확한 제품대응전략을 수립하고 있는 것으로 판단된다.
동사의 대표이사는 4년간 동 기업을 운영해 오면서 국내 최고의 조선해양분야 용접 전문기업으로 성장시켜왔다. 부품소재전문기업, 신뢰성 인증, 기술혁신 형중소기업, 벤처기업 인증 등 대외적으로 기술력을 인증 받았으며, 부설연구소 설립을 통해 연구개발에 집중적인 투자를 하고 있다. 이러한 끊임없는 기술개발로 6종의 용접 자동화 장비를 CE인증을 획득하였고, 이러한 기술경쟁력을 바탕으로 2011년 2011년에 100만불 달성하였다.
동사는 다수의 사업화실적을 가지고 있으며, 특허, 실용신안 등을 보유하여 기술 자립도를 높이고 있다. 내부적으로는 기술사업화 능력을 보유하고 있으나, 중소기업인 만큼 브랜드 인지도가 낮다는 단점도 있다. 환경적으로는 셰일가스에 따른 파이프라인 시장 성장과 뿌리산업에 대한 정책지원이 기회로 작용하고 있으나, 기존 유력 다국적 기업의 장벽을 뛰어넘어야 하는 숙제도 가지고 있다.
6. 결론
동사의 대표이사 조재영(만46세)은 ‘93년 동국대학교 화학공학과 졸업 후, GS-CALTEX에서 근무 하였다. 이후 ㈜텔스톤, ㈜명진TSR에서 지속적인 해외 업무와 경영업무를 수행하였으며 관련 업무 경험을 바탕으로 ’2010. 9월 동사의 대표이사로 취임하여 현재까지 사업을 영위하고 있으며, 오랜 해외 영업과 해외근무를 통해 습득한 해외 영업력은 그동안 지지부진 하던 수출 실적을 취임 1년만인 2011년에 100만불을 달성하였다. 본 기술 개발은 동사의 대표이사가 기술 아이디어 단계에서부터 적극적으로 연구개발에 참여하고 있어 동사의 신기술 개발에 대표이사가 주도적인 역할을 하고 있는바 대표이사의 신기술 개발의지가 강한 것으로 보인다. 또한, 동사는 현재 수년간 매출액이 정체되어 있는 상태로 본 기술 개발 사업을 통한 동사의 외형 확대를 위해 장기적인 사업화전략을 자체적으로 구상하고 있는 바, 사업화 의지 역시 양호한 것으로 판단된다.
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