보고서 정보
주관연구기관 |
케이티엠엔지니어링(주) |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2013-11 |
과제시작연도 |
2013 |
주관부처 |
중소기업청 Small and Medium Business Administration |
등록번호 |
TRKO201600008669 |
과제고유번호 |
1425085856 |
사업명 |
중소기업R&D기획역량혁신 |
DB 구축일자 |
2016-09-03
|
키워드 |
진동.진동센서.진동계측.진동감시.진동감시시스템.발광식 진동센서.발광식 진동 계측.예지보전.
|
초록
▼
□ 신청과제의 내용
모터, 팬, 기어, 베어링 등 거의 모든 회전기계설비에 진동이 발생되어 그 충격이 누적되면 설비는 보증된 수명을 채우지 못하고 고장이 발생하거나 피로에 의한 파괴가 발생한다. 이러한 진동결함에 대한 대처 방식으로 현재 현상 발생 시 인력을 투입하여 측정을 한 후 사후처리 방식이나 온라인 설비 측정 진단과 같은 사전예방방식 등이 있다. 전자의 경우 이미 기계가 고장이 일정 수준 진행이 된 상태로 기계의 고장을 예방하는 데에는 한계가 있으며 후자의 경우 고가의 장비와 전문인력이 필요하여 산업설비의 고장
□ 신청과제의 내용
모터, 팬, 기어, 베어링 등 거의 모든 회전기계설비에 진동이 발생되어 그 충격이 누적되면 설비는 보증된 수명을 채우지 못하고 고장이 발생하거나 피로에 의한 파괴가 발생한다. 이러한 진동결함에 대한 대처 방식으로 현재 현상 발생 시 인력을 투입하여 측정을 한 후 사후처리 방식이나 온라인 설비 측정 진단과 같은 사전예방방식 등이 있다. 전자의 경우 이미 기계가 고장이 일정 수준 진행이 된 상태로 기계의 고장을 예방하는 데에는 한계가 있으며 후자의 경우 고가의 장비와 전문인력이 필요하여 산업설비의 고장 예방에 근본적인 해답을 제시하지 못하고 있다.
신청과제는 상기와 같은 설비진단의 불편함과 비용적인 측면을 고려하여 간편하고 저렴하게 진동을 감시할 수 있으며 사람의 육안으로 직접 확인할 수 있는 “기계 설비 오작동 탐지 발광식 진동 계측 장비” 개발에 관한 것이다.
신청기술 제품은 LED발광부, 전원부, 진동신호처리부, MEMS 진동센서부, 접촉부, 충전회로부 등으로 구성된 제품으로, 복잡한 계측장비가 구비되지 않아도 발광램프의 불빛을 확인하여 진동의 떨림 수준이 즉시 위험수준임을 감지하는 것이 가능하다. 따라서 본 제품은 일반 현장의 설비 관리자들이 진동 이론을 잘 몰라도 램프의 발광을 육안으로 확인하여 기계의 이상 유무를 사전에 미리 파악을 하여 조치를 취할 수 있으며, 기존 진단측정 장비 가격에 대비 매우 저렴한 투자비용으로도 기계의 상태를 파악 할 수 있다는 장점이 있다.
□ 기획결과
1. 기술분석 및 기술성 진단결과
본 기획기술은 설비 분야에서 발생하는 다양한 진동 문제를 저가(100만원 이하)의 제품으로 간단히(LED 램프의 색깔에 의하여) 진단하여 기계설비의 이상여부를 미리 진단하고자하는 예지보전 기술로, 기술자체만으로는 난이도가 높은 원천기술이라기 보다는 산업현장 애로사항을 해결하는 개량기술에 해당한다고 볼 수 있다. 그럼에도 불구하고 신청기술을 구성하는 MEMS를 적용한 소형진동센서 기술, 압전소자를 적용한 충전시스템 기술은 첨단기술에 속하며 진동분석모듈 기술은 신청기업에서 20년 이상의 산업현장에서 축적한 기술로 타인이 모방하기에 비교적 어려운 것으로 진단된다.
한편, 본 기획보고서에서의 특허선행조사 분석에 따르면, 미국특허 US 6,297,742호가 사상적인 측면에서 본 기술과 매우 유사한 것으로 조사되어 향후 특허권리 취득 측면에서 유사선행특허의 청구항 분석을 통한 신청 기술과의 구체적인 비교 및 대응 방안이 필요한 것으로 판단된다.
2. 기술개발 전략
기술확보전략 측면에서 기술계통도와 평가지표를 통해 14개 세부요소기술 중 MEMS 진동센서의 소형화 및 저전력화를 위한 회로 설계기술(T1), MEMS 진동센서를 위한 펌웨어 설계 기술(T2), MEMS 진동센서의 내구성 향상을 위한 센서 설계/제작 기술(T3), 압전소자를 적용한 충전시스템의 회로 최적화 기술(T4), 압전소자를 적용한 충전시스템 피로수명 향상을 위한 기구설계/제작기술(T5), 진동분석을 위한 설비유형에 따른 ISO 진동레벨 미세설정기술을 핵심요소 기술(T6)로 선정하였다.
기술소싱전략 측면에서 기술매력도와 내부기술역량을 중심으로 핵심요소기술을 평가한 결과, T1, T2, T3, T4, T5, T6 모두 내부 개발을 통하여 기술역량을 지속적으로 확대해 나가는 것이 바람직한 것으로 진단되었다.
개발인프라 구축전략 측면에서 볼 때, 연구개발 조직 및 인력은 MEMS센서팀, 압전소자충전시스템팀(설계 및 제작), 진동분석팀, LED제어팀으로 구성하되 연구 조직과 제품조직이 혼합된 형태로 구성하는 것이 바람직할 것으로 진단된다.
지식재산전략측면에서 볼 때, 미국의 유사특허가 미국을 제외한 한국 등 타국에서는 특허권이 없어 저촉문제는 없을 것으로 보이나 본 특허의 청구항 분석 및 신청기술의 구조 점검이 필요할 것으로 보인다. 또한 선행특허와의 차별화를 위해서 설비의 상태와 관련된 구체적인 데이터를 통하여 검사 대상의 상태를 구체적으로 판단하고 표시할 수 있는 기술과 진동 센서 장치가 검사 대상의 진동을 정밀하게 측정할 수 있으면서, 지속적인 진동이 유입되는 사용환경에서 진동 센서를 포함하는 소자들의 내구성을 확보할 수 있는 구조에 대한 특허를 확보하는 것이 필요하다.
3. 시장분석 및 경제성진단 결과
신청기술제품인 발광식 소형 진동센서는 설비진단 산업군에 속하며, 석유화학, 철강 및 발전설비 등에서 사용되는 회전기계의 결함을 분석하고 진단하는데 활용된다. 설비진단 산업은 플랜트, 전력, 철도 등 국가의 기간산업을 유지하기 위한 필수적인 산업 분야로서 결합형 지식산업이자 벤처기업형 산업, 차세대 전략산업 및 글로벌산업이라는 산업적 특징이 있으며, 기술적으로는 기술집약적 첨단사업이자 공업지식산업으로 강한 규제가 작용하는 산업이다.
설비의 진동진단 업체는 미국을 중심으로 외국업체가 대부분이다. 외국기업으로는 CSI, 벤틀리 네바다, B&K, SKF, 매트릭스, Vibro-Meter, STI Vibration Monitoring 등과 국내 기업으로는 로거테크, 피에스디테크, 우진, 한전KPS, 한국전기안전써비스 등이 대표적이며 이 중 벤틀 리가 온라인 모니터링 시장의 80%를 점유하고 있다.
진동감시시스템 장비 시장은 오프라인에서 온라인 감시방식으로 전환, 자동화 추세, 동유럽에서 아시아태평양 지역으로 시장의 이전 등이 주된 추세이다. 본 기획보고서에서 분석한 결과에 따르면, 진동감시시스템 장비 시장은 2012년 기준으로 전 세계 시장이 1조763억원, 국내 시장이 약322억원으로 추산되며, 전 세계 시장은 연평균 6.7%의 성장률을 보이며 성장할 것으로 분석되었다.
본 기회보고서에서는 기술개발 종료 후 5년간 현금흐름을 추정하여 경제성(또는 수익성)을 분석하였는데, 수익성 판단지표인 순현재가치(NPV), 내부수익률(IRR), 투자수익률(ROI) 등의 지표로 판단하여볼 때, 기획지원대상기술 사업은 전반적으로 수익성이 있는 것으로 판단되며, 경제적 파급효과도 무난한 기술로 평가되는 편이다. 참고로, 본 과제사업의 경우 NPV가 1,979백만원, IRR은 63.5%(할인율, 18.7%), ROI는 579%로 추정되었으며, 수익추정기간인 2016년부터 2020년까지 총 5년간 생산유발효과는 약 1,643억 원, 부가가치유발효과는 320억 원, 고용유발효과 331명, 수입유발효과는 174억원으로 분석되었다.
4. 사업화 전략
본 기획에서 사업화추진 전략은 비전제시 → 목표설정 → 전략개발 → 전략실행 → 산업선도를 주된 중심목표 사안으로 하며, 이를 효율적으로 달성하기위해서 대내외적 환경분석과 자원분석을 통하여 환경과 자원을 창조하여 사업화의 성공을 달성한다는 계획이다. 먼저 본 기획에서는 기업의 내외부 환경을 분석하고 이를 통하여 SWOT 분석 및 이에 따른 SWOT 전략을 도출하였다.
또한 성공적인 사업을 달성하기 위하여 자원(인적, 물적) 확보전략, 수요처 발굴 및 마케팅 전략, 단계별 실행계획 수립, 자금운용 방안을 제시하고 있다.
자원(인적, 물적) 확보전략으로는 연구개발 조직 및 인력을 MEMS센서팀, 압전소자충전시스템팀(설계 및 제작), 진동분석팀, LED제어팀으로 구성하되 연구조직과 제품조직이 혼합된 형태로 구성하는 것을 제안하였으며, 마케팅 전략에서는 4P 전략을 수립하였고 연차별로는 1차년도 기술혁신&제품혁신, 2차년도에는 마케팅 혁신, 3차년도에는 사업혁신, 4차년도에는 원가절감혁신, 5차년도에는 정보화혁신 전략과 상세실행방안을 수립하였다. 한편, 본 과제를 성공적으로 개발하기 위하여 약 527백만원의 자금이 소요될 것으로 예상되는바 이 중 64%(335백만원)는 정부 R&D 자금으로 나머지 36%는 동사의 자체자금으로 충당할 계획이며, 자체자금 투자는 현재 동사의 영업활동에 의한 수익금으로 조달이 가능한 것으로 보인다.
5. 결론
동사는 설립 이래 설비진단 관련 부품(진동센서 등) 판매 및 엔지니어링 서비스(컨설팅, 교육 등)를 주 사업으로 하는 중소기업으로, 본 신청기술 사업은 동사의 그간 관련 사업 추진 과정에서 시장니즈(market needs)에 따라 도출된 사업아이템이다. 본 신청기술은 고가의 장비와 이를 운영하고 진단할 전문가가 필요하다는 기존 진동결함 예방 방법의 단점을 극복하기 위하여 안출된 것으로, 왜 이런 방법이 아직까지 시장에서 활용되지 않았을까 의심할 정도로 이해하기 쉽고 단순한 방법으로 보인다. 신청기술이 회전기기에 부착된 진동센서에서 발생되는 신호의 이상치를 판단하여 LED 램프로 표시해준다는 측면에서 단순한 아이디어로 생각될 수도 있지만 서로 다른 기기로부터의 진동신호를 분석하고 어떤 신호가 이상치인지 판단하는 것은 그리 단순한 문제는 아니다. 이러한 측면에서 동사의 그간 사업에서 터득한 경험과 노하우는 본 기술개발 성공에 꼭 필요하다고 할 수 있으며 또한 동사의 그간 축적한 인맥 및 영업 인프라는 본 기술제품을 판매, 확산시키는데 매우 큰 영향을 미칠 것으로 판단된다. 기술을 개발하여 사업화하는데 있어서 기술개발성공에 대한 위험성과 개발에 성공한 기술제품이 시장에 진출할 수 있는지에 대한 위험성이 있다고 할 때 본 기술의 사업화에 따른 위험성은 상당히 낮으며 성공가능성이 매우 높다고 볼 수 있다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.