초록 ▼

핵심기술
O 기능성 Eco/Bio 부품용 Surface Texturing 모듈 기술 개발
O 기능성 Eco/Bio 부품용 복합가공 시스템 개발

최종목표
O 난삭재 등의 부품을 밀링, 터닝, 그라인딩, 초음파, 레이저 등의 가공 공정을 상호 융･복합하여 SST(Smart Surface Texturing) 기반 고기능･고정밀로 가공함으로써 미래의 Eco/Bio산업 분야에 새로운 가치를 창조(Fusion)하게 하는 차세대 융복합 가공시스템 개발
- 기능성 Eco/Bio 부품용 Smart Surface T

핵심기술
O 기능성 Eco/Bio 부품용 Surface Texturing 모듈 기술 개발
O 기능성 Eco/Bio 부품용 복합가공 시스템 개발

최종목표
O 난삭재 등의 부품을 밀링, 터닝, 그라인딩, 초음파, 레이저 등의 가공 공정을 상호 융･복합하여 SST(Smart Surface Texturing) 기반 고기능･고정밀로 가공함으로써 미래의 Eco/Bio산업 분야에 새로운 가치를 창조(Fusion)하게 하는 차세대 융복합 가공시스템 개발
- 기능성 Eco/Bio 부품용 Smart Surface Texturing 기술 개발
- 기능성 Eco/Bio 부품을 위한 머시닝센터 기반 복합가공 시스템 기술 개발
- 기능성 Eco/Bio 부품을 위한 터닝기반 복합가공 시스템 기술 개발
- 기능성 Eco/Bio 부품을 위한 광기반 복합가공 시스템 기술 개발
- 대형 Eco 부품을 위한 듀얼램 복합가공 시스템 기술 개발

개발내용 및 결과
O 기능성 Eco/Bio 부품용 Smart Surface Texturing 기술 개발
- 기능성 효과를 내는 Smart Surface Texturing 가공기술 및 핵심 모듈 개발 : Surface Texturing모듈(레이저/FTS/Abrasive Air Jet/연삭/마이크로밀링/Active Tooling 기반)
- 기능성 효과를 내는 Smart Surface Texturing 설계･해석 및 성능평가 기술개발 (윤활 마찰저항 감소 20%, 세포친화도 향상 20%)
- 기능성 Eco/Bio 부품용 융･복합가공 시스템의 성능평가 및 표준화 기술 개발
O 기능성 Eco/Bio 부품을 위한 머시닝센터 기반 복합가공 시스템 기술 개발
- 동시 5죽제어, Work Volume(x, y, z) 450x300x200 mm, 최대 이송속도 40m/min, 위치 정밀도 ±2 ㎛, 주축회전수 20,000 rpm, 연마속도 3s/㎠급, 고체 레이저 모듈 1kW급, 폴리싱용 광학헤드, Surface Texturing모듈 융합 가능
- 융복합 가공공정 시스템 구축 : 5축 밀링+레이저(표면 마이크로 처리)+Smart Surface Texturing모듈
- 기능성 Eco/Bio 부품용 정밀 금형제작 : 표면 조도(Ra) 0.05 ㎛, Smart Surface Texture Pattern 크기 5~100 ㎛(내구성 향상)
O 기능성 Eco/Bio 부품을 위한 터닝기반 복합가공 시스템 기술 개발
- 9죽(동시 5축)제어, Work Volume(최대 직경 Φ670 mm, 최대가공길이 1300mm) 의 복합 형상 가공, 터렛 2개, 위치 정밀도 ±1 ㎛, 형상정밀도 3 ㎛이하, 주축회전수 4,000 rpm, B/C축 분할정도 0.001˚, 밀링주축 회전수 10,000 rpm, 레이저 파장 1,064 nm/355 nm
- 융복합 시스템: 복합터닝+레이저(기능성 표면가공)+Smart Surface Texturing 모듈
- 기능성 Eco/Bio 부품 가공: 표면 조도(Ra) 0.2 ㎛, Smart Surface Texture Pattern 크기 5~100 ㎛급(윤활마찰저감 20%/세포친화도 향상 20%)
O 기능성 Eco/Bio 부품을 위한 광기반 복합가공 시스템 기술 개발
- 레이저 복합 공정(3D 형상 가공, 스크라이빙, Trepanning, 수직벽 가공 등)을 위한 광기반 multi-head(3개 이상) 시스템 개발: 5축 보간 컨트롤러 구현
- 융복합 가공공정 시스템 구축 : 복합 레이저+Smart Surface Texturing 모듈
- 내구성 향상을 위한 기능성 부품(난삭재 소재 등) 제작: 복합가공 두께 500㎛
O 대형 Eco 부품을 위한 듀얼램 복합가공 시스템 기술 개발
- 대형 프로펠러 가공을 위한 12축(동시 5축)제어 및 Φ12,000mm 가공을 위한 대형 Turn Table 시스템 개발
- 융복합 가공공정 시스템 구축 : 대형 터닝+밀링+연삭+Smart Surface Texturing모듈
- 대형 기능성 Eco 부품 제작 : 복합형상 정밀도 50㎛, 대형 제품에 대한 Smart Texture Pattern 크기 100 ㎛급 이상(표면 마찰저감 8% 향상)

기술개발 배경
O 최근 Eco/Bio 산업 등 첨단 미래산업에서 요구하는 생산장비는 융･복합 공정 기반의 초정밀/초미세 가공장비로서, 우수한 정밀도, 융복합 가공의 적용 가능성 등 다양한 파라미터가 요구되고 있으며,
- 특히 마이크로 산업의 확장에 따른 부품크기의 소형화에서 부터 대형화까지 제품의 복잡화 및 다기능화로 이어져 융･복합가공 기반의 기능성 Eco/Bio부품 가공시스템에 대한 필요성 및 수요는 전 세계적으로 급증하고 있는 상황임
O 또한, Surface texturing을 통한 고기능성 고부가가치 표면을 구현하는 기술과 친환경 생산기술은 현재 전 세계적으로 태동하는 기술로서, 측정, 자연모사, 초정밀가공 및 제어 등 다양한 분야로의 파급효과가 매우 큰 분야임으로 세계 시장에서의 원천기술 선점이 국가간 경쟁에서 매우 중요함
O 이러한 원천 및 공통기술의 개발을 위해서는 산학연의 협력이 필요하며, 장기적인 연구지원을 통하여 핵심기술을 확보하고 이를 산업계에 보급 및 적용할 수 있도록 하는 R&D 개발이 필요함.

핵심개발 기술의 의의
복합가공 기술과 Surface Texturing 기술은 현재 선진국과 최소 1~2년의 기술격차를 보이고 있으며, 90% 수준의 기술력을 보유하고 있는 것으로 분석됨. 본 기술개발로 인해서 2016년 선진국 대비 90% 기술력을 확보하고, 70%의 국산화율을 가짐

적용 분야
에너지 절감을 위한 마찰저감 수송분야, 기계류의 윤할 부위, 태양전지, 유리창, 병원의 항바이러스 바이오필름, 신재생 에너지 회득을 위한 유기물 증식 대형벨트, 디스플레이 산업 등


(출처 : 개발결과 요약 6P)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 기술개발사업 최종보고서 초록 ... 4
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 20
• 목차 ... 46
• 제 1 장 서론 ... 47
• 제 1 절 과제의 개요 ... 47
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 48
• 제 1 절 최종 목표 ... 48
• 제 2 절 평가 방법 ... 50
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 55
• 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 117
• 제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 118
• 제 3 장 결과 ... 123
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 123
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 123
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 125
• 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 전체를 기재 ... 1037
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 1044
• 4. 각 기관/기업별 역할 및 추진 내역 ... 1044
• 제 3 절 고용 창출 효과 ... 1045
• 제 4 절 자체보안관리진단표 ... 1046
• 제 4 장 사업화 계획 ... 1058
• 제 1 절 시장 현황 및 전망 ... 1058
• 제 2 절 사업화 계획(사업화 소요기간, 예상 매출 규모, 시장 점유율, 마케팅 계획 등) ... 1061
• 1. 화천기공 ... 1061
• 2. (주)스맥 ... 1061
• 3. 테크맥 ... 1066
• 4. 한국공작기계 ... 1066
• 제 3 절 향후 추가 기술 개발 계획(개발기술 응용 등) ... 1067
• 부 록 : 시험성적서, 도면, 설계도 등 ... 1071
• 끝페이지 ... 1264