KITECH 생산기술 전문지

본 발명은 오토 매핑(Auto Mapping) 바닥재(매트) 시공 시 방향 및 위치에 상관없이 시공 후 자동으로 매트의 방향 및 위치를 파악하는 기술 기술이 적용된 압력 측정 바닥재(매트) 유아용 매트와 같은 정사각 형태의 매트로 원하는 수량 및 모양으로 연결하여 사용하며, 추가로 압력 측정이 가능 에 관한 것으로, 압력에 따라 전기적 특성이 변화하는 감압 전도성 원단 원단에 가해지는 압력이 증가하면 전도도가 증가하는 전도성 원단 을 사용하여 사용자의 위치 및 행동을 실시간으로 추적하고 분석할 수 있는 바닥재(매트)에 관한 것이다. 본 시스템은 바닥재(매트)에 내장된 감압 전도성 원단을 이용하여 사용자가 가하는 압력을 측정하고, 이를 기반으로 다양한 데이터를 수집 및 분석함으로써 사용자 행동을 실시간으로 모니터링할 수 있다. 특히, 본 발명은 오토 매핑 기술을 통해 압력 측정 바닥재의 설치 및 시공 과정을 대폭 간소화하여, 비전문가나 비숙련자도 손쉽게 대면적 시공을 수행할 수 있도록 설계되었으며, 압력 측정을 위해 바닥재에 내장된 압력 센서는 섬유형 감압지를 이용하여 제조 단가는 낮추었다. 또한 압력 센서에서 측정된 데이터를 활용하여 사용자의 이동 경로나 활동 패턴을 자동으로 시각화하고 분석할 수 있으며, 이를 통해 위급 상황 발생 시 신속하고 정확한 대응이 가능하도록 설계되었다.

오토 매핑, 바닥재, 매트, 감압, 전도성 원단

지속 가능한 에너지 전환과 탄소 중립 실현을 위한 핵심 기술로서 그린수소 생산이 주목받고 있다. PEM (Proton Exchange Membrane) 수전해 기술은 높은 효율과 안정성을 제공하는 대표적인 수전해 방식으로, 고분자 전해질막을 기반으로 물을 전기분해하여 순수한 수소와 산소를 생산한다. 그러나 PEM 수전해 시스템의 성능과 내구성은 사용되는 분리막의 특성에 크게 의존하며, 이를 개선하기 위한 강화복합막 기술이 중요한 대안으로 제시되고 있다. 강화복합막은 다공성 ePTFE (expanded Polytetrafluoroethylene)를 보강재로 활용하여 기계적 강도와 가스 차단 성능을 향상시킨 소재로, 기존 고분자막 대비 내구성과 이온 전도성을 동시에 개선할 수 있다. 최근 연구에서는 분리막의 기공 구조 최적화, 나노복합재 적용, 친환경 제조 공정 개발 등을 통해 PEM 수전해 시스템의 성능 향상과 비용 절감을 목표로 하고 있다. 본 연구에서는 PEM 수전해 시스템에서 분리막의 역할과 강화복합막의 중요성을 분석하고, 최신 기술 동향과 연구 방향을 고찰하였다. 이를 통해 PEM 수전해 기술의 발전이 수소 경제 실현과 탄소 중립 목표 달성에 기여할 수 있음을 논의한다.

그린 수소, PEM수전해, 분리막, 강화복합막

고기능성 제품의 생산을 위한 첫 번째 단계는 기능성 입자의 제조이다. 여러 입자의 제조 기술 중 분무 열분해는 균질한 전구체 용액으로부터 입자를 합성하는 방법으로 여과, 세적, 건조 등의 단계를 생략할 수 있고, 연속적으로 제조가 가능하다. 합성한 입자는 서브 마이크로미터 지름의 구형 입자이며, 합성 과정이 빨라 구성 원소들이 고르게 분포하는 혼합상이 쉽게 형성된다. 이후 혼합상으로부터 입자의 목적에 맞게 적절한 소결을 거쳐 최종 입자를 제조하게 된다. 또한 전구체 용액에 특정 첨가물을 더하여 구조체를 변형하는 것도 가능하다. 분무 열분해법으로 합성한 입자는 형광체, 이차전지, 캐패시터, 광 촉매, 열화학 촉매, 야금용 분말 등으로 활용할 수 있다. 이 중 열화학 촉매로 활용할 시 강한 금속–지지체 상호 작용을 끌어내는데 용이하여 고성능의 촉매 제조에 유리하며, 혼합상이 쉽게 형성되는 특징으로 인해 단일 활성점에 여러 원소들을 분포시키는 복합원소 활성점 또한 쉽게 제조할 수 있다. 본 원고에서는 분무 열분해법에 대한 간단한 소개와 열화학 촉매로 적용한 몇 가지 사례들에 대해 다루었다. 향후 분무 열분해를 통해 제조한 기능성 입자는 직접적으로 각 분야에 활용하거나 입자 내 구성 원소의 종류나 비율을 빠르게 스크리닝하는 방법으로써 간접적인 활용 또한 가능할 것으로 전망된다.

분무 열분해, 입자 제조, 열화학 촉매, 구형 입자

본 연구에서는 막 유화 공정을 이용한 친환경 셀룰로오스 마이크로비드(cellulose microbead) 제조 방법과 그 응용 가능성에 대해 다루었다. 기존 합성 폴리머 기반 마이크로비드는 낮은 생분해성으로 환경문제를 야기하는 반면, 셀룰로오스는 높은 생체적합성과 생분해성을 갖춘 대체재로 주목받고 있다. 그러나 셀룰로오스의 높은 결정화도와 낮은 용해도로 인해 직접적인 마이크로비드 제조에는 한계가 있으며, 이를 해결하기 위해 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate, CA) 기반 용액을 활용한 막 유화 공정을 적용하였다. 막 유화 공정(Membrane Emulsification, ME)은 기공 크기, 유속, 용액 농도 등의 변수를 조절하여 균일한 크기의 마이크로비드를 제조할 수 있는 기술로, 낮은 전단력(low shear force)에서 작동하여 생물학적 물질을 포함한 마이크로비드 제조에 적합하다. 셀룰로오스 마이크로비드는 높은 생분해성과 다공성 구조를 활용하여 화장품, 약물 전달 시스템, 환경 정화(중금속 및 염료 흡착) 등의 분야에 적용될 수 있다. 또한, 표면 개질을 통해 소수성 및 기계적 강도를 향상시켜 기존 플라스틱 기반 마이크로비드를 대체할 가능성이 높다. 본 연구는 셀룰로오스 마이크로비드의 제조 최적화 및 응용 확대를 통해 친환경적이면서도 산업적 경쟁력을 갖춘 소재 개발에 기여할 것으로 기대된다.

셀룰로오스 마이크로비드, 막 유화 공정, 생분해성, 환경 정화, 약물 전달 시스템

동결건조 화장품 분야는 거의 알려지지 않았지만, 신제형 타입 등장과 뷰티 디바이스의 등장으로 화장품산업에서의 동결건조 제품도 그 중요성이 증가하고 있다. 현재까지 화장품용 동결건조제품에서 주류를 이루고 있는 저점도 액상형태의 제형인 수분산계 단일 phase계의 단순 동결건조 방식은 편의성 및 무방부제 구현과 생리활성물질 기능성 극대화, 소비자 감성자극 및 사용시 재미 극대화의 장점으로 니치시장에 진출하고 있으나, 사용상 끈적임 및 응용제형의 한계를 가지므로, 궁극적으로 일반 화장품 성분함량과 유사한 고함량의 오일 및 왁스를 함유한 제형기술 개발을 통해 기업이 요구하는 사용감 및 발림성이 우수한 로션, 크림 등의 제형형태를 가지는 제품개발 기술이 필요하다. 따라서, 한국생산기술연구원이 보유하고 있는 차세대 동결건조기술 중 사용감이 대폭 개선된 오일/왁스 함유 동결건조 화장품에 대한 제형제조뿐만 아니라 동결건조 전과정(원료배합 → 충진 → 급속동결 → 동결건조 → 포장)을 설명하고자 한다.

동결건조, 화장품, 에멀젼, 오일, 왁스

최근 인간-컴퓨터 상호작용(HCI) 기술의 발전과 함께, 감정 분석 시스템이 사용자 맞춤형 인터페이스 구현의 핵심 요소로 주목받고 있다. 그러나 현재까지 널리 사용되어 온 행동 중심의 감정 인식 접근은 표정, 억양 등 외형적 단서에 과도하게 의존함으로써 문화적 차이, 맥락 해석의 부재, 감정 표현의 다양성 등으로 인해 정확성과 보편성에서 한계를 드러내고 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해 본 연구논의는 Barrett의 구성된 감정 이론을 기반으로, 감정이 신체 내부 상태와 상황적 맥락의 통합적 결과물이라는 시각을 제시하며, 이에 따라 멀티모달 생체신호 기반 감정 분석의 필요성을 강조한다. 본 논의에서는 먼저 행동 중심 접근의 기술적 현황과 근본적 한계를 분석하고, 생리적 반응(뇌파, 심박, 피부전도 등)과 상황 정보, 주관적 자기보고를 통합적으로 활용한 감정 분석 사례를 소개하였다. 그리고 주요 멀티모달 감정 데이터셋과 딥러닝 기반 분석 모델의 성과를 바탕으로, 단일 모달리티 대비 높은 정서 추론 정확도가 보고되고 있음을 확인하였다. 또한 감정 분석의 신뢰도와 적용 가능성을 높이기 위한 실험 프로토콜 고도화 전략을 제안하고, 연기자 기반 데이터 사용 시 발생할 수 있는 생체신호의 왜곡 문제와 윤리적 고려사항도 함께 논의하였다. 이러한 이론적·실증적 논의를 바탕으로 HCI 환경에 최적화된 통합 감정 분석 프레임워크를 제안하며, 데이터 수집의 현실성, 감정 표현의 문화적 제약, 사용자 통제권 확보 등을 반영한 구조를 설계하였다. 제안된 프레임워크는 감정 인식 기술이 감시나 판단의 도구가 아닌, 공감과 정서적 적응을 위한 기술로 작동하도록 설계되었으며, 향후 교육, 돌봄, 정신건강 등 다양한 HCI 응용 분야에서 인간 중심 인터페이스 구현의 토대가 될 수 있음을 시사한다.

감정 분석, 인간 컴퓨터 상호작용(HCI), 구성된 감정 이론, 멀티모달 생체신호, 감성 컴퓨팅, 실험 프로토콜, 감정 인식 프레임워크

디지털제품여권(DPP, Digital Product Passport)은 제품 수출 시 반드시 제출해야 하는 EU의 인증시스템이자 규제로, 브랜드, 원자재 정보, 공급망 내역, 제품탄소배출량(PCF), 재활용, 폐기물 등의 다양한 환경정보가 포함되는데 이는 CBAM과 더불어 기업의 탄소배출 감축 여부를 검증하는 핵심도구 중 하나이다. 2026년부터 배터리 제품을 시작으로 DPP 적용이 의무화되며, 2027년~28년에는 섬유 제품을 포함한 다수 제품군에 단계적으로 적용될 예정으로 섬유적용에 대한 필요성을 인지하고 이에 대한 대응책을 조속히 마련해야 한다.

디지털제품여권, 섬유산업, 탄소배출규제강화

ICU(Intensive Care Unit) BED는 중환자실 전용 의료용 침대로, 중환자를 안정적으로 치료하고 간호하기 위한 핵심 장비이다. 이 침대는 환자의 생리적 부담을 최소화함으로써 다양한 자세로 회복을 촉진하며, 장기 입원에 따른 욕창, 낙상 등의 2차 합병증을 예방하는 데 필수적인 역할을 한다. 특히 중환자는 일반 환자보다 훨씬 더 세밀한 집중관리와 빠른 위기대응이 필요하다. ICU BED는 다양한 체위 변환을 자동으로 구현하며, 환자의 순환기계·호흡기계 기능 유지 및 재활에도 중요한 역할을 한다. 또한, 환자의 다양한 생체신호(심박수, 호흡수, 체온 등)를 실시간으로 측정하고 모니터링 하여, 유사시 즉각적으로 의료진에 알리고 침대의 각도나 위치를 조정할 수 있는 지능형 제어 기능 등이 요구된다. ICU BED는 침대분야 기술의 최상위 모델로 볼 수 있다. 이러한 기술들은 일반 병상침대나 일상생활의 모션베드, 수면 질 측정 침대 등으로의 기능 확장이 가능해, 다양한 분야에 응용될 수 있는 시스템 및 기술로 주목받고 있다.

ICU, BED, 체위 변환, 의료용 침대

지속 가능한 미래모빌리티용 소재⦁부품은 자동차 산업 생태계 전환과 선진시장의 환경규제 및 무역장벽 강화에 대응하기 위하여 지능화, 친환경화, 경량화, 기능화 방향으로 연구개발이 추진되고 있다. 탄소중립, 친환경, 자원 재활용과 같이 환경 문제와 관련된 친환경 소재⦁부품 개발이 시장 트렌드로 자리 잡으면서 자동차 관련규제 및 무역장벽이 강화되는 추세이다. 미래 모빌리티는 SDV(Software-Defined Vehicle)기반의 자율주행 기술과 전력기반의 BEV(Battery Electric Vehicle)가 결합하면서 인류가 경험하지 못한 새로운 미래사회를 구현할 것으로 예상된다. 삶의 편리함에서 나아가 새로운 라이프 스타일과 혁신적인 주행환경을 제공하기 위하여 차량용 소재⦁부품에 대한 다양한 연구개발이 진행되고 있다. 그리고, EU를 중심으로 차량의 순환성을 확보하기 위한 ELV(End-of-Life-Vehicle Direction) 규정이 제안되고, 플라스틱 재생원료(r-plastic) 목표, 재활용 원자재 사용 의무, 차량순환성 여권제도 등의 세부 규정이 단계적으로 발효 예정인 상황이다. 국가 주력산업인 자동차 산업 경쟁력 강화를 위하여 정부 차원의 정책적 지원과 자원 순환생태계 구축에 대한 적극적인 투자가 필요한 상황이다. 강화되는 선진시장의 환경규제와 무역장벽에 대응하기 위하여 자동차 자원 순환생태계를 구축할 수 있는 리사이클, 바이오 소재, 에너지 효율성 관련 원천기술 개발이 활발하게 진행되고 있다. 미래차 소재⦁부품의 글로벌 공급망 환경변화와 주요국의 정책변화에 대응하기 위하여 국내 완성차 업체와 주요 중소협력업체, 관련 학계의 유기적인 협력을 통한 대응 기술개발이 필수적이다. 본 고에서는 미래모빌리티 분야 섬유기반 자동차 소재⦁부품의 정의, 등장 배경, 시장 전망, 개발 사례를 정리하여 전반적인 기술개발 동향을 공유하고자 한다.

미래모빌리티, 탄소중립, 자동차 내장재, ELVR, 자동차 순환경제

본 연구에서는 리시프로케이팅 잉크젯 시스템(Reciprocating Inkjet System, RIS)을 활용하여 고감도 온도센서를 제작하고 성능 평가를 통해 RIS 기술을 검증하고자 하였다. RIS는 마이크로 니들의 기계적 왕복 운동을 통해 잉크를 직접 압출하는 방식으로, 기존 잉크젯 시스템과 달리 최대 300,000 mPa·s에 이르는 초고점도 잉크까지 정밀하게 토출할 수 있는 기술이다. 이러한 특성은 고농도 기능성 재료를 필요로 하는 인쇄전자 분야에서 매우 유리하게 작용한다. 본 연구에서는 고해상도 패터닝이 가능한 RIS 기술을 이용하여 PEDOT:PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate)) 도트를 유리 기판 위에 정밀하게 인쇄하고, 이를 기반으로 온도 변화에 따라 저항값이 급격히 변화하는 서미스터 형태의 전계효과 트랜지스터(FET) 온도센서를 제작하였다. 제작된 센서는 온도에 따른 민감한 저항 변화 특성을 보였으며, 이를 통해 RIS의 정밀한 액적 제어 능력과 고감도 센서 제조 가능성을 실험적으로 확인할 수 있었다. 본 연구는 RIS 기술이 고점도 잉크 기반 인쇄전자 소자 제작에 효과적으로 활용될 수 있음을 보여주며, 차세대 센서 및 다양한 기능성 소자 개발에 새로운 가능성을 제시한다.

리시프로케이팅 잉크젯 시스템, 인쇄전자 기술, FET온도센서

제이에스프리시젼(주)(JS Precision)은 경기도 김포시에 본사를 둔 중소기업으로, 금속 절삭기계 제조업을 주력으로 하는 기업이다. 특히 초정밀 공작기계의 설계 및 제작에 특화되어 있으며, 국내 유일의 초정밀 기계 제조업체로 평가받고 있다. 회사는 자체 기술력과 특허를 보유하고 있어, 규모는 작지만 기술 중심의 강소기업으로 자리매김하고 있다.

초정밀 롤 금형가공기, 초정밀 렌즈 금형 가공기, 다이아몬드 터닝 머신(Diamond Turning Machine)