한러혁신센터

한-러 기술협력 사례

▶ 러시아산 금속 와이어 제조 장비 및 와이어 컷팅 장비를 국내로 도입하여 보안 용지용 연자성 비정질 와이어 제조 기술을 확보
- 러시아에서 수입하고 있는 비정질 와이어 소재를 국산화하여 보안 용지 및 다양한 시장을 개척

중소벤처기업부의 중소기업 기술 보호 수준 실태 조사에 따르면 최근 기업 내 문서 유출을 통한 보안 사고가 빈번하게 발생하고 있다. 이와 같은 문제는 주로 인프라가 상대적으로 취약한 중소기업을 중심으로 발생하고 있으며, 기술정보 유출 피해 금액은 2017년 기준 1,022억으로 조사되었다. 특히, 설계 도면, 향후 사업 계획, 기업 정보 등 기업의 운영과 밀접하게 관련된 내용을 담은 ‘종이 문서’ 형태를 통한 유출 사례가 전체 발생 빈도의 약 20%를 차지할 정도로 높은 비중을 차지하고 있어 이를 방지할 문서 보안 솔루션 도입의 필요성이 증가하는 추세이다.

문서를 통한 기술 유출을 방지하기 위해 기업들은 펄프 내에 외부 자성 성질을 조금만 가해도 자기적 성질을 띄는 연자성* 소재인 비정질(무정형) 와이어를 삽입한 보안 용지를 사용하고 프린터나 출입구 등에 설치된 센서를 통하여 보안 용지를 검출하는 방법을 사용하고 있다.

현재 유통되는 보안 용지에는 기존의 연자성 소재 대비 매우 우수한 기계적·자성 특성을 갖는 Fe계 비정질 금속이 주로 사용되고 있으나, 관련 국내 기술은 기체 또는 액체를 고속으로 유동시킴으로써 이것과 접촉하고 있는 액체를 미립화하는 방식인 Atomization(무화), 또는 섬유 형성능이 있는 고분자 물질을 가열 융해하여 방사 노즐에서 공기나 수중에 사출· 냉각하여 필라멘트로 고화시키는 방법인 Melt spinning(융해 방사) 방식을 통해 분말 또는 리본 형태로 제조하는 수준으로 비정질 금속 와이어를 제조하는 국내 업체는 거의 없는 실정이다. 세계 시장에서도 균일한 지름을 가지는 비정질 와이어를 제조하는 회사는 러시아 VICHEL, 일본 AICHI STEEL 등 극소수에 불과하며, 국내 기술력의 부재로 러시아의 VICHEL, 일본의 AICHI STEEL 등에서 관련 제품을 전량 수입하여 사용하는 상황이다.

* 연자성(soft magnetism, 軟磁性) :
경자성과 달리 히스테리시스 곡선에서 보자력 및 잔류 자화가 작고, 투자율이 큰 자성을 말한다. 외부 자기장을 인가하였을 때에만 자화되고, 외부 자기장을 제거하면 자화는 거의 소실한다. 스피넬형 페라이트와 아몰퍼스 합금 등이 대표적인 연자성 재료이며, 트랜스와 안테나의 코어 등에 널리 사용되고 있다.
출처 : 『화학 용어사전』 2011. 1. 15., 화학용어사전편찬회, 윤창주

보안 용지의 중요성이 대두되고 수요 증가가 예측되는 지금의 시장 상황 속에서 비정질 금속 와이어 제조 기술의 국산화 필요성은 더욱 높아지고 있다. 그러나 비정질 금속은 제조 시 빠른 냉각 속도가 필요하기 때문에 상용화가 쉽지 않다. 또한, 보안 용지는 목재 펄프와 비정질 와이어를 물에 혼합하여 해리*시킨 후 건조하여 제조하는데, 이때 수분에 의한 비정질 와이어의 산화를 방지하는 기술이 꼭 필요하다.
* 해리(dissociation, 解離) : 화합물이 각각의 분자나 원자 또는 이온 등으로 나누어지는 현상

이러한 기술적인 문제를 해결하고 관련 분야의 국내 경쟁력 강화를 위하여 한국생산기술연구원 김규현 박사 연구팀은 기존의 러시아 금속 와이어 제조 장비 및 와이어 커팅 기술을 도입하여 보안 용지용 연자성 비정질 와이어 제조 기술을 확보하고, 러시아에서 수입하는 비정질 와이어 소재(모재)를 국산화 하여 보안 용지 및 다양한 시장을 개척하고자 한-러 기술협력 사업에 참여하게 되었다. 본 기술협력 사업의 경우 기술개발 및 분석은 한국생산기술연구원이 진행하고, 관련 기술 및 장비는 ㈜씨큐파이버가 러시아 기술 보유사인 VICHEL로부터 확보하였으며, 기술개발 이후의 보안 용지 시제품 제작과 성능 평가는 국내 수요기업인 ㈜애니셀이 담당하는 구조의 컨소시엄으로 구성·진행되었다. 사업 기간은 2년으로, 1차연도에는 러시아 VICHEL 모재를 이용한 비정질 금속 와이어 제조 기술 도입하고 투자율 최적화를 위한 와이어 커팅 기술 확보하는 것을, 2차 연도에는 한 걸음 나아가 러시아 소재를 대체할 수 있는 기초 조성과 고특성 연자성 비정질 금속 와이어 제조 기술 개발을 목표하고 있다.

만약 비정질 금속 와이어 제조 기술을 미국이나 유럽, 일본 등의 국가로부터 도입했다면 기술 이전료나 특허 문제 등의 난관이 많았을 것이다. 그러나 러시아의 경우 구 소련 시절부터 군사, 항공, (금속) 소재 기술 등 1세대 제조 기술이 발달해 있었고, 당시 연구자들에 의해 기술개발은 이루어졌지만 상용화 기회를 찾지 못하여 묻혀버린 기술들이 상당 부분 존재한다. 이러한 분위기 덕분에 특정 제조 기술에 대한 기술 전수가 타 국가보다 용이하며, 이번 비정질 금속 와이어 제조 기술과 제조 장비의 국내 도입 또한 가능하였다.

현재 2년 차에 접어들고 있는 본 연구는 러시아산 모재를 분석하여 미세구조 및 조성을 파악하고, 이러한 모재 조성 분석 데이터를 통하여 비정질 와이어의 자성 특성까지 확보한 상태이다. 그 결과 보안 문서용 비정질 금속 와이어의 시작품 제작 및 분석까지 성공적으로 마무리하였고, 남은 연구 기간에는 각 특성에 따라 비정질 금속 와이어의 응용 분야를 더욱 확대해 나갈 계획이다.

본 사업에 참여한 (주)씨큐파이버는 R&D 역량 및 인프라가 부족한 상황이었다. 그러나 한국생산기술연구원의 연구 역량과 기업의 Needs, 한러혁신센터의 對러 네트워크 지원이라는 삼박자가 절묘하게 맞아떨어져 향후 시장 개척 가능성이 높은 비정질 금속 와이어 제조 기술을 확보했다는 것에 크게 만족하고 있다. “If you want to go fast go alone, if you want go far go together.(빠르게 가고 싶다면 혼자가고, 멀리 가고 싶다면 함께 나아가라)”라는 아프리카 속담이 있듯이 해외 원천기술을 기반으로 한 혁신 기술 개발과 신산업 개척, 중소기업의 기술 경쟁력 강화를 위해서는 한-러 기술협력을 발판삼아 함께 나아가는 자세가 무엇보다 중요하지 않을까 생각해본다.