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2024-05-18스트라스부르 혁신 과학단지(Parc d'innovation de Strasbourg) Rue Jean-Dominique Cassini,67400 Illkirch-GraffenstadenTel : +33 (0)3 8860 9178www.parc-innovation-strasbourg.eu 프랑스 스트라스부르□ 주요 교육내용◇ 유럽의 수도, 스트라스부르○ 스트라스부르 혁신 과학단지는 유럽 주요도시와의 접근이 편리한 스트라스부르에 위치해 있다. 스트라스부르 500km 이내에 구매력의 70%, 산업 서비스 고용 50%가 모여 있다.스트라스부르, 카를스루에, 바덴바덴, 바젤, 뮐루즈, 취리히, 뮌헨, 프랑크푸르트, 슈투트가르트 등 7개 공항이 있다. 또한 스트라스부르는 유럽 28개 도시, 약 48만 명의 인구가 살고 있는 유로메트로폴에 속한다.▲ 스트라스부르의 도시적 위치[출처=브레인파크]○ 스트라스부르 2000년 전, 로마인에 의해 만들어진 도시의 기원을 가지고 있으며 1998년 도시전체가 문화유산으로 지정된 첫 사례이기도 하다.환경친화지향도시로 프랑스에서 제일 긴 55km 트램 노선을 가지고 있으며 500km 자전거 도로를 갖추고 있다. 스트라스부르 도시적 위치는 150km 반경 안에 유럽 주요도시들이 있다.3500만 인구가 스트라스부르 200km 내에 거주하고 있으며 800km 반경 내로 유럽시장의 85%상권을 포함하고 있다. 규모로서는 프랑스 중소도시 이상이다.○ 스트라스부르의 특별한 점은 수도가 아니면서 국제적인 기구(유럽인권재판소)를 가지고 있는 3개 도시(뉴욕, 제네바, 스트라스부르) 중 하나라는 것이다.그리고 ‘프랑스알자스 특별법’이라는 것을 시행하고 있는데 ‘혁신’이라는 차원에서 다른 프랑스지역보다 앞서갈 수 있는 법적 제도를 구축하고 있어 많은 R&D연구소들과 기업들의 혁신·발전에 디딤돌이 되고 있다.○ 2006년 프랑스정부가 각 지역 산업별 혁신거점을 세웠는데 스트라스부르는 보건산업분야로 선정되었다. 또한 프랑스정부가 바이오메디컬 부분에 총 투자한 자금이 200억 유로인데 그 중 스트라스부르가 15억 유로를 가져왔다.이로써 스트라스부르지역에서 바이오메디컬 관련 우수한 장비와 시설에 대한 투자가 가능케 된 것이다. 뿐만 아니라 스트라스부르는 유럽공동체에서 지원금을 받고 있다.유럽프로그램에서 국경지대에 있는 여러 지역의 화학·생물학·보건의료학에 관련된 기업을 모아서 연계 투자금(스트라스부르·바젤·프라이부르크) 또한 지원받고 있다.다양한 루트의 지원금과 투자금으로 현재 스트라스부르는 바이오메디컬부분에 있어서 파리와 양적으로 비슷한 수준의 산업발달을 이룰 수 있게 되었다.◇ 국제적인 명성이 있는 스트라스부르 대학○ 스트라스부르 혁신 과학단지 내에 위치한 스트라스부르 대학은 국제적으로 명성이 있는 대학으로 16세기 설립되었다. 37개 학부와 7개 기관 76개 연구소가 구축되어 있으며, 총 4만7000명의 학생과 6000명의 연구진들이 있다.파리 지역을 제외하고는 프랑스 대학 1위이며, 유럽에서는 3번째로 노벨상을 많이 배출한 대학이기도하다. 인근 접근지역(바젤·칼스루에·프라이부르크) 대학과 협정을 맺어서 유럽대학캠퍼스(Europe University Campus)라는 공동체를 만들어 운영하고 있다.유럽대학캠퍼스는 국경지대에 있는 스위스와 독일, 프랑스대학과 협력하여 유럽펀드를 가져오고 있다. 스트라스부르대학의 연구비 지원금은 한 해 1,200만 유로이다.프랑스정부가 프랑스 대학을 대상으로 한 R&D분야 특별지원금에 스트라스부르 대학이 선정되어 추가적으로 750만 유로를 지원받았다.▲ 국제적인 명성이 있는 스트라스부르 대학교[출처=브레인파크]○ 스트라스부르 대학은 세계적으로 명성이 높은 연구진을 포함한 인적인프라가 잘 갖추어졌으며, 이들의 목표는 더 우수한 연구원들과 학생들을 스트라스부르 지역으로 확보하는 것이다.전 세계에 대학·연구기관들과 협력을 맺어 스트라스부르를 경쟁력 있는 R&D 지역으로 성장시키는 것이다. 이 전략을 수립하기 위해서 2010년부터 2020년까지 10년 성장 프로젝트를 세웠다.프로젝트 예산은 약 7억 유로이며 그 중 1억 유로는 유럽메트로폴에서 자체적으로 만들어 내고 있다. 스트라스부르 대학은 10년 성장 프로젝트를 통해서 대학 인프라를 다양하게 구축하고 시설투자를 강화하여 도시와의 연결도 높일 예정이다.◇ 첨단 미래산업 연구단지, 스트라스부르 혁신 과학단지○ 스트라스부르 혁신 과학단지는 1980년대 조성된 산업단지로 스트라스부르 코뮌을 중심으로 인근 코뮌과 대학들이 연계하여 하이테크놀로지를 주제로 집적된 기술과학단지이다.○ 총 170㏊ 규모이며 입지된 기업은 100여 개이며 그 중 20개의 세계적인 대기업이 입주해 있다. 과학단지 내 기관 직원 3,500여 명, 학생 2,500여 명, 연구자 1,500여 명이 활동 중이다.2012년 ‘로드맵 2020'에 따라 일기르크 테크노폴에서 스트라스부르 혁신 과학단지로 공식명칭을 변경하였다.○ 지리적 입지조건과 함께 스트라스부르대학, 국립물리학학교, 국립생명공학학교, 국립컴퓨터과학학교, 국제우주대학, 식품산업기술자원센터, 임상연구소, 생물학연구소 고등교육기관과 세계적 수준의 연구소가 함께 입지하였다. 이로써 바이오 기술 및 첨단 미래산업 연구단지로 첨단산업 입지를 다지게 되었다.○ 스트라스부르혁신단지에는 IT에서부터 농업 등 모든 기술을 포함하는 R&D연구, 혁신과 관련된 기업들, 연구소들만 입주할 수 있게 되어있다.입주되어 있는 70%기업이 외국기업이며 단지는 1,000여 명의 연구자들과 3,000여 명의 직원들 3,500여 명의 학생들로 이뤄져있다.○ 스트라스부르혁신단지가 기업유치에 있어 경쟁력이 있는 이유는 유럽에서 유명한 유럽 연구소들이 자리 잡고 있기 때문이다. 또한, 스트라스부르대학이 단지 내에 있으므로 기업들이 원하는 인력들을 손쉽게 얻을 수 있다는 것이 강점이기도하다.◇ 알자스지역의 연구네트워크 Conectus○ 스트라스부르 혁신 과학단지 연구분야에서 Conectus를 기술이전과 혁신을 위한 도구로 사용하고 있다. 뿐만 아니라, 알자스지역에 자리 잡고 있는 모든 연구소(대학·협회·국공립연구소 등) 연구용역계약은 Conectus를 통해 이뤄진다.▲ 알자스 SATT CONECTUS 스트라스부르 혁신 과학단지[출처=브레인파크]○ Conectus의 목적은 알자스지역의 연구와 혁신을 촉진시키기 위해 알자스에 있는 연구소와 기업들이 연구장비이용과 기술이전을 편리하게 하여 공공연구소와 기업의 파트너십을 돕는 것이다.○ Conectus는 웹사이트를 통하여 전문가와 기술제공이라는 서비스를 제공하고 있다. 또한 연구자들에게는 재정지원, 기술이전, 사업파트너, 연구장비검색 등의 정보를 제공하고 있고 기업에게는 전문가들을 검색할 수 있는 인력네트워크와 필요한 부분의 연구장비 인프라도 구축하고 있다.▲ 인력 및 연구장비 네트워크를 구축하고 있는 CONECTUS[출처=브레인파크]○ 브리핑을 진행한 Mr. Nicolas는 국가의 지원을 받아 고가의 연구장비를 마련했다고 해서 연구소의 소유가 아니라는 것을 강조했다.정부에서는 고가 투자를 했다면 최대한의 이익을 내야하기 때문에 그 연구 장비들을 최대한 많은 사람이 사용할 수 있게끔 해야 한다. 이러한 목적을 달성하기 위해서 Contectus를 이용하고 있는 것이다.알자스지역에서 연구장비를 오픈해서 여러 연구소, 기업에서 사용할 수 있도록 시스템, 거버넌스를 만든 것이다. Mr. Nicolas는 거버넌스는 주체들 위에 있는 조직이며 전략을 수립하여 전달해야 하므로 공공과 민간이 공동으로 만들어져야한다고 했다.거버넌스의 역할은 목표를 항상 지정해주고 사업을 주체하는 주체들이 목표에 맞춰 움직일 수 있도록 조절할 수 있어야하며 네트워킹을 주관하는 것이다.○ 프랑스도 이전에는 기초연구와 기업이 연계되는 사례가 없었다. 이 문제를 해결하기 위해서 프랑스 정부가 국가지원금을 지원하여 공동연구를 진행하였으며 도시마다 혁신거점을 세워 연구 코디네이션의 주체로 만들었다.혁신거점을 통해 공동장비·공유시설을 이용하게 하였고, 넓은 인력네트워킹을 구성하였다. Mr. Nicolas는 미래시장에 대해서는 정치권, 기업, 대학, 연구단체가 같은 테이블에 있어야 한다고 생각하기 때문에 추후에는 공동플랫폼이 스트라스부르 혁신 과학단지처럼 한 단지 안에 들어오는 것을 추천했다.프로젝트를 성공적으로 하는데 있어 중요한 점은 팀 구성이라고 했다. 예를 들어 정치학, 공공서비스 전문가, 과학자, 연구가, 기업인 등 프로필이 다른 사람들이 한 팀을 이뤄서 공동의 목적으로 해야지만 지원하는 대상과 지원받는 대상의 모두를 충족 시켜줄 수 있다고 했다.◇ 바이오·의료 산업 경쟁력을 위한 Med Tech Campus○ 스트라스부르 혁신 과학단지 내에 위치한 알자스 바이오밸리 클러스터는 바이오·의료산업의 경쟁력을 위하여 Med Tech Campus를 설립하였다.Med Tech Campus 활용하여 입주자에게 클린룸, 실험실을 제공하고 있으며, 현재 700명의 기술자·연구진들이 있고 약 2,000명의 학생들이 이용하고 있다. 또한, 해마다 6천여 명의 외과 의사들이 스트라스부르 메디컬센터에서 트레이닝을 받고 있다.○ Med Tech Campus는 향후 10년간 2,000개의 일자리 창출과 최대 10개의 R&D센터를 설립하고 50개 스타트업 창업을 목표로 하고 있다.◇ 지방자치단체와 산학의 공동프로젝트○ Integrative biology centre-tech platforms incubator : 프랑스의 산·학·연 협력체제는 40년 전에는 각각 떨어져있었으나, 20년 전부터 한 장소로 모이기 시작했다. 산학연의 협력체제는 앞으로는 한 건물 안에 모든 공동체제가 이루어질 것을 준비하고 있다.그 예로 스트라스부르 혁신 과학단지에서 이뤄지고 있는 회사 일생프로그램이다. 해당 프로그램은 스트라스부르 대학, 스트라스부르 지자체, 스트라스부르 혁신단지에서 공동으로 진행하고 있다.첫 번째 단계에서는 스트라스부르 대학이 지원하는 바이오인큐베이터 프로그램을 통해 스타트업으로 시작한다.두 번째 단계에서 스트라스부르 도시에서 지원하고 있는 프로그램인 바이오파크로 회사를 이전한다.마지막으로 스트라스부르 혁신 과학단지의 도움을 받아 단지 내에 독립적으로 회사를 설립하는 것이다. 해당 프로그램에 해당하는 면적은 총 3,150㎡이며 유럽에서 유일한 장비까지 갖추고 있다. 이 연구장비는 모든 3단계에 해당하는 과학자, 연구자와 기업들에게 제공하고 있다.○ EASE (European Aseptic and Sterile Environment training centre) : 생물학과 바이오테크부분은 인력을 얻는 것이 가장 어려운 점이다. 이에, 스트라스부르 지자체와 기업, 스트라스부르대학이 공동으로 투자하여 인력을 양성하는 프로젝트인 EASE를 진행하고 있다.이 프로젝트를 위해 트레이닝 센터를 설립하였고, 연구자들을 생성하는 센터를 ‘인력공장’이라 부른다. 5,000㎡ 규모의 클린룸에서 클린룸 사용 기술과 절차를 교육시킨다.정비공부터 연구가까지 매년 4,000명이 트레이닝 되고 있다. 스트라스부르 혁신 과학단지에 연구나 공장이 지어지면 바로 투입될 인력이 준비되도록 트레이닝시키는 것이다.□ 질의응답- 정부의 지원을 받아서 플랫폼을 지원할 때 중소기업에 어떻게 지원하는지."의료장비나 현미경의 경우 연구 장비들이 엄청난 고가이다. 이러한 고가 장비를 효과적으로 이용하는데 있어 Conectus가 솔루션이라고 생각한다."- 공동플랫폼 운영에서 중요하다고 생각하는 점은."각 주체들이 항상 오픈되어 있어야한다. 네트워크로 연계되어야하기 때문에 독자적으로 움직이지 않는 것이 중요하다. 이를 위해서 유럽공동체와 같은 거버넌스의 존재가 중요하다.프랑스에서 문제가 제기될 때부터 해결될 때까지 18년이란 시간이 걸렸다. 또한, 제일 어려운 것은 사용하는 연구자들이나 과학자들이 기계에 컨트롤이 그 사람들 스스로가 해야 하는 것이다.한국의 경우, 7개의 플랫폼을 잘 운영하기 위해선 위계질서가 있는 상급기관이 아닌 목표를 정해주고 이끌어 줄 수 있는 코디네이터가 필요하다고 생각한다."- 스트라스부르 혁신 과학단지 기업들에 대한 혜택은."지원금을 주는 것이 아닌 세제 혜택를 이용한 R&D분야 관련된 credit을 준다. 50명이 안 되는 중소기업은 8년 동안 세제혜택을 제공하며 대기업의 경우 R&D 분야에 대한 세제혜택을 제공하고 있다.유럽공동체법에 의해서 국가나 지자체는 3년 동안 20만 유로를 지원할 수 없게 되어 있으므로 그 범위 내에서 도와주고 있다."- 혁신 과학단지에 기업들이 입주하는 방식은."창업보육으로 시작하여 입주하는 방식도 있으며 처음부터 기업을 설립하여 들어오는 기업도 있다. 기업 상황에 따라서 입주방식이 다르다."- 다양한 장비들이 있는데, 그 장비를 사용하는데 있어 교육 프로그램이 있는지."공동장비운영방법은 연구소나 대학에 장비를 사용할 수 있는 자체인력이 있는 경우이며 해당 장비도 외부인력이 사용할 때 그 장비를 사용할 수 있는 인력을 장비를 사용한다.때문에 장비를 구입해주고 오픈시켜 네트워크를 유지해주는 것이지 장비를 사용할 수 있는 교육프로그램이 따로 있지는 않다. 그렇기 때문에 장비를 가지고 있는 연구소도 큰 부담 없이 연구시설을 사용하며 오픈할 수 있다."□ 참가자 일일보고○ 공공과 민간의 혼합된 조직으로 다양한 분야의 전문가들로 구성된 조직원이 목표 설정 및 달성을 위해 움직이는 것이 인상 깊었다.○ 각 연구소가 보유한 고가장비들에 대하여 기관 소유가 아닌 공동이용 장비로서의 위치를 강조하고 있으며 혁신 과학단지의 위상은 각각의 연구소와 함께 이를 조율하는 동일선상의 코디네이션 조직으로의 역할 강조된다.○ 특성화 분야의 사업을 활성화하기 위해 지역예산의 많은 부분을 소비하고 있는데 이 부분은 국내 지자체 지원비용보다 훨씬 큰 것 같다.국가에서 지원하는 장비의 활용을 높이기 위해 중간코디역할을 Conectus에서 진행하고 있는데 혁신과학단지, 프랑스 정부 및 지자체의 적극적인 지원프로그램으로 기업의 실험 공간 및 장비구축 지원 등이 활발하다.공용장비 활성화를 위해서 전체장비를 컨트롤 할 수 있는 코디네이터가 반드시 필요하며 혁신거점 기관에서 수행하고 있다. 국내에도 연구장비를 총괄하는 거버넌스 코디네이터의 집중육성이 필요할 것으로 사료된다.또한 국내에서도 많은 R&D 투자를 하고 있지만 사업성과를 창출할 수 있는 R&D분야로의 확대가 필요할 것으로 사료된다.○ 공동장비활용을 위한 기반 플랫폼 사업을 수행하면서 주관기관과 참여기관과의 네트워킹을 통한 협력을 강화하여 기업에게 원스톱 서비스를 제공할 수 있도록 해야겠다는 생각을 하게 된다.○ 스트라스부르 혁신단지는 프랑스 지역정부 및 스트라스부르 대학의 적극적인 지원이 주요 성공 요인이 된 것 같다.국제적 명성의 연구실, 대학과 기업 간의 상호작용, 우수한 통신 인프라, 우수한 생활환경 등 기타 인프라가 잘 구축되어 있다.첨단단지 등의 활성화를 위해서는 대학의 참여를 유도하고, 개발단계에서부터 대학이나 연구소 등 다양한 주체의 참여 유도 하고 있다.장비구축에 따른 운영은 역시 국내의 인프라 구축기관과 같은 고민을 하고 있으며, 입주기업 위주로 장비 운영을 하고 있다.○ 스트라스부스 혁신 과학단지가 유럽 주요도시와의 접근성 및 지리적 입지조건이 매우 좋다고 판단된다. 스트라스부르 지역만의 특별법으로 유럽의 혁신을 추구하는 환경과 인프라를 갖추고 있어 R&D활동에 기여하는 중심역할을 하는 곳이다. 또한 이를 기반으로 지역 중소기업 활성화 및 지역인력 고용창출 증대가 매우 인상적이다.○ 혁신과학 단지 내 모든 연구과제에 대한 계약진행은 Conectus라는 프로그램에 의해 관리된다. 이러한 프로그램이 안정화되기까지 18년이란 시간이 걸렸다.하지만 현재까지도 연구과제 진행 중 발생되는 다양한 문제해결을 위해 노력중이다. 현재 진행 중인 ‘연구장비공동플랫폼’이 Conectus와 유사한 것으로 보인다.단기간 내에 효율적으로 국내에 정착시키기 위해서는 R&D기업이 장비를 사용한다면 장비이용요금만큼의 강력한 세재혜택을 주도록 해야 한다.각 연구기관이 정부지원금을 받아 장비를 구축할 경우에는 R&D과제형태가 아닌 이상 의무적으로 일정시간·비율만큼 외부기업·기관에서 사용할 수 있도록 특별법형태로 법제화 하는 방향이 필요할 것으로 생각된다.○ 장비효율성을 높이기 위해서 과학자가 아닌 Conectus 이용하는 것이 인상 깊었다. 장비 공동 이용 및 플랫폼 효율 운영 방안으로, 소유의 개념을 줄이고 연구자·장비운용자들의 기술·control을 이동시켜야한다고 생각한다.한국의 플랫폼의 연구장비를 오픈해서 사용하게 하는 시스템을 만드는 것과 공동의 목표를 갖게 해서 융복합산업으로 확대하는 것이 앞으로의 숙제라고 생각한다.○ 스트라스부르 혁신단지에는 장비 교육 프로그램은 없으나, 다만, 인력은 Conectus를 이용하여 교육시키던지, 운영인력만 보내던지 하여 장비 보유기관도 부담 없이 협조가 가능하다.Conectus 역할을 현재 플랫폼 코디네이터 역할에 부여하여 플랫폼 내에서 일부 적용이 필요하다고 생각한다.
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유럽에너지연구소(European Institute for Energy Research) Emmy-Noether-Strasse 11, ground floorD-76131 Karlsruhewww.eifer.org독일칼스루에기관유형 : 연구소□ 기관 소개◇ 도시·산업의 지속가능한 성장을 위한 에너지 솔루션 제공◯ 유럽에너지연구소(European Institute for Energy Research, EIFER)는 2001년 9월 칼스루에 대학 기술연구소와 공동으로 설립한 칼스루에의 에너지 및 환경 연구기관으로 도시와 산업의 지속가능한 성장을 위한 혁신적 에너지 솔루션을 제공하고 있음.▲ 유럽에너지연구소의 연구 범위[출처=브레인파크]◯ 연구영역은 △에너지 자원과 분산 제조 △에너지와 도시 △에너지 시스템과 환경에 대한 경제학 등 크게 세 가지로 나뉘어져 있음.◯ 현재 14여 개 국적의 130명의 직원이 지속가능한 도시 및 분산형 에너지를 주제로 통합적 노하우를 개발하며 국내 및 국제 프로젝트에서 활약 하고 있음.◇ 에너지 소비 행동과 에너지 소비 저감의 영향 연구◯ 경제 활동의 중심지로서 도시는 에너지 소비의 대다수를 차지하고, 세계 인구의 절반 이상이 도시에 거주하기 때문에 도시 내 활동은 지구 온실 가스(GHG) 배출량의 큰 부분을 차지함.◯ 이 비율은 2030년까지 60%에 이를 것으로 예상되며, 도시와 지방정부는 도시 정책을 통해 에너지 문제를 해결 할 수 있을 것이라 보고 있음.◯ 유럽에너지연구소건축, 환경, 교통, 천연자원 관리, 건물 및 에너지 계획의 공간 개발과 관련된 지역 주체와의 네트워크를 통해 저탄소도시 전환에도 힘쓰고 있음.◯ 특히 EIFER은 에너지 소비 행동 분야와 에너지 소비 저감 조치의 영향을 연구하고 있는데, 다양한 영향을 분석하기 위해 에너지 수요, 생산 및 CO2 배출에 대한 공간 분석 지리 정보 시스템(GIS)개발에 집중하고 있음.◇ 에너지 자원과 분산 제조 분야 연구◯ 에너지 시스템은 중앙집중식 발전과 분산 발전이 적절하게 밸런스를 맞추어야 한다고 보고, 에너지 저장 시스템 개발을 통해 신재생에너지로의 효율적인 변환을 촉진시키고, 새로운 에너지 기술 연구개발을 통해 미래에너지 산업을 선도하고 있음.◯ 대표적 신재생에너지 개발 분야로는 바이오 에너지, 지열 에너지, 열병합 발전 등이 있고, 가스 및 에너지 생산기업과 연구소의 연구 협력을 통해 도시의 효율적 에너지 솔루션을 제공함.◇ 에너지 시스템 및 환경 경제학 연구◯ EIFER는 지속가능한 발전을 위한 의사 결정을 지원하고 있는데, 지속가능한 발전은 인간의 삶의 질을 향상시키려는 개발로 정의하고 지속가능한 개발의사 결정을 지원하기 위해 에너지 관련 연구 정보를 제공하고 있음.◯ 연구 분야는 △환경에 미치는 영향 조사 △에너지 시스템 및 에너지 정책 분석 △기후 변화 완화 및 적응 등이 있음.
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피틀러사(Pittler T & S GmbH)Johannes-Gutenberg-Straße 1,63128 DietzenbachTel : +49 6074 48730www.pittler.de 기업방문독일디젠바흐 □ 상담기업◇ Pittler T & S GmbH○ Mr. Dr.-Ing. Markus Vos / Dipl.-Ing Stefan Petrach / Damir Pticar○ Johannes-Gutenberg-Straße 1, 63128 Dietzenbach○ Tel: +49 6074 4873 0○ markus.vos@pittler.de / s.petrach@pittler.de / d.pticar@pittler.de○ www.pittler.de◇ DISKUS WERKE AG○ Dipl.-Kfm. Bernd Rothenberger○ DVS CSO, HQ of DVS Technology group○ Tel : +49 6074 30 40 6-15○ b.rothenberger@diskus-werke.ag◇ DISKUS WERKE Schleiftschnik GmbH○ Mutlu Isiguezel○ Tel : +49 6-74 48 40-2 57○ mutlu.isguezel@diskus-werke.de□ 연수내용◇ 공작기계 부문 세계 최고의 기술 보유○ 피틀러는 DVS의 계열사로 연수단이 방문한 공장은 피틀러와 디스쿠스(Diskus)가 절반씩 사용하고 있었다. 피틀러 이외에 2개의 공작기계 회사가 DVS 그룹에 포함되어 있다.○ DVS는 독일 전역에 디첸바흐(Diezenbach) 정도 규모의 생산 공장을 6개 정도 갖고 있다. DVS의 계열사인 피틀러는 기계의 부품을 제작하는 공작기계 부분에서는 세계 최고의 기술을 가지고 있는 회사로 120명의 종업원을 두고 있다.○ DVS는 일본을 제외하고 자동차 생산에 가장 큰 영향력을 행사하고 있는 회사로 현대자동차도 DVS의 공작기계를 사용하고 있다. 현대와 같은 완성차 회사뿐만 아니라 자동차 회사에 부품을 공급하는 회사에도 많은 공작기계를 공급하고 있다.○ DVS에 고용된 인력은 1,200명이며, 매출은 연간 2억6천만 유로에 이른다. 영업전략은 매우 단순하다. 사람이 많고 자동차가 많이 필요한 곳에 진출하여 공격적으로 제품을 홍보하는 것이다.이런 공격적인 전략 덕분에 지난 15년 동안 독일 전체 공작기계 평균 성장률의 2배에 이르는 괄목할 만한 성장을 이루었다고 한다.○ DVS의 성장을 높게 평가할 수밖에 없는 것은 이른바 M&A와 같은 생산 외적인 성장이 아니라 내부적인 성장을 통해서 달성한 성과이기 때문이다.◇ 아시아 시장 22% 차지○ DVS의 계열사인 피틀러의 전체 시장 중 아시아 시장이 22%를 차지하고 있으며, 매년 10%~15% 정도의 급격한 성장 추세를 이어가고 있다. 중국이 가장 큰 시장이고 이어서 한국, 인도 순이라고 한다.미국시장도 매년 11% 정도씩 성장하고 있다. 지금까지 미국시장은 판매법인만 운영했지만, 앞으로 매출이 늘어날 것으로 보고 최근에 자체 공장을 만들었다.◇ PITTLER의 연혁○ 1889년 이 회사 설립자 '빌헬름 톤 피틀러'의 이름을 따서 '피틀러'라고 명명했다. 1903년 몇 개의 스핀이 동시에 작동하는 시스템을 최초로 가동하기 시작했지만 이후에 회사 자체도 정치상황이나 경제적 여건에 따라 부침을 겪게 되었다.○ 1차 대전과 경제공황 때는 어려움을 겪기도 했지만 1945년에 동독지역 라이프찌히에서 활동할 때는 상당한 성장을 이루었다.2차 대전을 거치면서 라이프찌히 공장이 문을 닫았지만 1949년 랑엔이라는 지역에서 다시 피틀러라는 이름으로 회사를 재건했다. 1961년에 처음으로 컴퓨터로 자동 운전되는 천공기계를 생산했다.○ 1988년 CNC 기계를 별도 모델명으로 만들었고, 이후 수직가공기계, 그리고 1990년에 통일이 되고 나서 처음으로 자동화된 시스템으로 부품을 운반 수직가공 운반하는 시스템을 개발했다.2002년 DVS그룹 계열사로 편입되었으며 2005년에 랑엔에 있던 공장을 이곳 디첸바흐로 이전해 왔다.◇ 중소기업에 적용된 스마트공장○ 프랑크푸르트 근처 디첸바흐에 위치한 Pittler T&S GmbH는 중소규모의 제조업체로서 지난 수년간의 집중적인 연구개발과 Pittler T&S 자체역량, DVS그룹내 다른 회사와의 협력 등을 통해 모든 머시닝센터를 포함하는 간편한 수직선반 생산을 넘어설 정도로 기능을 향상시켰다.▲ 파틀러사 공장 외부 모습[출처=브레인파크]○ Pittler 기술력은 광범위한 생산 솔루션을 위한 기술적 혁신과 고객 지향을 경영목표로 수립한 것으로 알려져 있다. 주요 이념인 '단위 비용 절감'을 바탕으로 1000만 여대의 선반을 전 세계적으로 공급한 경험과 노하우를 살려, 고객의 요구 사항들을 체계적으로 분석, 최첨단 연구 결과로 적용하여 회사 발전에 활용한다.○ DVS도 트럼프와 마찬가지로 스마트 팩토리 구현에 앞장서고 있다. DVS는 많은 계열사의 정보와 신기술을 공개해서 플랫폼을 통해 공유하도록 한다.이런 시스템을 통해 다른 엔지니어가 한 시스템 속에서 활용할 수 있도록 하고 있다. DVS는 이를 통해 계열사 직원들이 독자적인 기술을 바탕으로 고유의 특성있는 생산품을 만들어내는데 도움을 주고 있다고 본다.○ 원자재가 자동 지게차에 실려 와서 제품을 생산한 다음 최종 운반과 포장까지 전 공정을 자동으로 하는 스마트 공장을 운영하고 있다.○ 2016년에 24만 개 부품을 벤츠에 공급하기 위한 목적으로 벤츠의 주문에 따라 작업을 신속하고 정확하게 하기 위해 스마트 팩토리를 만들었다.○ 운반, 공정, 세척, 측정, 코드새김, 마지막으로 측정을 거쳐 합격한 제품만 자동으로 포장이 되고 있었다. 공정 과정에서 이력이 등록되는 순간부터 벤츠도 이 부품에 대한 이력을 공유하게 되는 시스템을 갖추고 있다.○ 칩에 저장되어 있는 정보를 가지고 완성품을 지게차가 자동으로 다음 장소로 이송하고 있고, 지게차는 충전도 스스로 하고 있다. 피틀러는 곧 칼스루에 인근 도시에 제2의 스마트팩토리 공장을 준공할 계획이다.○ 스마트 팩토리에서는 연간 부품을 1,100만 개 정도 생산한다. 20초 마다 공작기계들이 필요한 부품 한 개를 생산하는 것이다. 이런 방법으로 아우디 자동차에 연간 3백만 개의 부품을 공급하고 있다.○ 갈수록 에너지 절약이 테마가 되고 있고, 이산화탄소 배출 문제도 심각해지고 있는데, 이 공장은 이산화탄소 배출 0을 기록하고 있다. 현대화된 기어 장비를 생산하는 공장 내부가 병원만큼 깨끗한 상태를 유지하고 있다.○ 또 다른 계열사인 디스쿠스(Diskus)도 공정 자동화에 많은 투자를 하는 기업으로 기계와 앱을 연결해서 휴대폰으로 운전을 할 수 있는 시스템을 갖추고 있다.디스쿠스(Diskus) 페이스 그라인딩 한 가지 분야에만 집중하고 있는 회사이다. 1911년 설립되었으며 90명의 직원을 두고 연간 20대의 기계를 생산하고 있다. 온갖 모양의 부품을 모두 연마할 수 있으며, IONIC18 측정시스템은 디스쿠스사의 특허 기술이다.□ 현장견학◇ 피틀러사의 PV SL시리즈○ 피틀러사의 PV SL(Pittler Vertical Self-Loading) 시리즈는 무거운 가공물의 황삭 작업뿐만 아니라 초정밀도가 필요한 마무리 작업에도 사용할 수 있다.○ PV SL시리즈는 매우 복잡한 시스템을 밀링과 드릴링, 연삭작업을 통합하여 완벽하게 작업을 할 수 있게 설계했다. 또한 기계를 쉽게 동시 작동하게 하는 것뿐만 아니라 비생산시간을 크게 단축시켰다. 평행과 더불어 후속 작업을 동시에 할 수 있는 다중 스핀들 버전으로 사용할 수 있다.○ PV SL시리즈는 단일/이중의 독립 스핀들과 크로스 슬라이드 모듈 개념을 기반으로 하고 있으며, 천연 화강암 베드를 선택적으로 사용하여 생산제품의 표면품질과 생산허용오차를 최적화한다.▲ 피틀러사의 PV SL(Pittler Vertical Self-Loading) 시리즈[출처=브레인파크]○ 가공하는 큰 부품은 하나 또는 두 개의 클램핑 위치에서 완벽하게 완성시킬 수 있으며, Oscillating slide 시스템에서의 주요 작업시간 동안 셋업을 병렬식으로 할 수 있다.다기능 공구 헤드의 선택은 수직 선반을 모든 종류의 생산 공정에서 거의 무한한 가능성을 가진 5축 머시닝 센터로 바꿀 수 있다.▲ Oscillating slide 시스템[출처=브레인파크]◇ Pittler T&S 제품의 2가지 주요 성능 포인트○ 직경이 큰 부품들의 작업도 생산라인에서 가능하게끔 지속적으로 확장되고 있으며 5,000mm 회전직경과 25톤까지의 무게를 가진 부품도 전혀 문제가 없다.시스템 유연성을 지속적으로 개선하고 있으며 모듈들은 연삭, 밀링, 스카이빙(모서리깍음질) 면에서 기계의 성능향상이 요구되고 있다.특히 대형 부품 심지어는 대칭적으로 회전하지 않는 요소가 있는 가공품까지도 rechucking없이 완전하게 가공을 한다는 것을 의미한다.○ 피틀러가 생산한 공작기계가 가장 많이 사용되는 분야는 자동차로 65%에 이르며, 기계부품이 15%를 차지하고 있다. 피틀러가 자동차 회사의 주문 부품을 생산하는 비율은 20%이다.◇ 부품생산은 R&D의 한 과정○ 피틀러는 연간 2천 만 개의 승용차용 기어를 생산하고 있는데, 벤츠자동차에 들어가는 디스크 패드도 피틀러의 중요한 수입원이다.공작기계를 생산하는 데만 집중하지 않고, 실제 공작기계를 이용해서 부품생산을 대행하면서도 수입을 올리는 것이다. 피틀러는 주문이 들어오면 최종 완성제품이 만들어질 때까지 고객과 항상 함께 하고 있다.○ 공작기계만 생산하는 것이 아니라 생산한 기계를 가지고 부품을 직접 생산해 보아야 더 좋은 기계를 만들어낼 수 있다. 부품 생산과정에서 부족한 부분을 발견해서 수정하고, 새로운 기술을 개발할 수 있는 것이다.피틀러가 부품 생산을 병행하는 것은 단순한 매출 증대에만 목적이 있는 것이 아니라 공작기계의 성능을 검증하고 새로운 혁신기술을 개발하기 위한 연구개발에도 목적이 있는 것이다.◇ 내경 연마 공작기계 생산 Prewema○ DVS는 한 그룹이기는 하지만 소속사의 독자적인 경영과 기술개발을 최대한 보장하고 있다. DVS에서 그룹이라는 것은 특정한 영향을 미치는 체제가 아니라 전체를 아우르는 우산 정도의 역할을 한다고 보면 된다.역시 DVS 그룹의 일원인 프레베마(Pre-wema)는 내경 연마 공작기계 생산회사로 세계 시장의 82%를 점유하고 있다.□ 질의응답- 단순 부품만 생산하는지."기어 부품만 생산한다. 어셈블리 형태로 조립해서 완제품 형태로 할 수는 있지만 아직은 부품만 생산한다."- 앞으로 완제품 생산을 할 계획은."자동차 회사들에게 지금은 부품만 받아가지만, 앞으로 외주 형태로 제작을 맡기는 시기가 올 수도 있을 것이다. 하지만 아직 그럴 계획은 없다.테슬라도 자기들이 실제 생산하는 것은 아무것도 없다. 다 만들어진 것을 모아서 조립하는 것이다. 테슬라의 기어장치는 인도에서 생산하고 있다."- 기어는 측정이 중요한데, 측정 시스템에 대해 말하면."10년 전에 우리가 만든 측정시스템이 표준화되어 있고, 기계 자체에 계측기가 포함되어 있다. 공정 과정에서 장비 자체 내부의 특정시스템과 공장 내부의 테스트공간을 통해 정밀 측정을 한다. 기어생산에 있어서 테스트는 필수적인 요소이다."- 커터가 마모되었을 때, 교체시기를 어떻게 관리하는지."부품을 생산한 다음에 툴의 마모 정도를 측정해서 교체시기를 자동으로 알려준다."- 전기자동차가 자동차 시장을 지배할 것으로 보는지"전문가들은 2035년까지는 여전히 화석연료 자동차가 60%를 차지할 것으로 예상하고 있다. 이것은 자동차 부품을 생산하는 회사들의 공통적으로 하는 이야기이다.정치를 하는 사람들이 정치적인 목적으로 목표치를 상행해서 말하는 것일 뿐이라고 본다. 2035년에도 60%의 화석연료 자동차가 운행된다는 것은 대단히 긍정적인 이야기라고 할 수 있다.즉 전기자동차가 궁극적인 해결책이 될 수 있을 것인지는 아직 토의 중인 주제이다. 테슬라 배터리의 문제점을 아직까지 해결하지 못했다는 것을 눈여겨보아야 한다.교통수단의 오염물질 배출을 줄일 수 있는 현실적 대안으로 디젤 모터가 다시 등장할 수밖에 없을 것이라는 것이 우리의 예측이다."□ 제품소개◇ 무단 변속기○ 무단변속으로 제로에서 무한대까지 변속이 가능한 변속기로 승용차, 화물차, 중장비, 로봇 등에 사용 가능.○ 기존 변속기는 등판부와 가속부에서 많은 에너지를 사용하는데, 무단 변속기를 쓰면 에너지가 절감되는 효과가 있음. 현재 16개국에 특허 등록이 되어 있으며 인도에 기술이전이 진행 중.◇ 자동심장충격기○ 환자의 심전도를 분석해서 전기 충격이 필요한지를 판단하고 필요하면 심장기능을 정상으로 돌릴 수 있는 의료장비.○ 전원을 켜면 음성으로 심장 충격 방법을 안내하는 것이 가장 큰 장점으로 조작법을 모르는 사람도 음성을 따라하면 쉽게 작동할 수 있음.○ 이미 30개국에 진출했는데, 독일에서도 이 기술을 이용한 제품을 만들어서 판매할 수 있도록 연결해 주는 역할을 해 주기 바람.◇ 텅스텐 재활용○ 폐 텅스텐을 가공하여 재활용 텅스텐 제품을 만드는 기술 개발을 했으며, 용광로에 들어가는 폐로 텅스텐 대용으로 사용할 수 있으며 원가를 25% 절감○ 텅스텐도 가격이 오르고 있기 때문에 쓰고 남은 텅스텐을 사용할 회사를 찾고 있음. 본 제품은 ISO 9001 인증을 받았으며 이스라엘의 이스타에 납품을 하고 있음.□ 상담의견○ 독일 강소기업의 도제시스템에 대한 설명을 듣고 당사 기술인력 육성에 대해서도 도제 교육을 도입하는 문제에 대해 고민해볼 수 있는 시간이었다.○ 한국의 주 고객이 현대자동차이다. 전세계 자동차회사와 거래하는데 일본에만 진출을 하지 못했다고 한다.○ 매출은 2000만 유로 정도이고 1000명의 직원이 있고 유한회사, 가족회사라고 한다. 지금은 스마트공장을 만들어 테스트중이다.○ 내년 3월경 한국기계전시회에 참여하기 때문에 그때 다시 만났으면 좋겠다고 한다. 이렇게 한 가지 기술로 100년을 넘게 중소기업이 유지하는데 기업 간 협력으로 상생하는 것이 매우 부러웠다.○ 회사 엔터런스에 전시된 100년이 넘은 선반기계가 하나의 예술작품처럼 보였다. DVS선반/기어장치/그라인딩의 주력회사로 '사람이 많고 자동차가 많은 곳엔 어디든지 간다'라는 모토로 아시아에서는 중국, 한국, 인도 시장을 개척하고 있었다. 역시 4.0 산업 선두주자로 두 가지 작업을 하나로 수행하는 기계로 생산비용 절감, 정밀도 상승의 효과가 있다고 한다.○ 전기자동차가 되면 배터리 수명 관련 에너지 배출 최적화 되는 문제는 아직 아무도 해결 못하고 있기에 여전히 디젤모터를 생각한다고 한다.커팅과 그라인딩에서 최고 기술을 가진 회사라고 하여 (주)티에이 입장에서는 절대적으로 공략해 보아야 할 회사라는 생각이 들었다.○ 기계 가공의 현재와 미래를 보게 되어 정말 좋은 경험이었으며 회의실에서 그들의 열정을 느낄 수 있었다. 단순한 회사 방문자라 생각지 않고 새로운 파트너를 맞이하는 듯한 느낌을 받을 정도로 회사를 소개하며 하나라도 더 알리기 위하여 노력하는 모습에 감동받았다.○ 현장 실습도 정말 좋았다. 현장이라 느껴지지 않을 만큼 밝고 깔끔했으며 가공공장에서 흔히 볼 수 있는 오일 누수나 스크랩은 전혀 볼 수 없었다.○ 사실 현장 근무를 원치 않게 되는 이유 중 하나가 형편없는 근무 환경 탓이 크다고 보는데 그런 선입견을 없애줄 정도로 깔끔한 환경과 그런 환경을 유지시켜주는 피틀러사의 장비 유지보수 부분에 많은 생각을 하게 만들었다.○ 절삭 가공 공정에서의 Industry 4.0의 표본을 보는 듯 했다. 가공 설비를 최대한 가까운 근거리 배치를 하고 기계와 기계 가공 공정을 로봇이 로딩, 언로딩하면서 신속하게 연속적 작업이 가능하도록 프로그램화 된 것은 앞으로 스마트 팩토리의 표본이 아닌가 싶다.○ 제조업 4.0을 실현하기 위해 스마트공장의 시연을 볼 수 있었던 좋은 기회였다. 단순하면서 반복적이고, 복잡하면서 시간이 걸리는 일까지 로봇 기술을 이용하게 되면 무궁한 산업발전을 기대할 수 있을 것 같다.○ 공작기계 제조회사로서 S축 드릴링머신의 가공법을 배웠으며, 기업의 역사(시간)에서 기술발전의 무한한 가능성을 보았다.○ 우리 회사도 기어가공을 하고 있어 관심 있게 보았다. 국내에는 아직 다수의 장비가 도입되지 않았으나 곧 여러 장비가 도입될 것이라 생각되었다.100년 기업이 하루아침에 이루어진 것이 아니라는 것을 기술력을 보고 절실히 느꼈다. 국내에도 흔한 기어가공 장비이지만 피틀러사는 다른 회사와 달랐다. 함께 있는 기어 연마가공장비의 제작도 흥미로웠다.○ 세계 최고의 트랜스미션 제작회사인 ZF사와 GETRAG사가 이 기어제작 장비의 힘이란 것을 알았다. 독일차가 세계적인 명차인 것이 독일의 이런 기초기술이 탄탄하기 때문이란 걸 새삼 느꼈다.
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2024-04-29□ 국제 수소산업 동향◇ 파리협정으로 인한 세계 에너지 정세 변화◯ 온실가스 특히 이산화탄소 감축 목표 수립으로 세계의 에너지정책과 산업에 큰 변화 예상되며 2017년 11월13일 독일 본에서 열린 ‘제2차 수소위원회 총회’에서 맥킨지가 연구 분석한 ‘수소경제사회 구현을 위한 로드맵’ 발표함.◯ 2050년 수소와 관련된 산업 분야에서 연간 2조5,000억 달러의 시장 가치가 창출되고 3,000만 개 이상의 일자리가 창출될 것으로 예상됨.◯ 수소에너지는 에너지 수급, 경제적 효과, 환경 등의 측면에서 많은 장점을 지니고 있으며, 국가적인 차원에서 수소경제 도래를 예측하고 본격적인 준비에 착수함.◇ 셰일가스 혁명을 토대로 전 세계 산업 국가들의 동향 급변◯ 셰일가스 혁명으로 천연가스 가격이 하락하고 신재생에너지 확대에 따른 잉여전력을 수전해 생산방식에 활용하기 시작하면서 수소생산의 경제성이 크게 개선됨.◯ HCNG(Hydrogen and CNG blend)의 활용도가 높아지고 있는 독일을 비롯해 노르웨이, 스웨덴, 프랑스 등 전 세계 16개 지역에서 실증사업 진행되고 있음.◇ 다양한 융·복합 수소충전소 비즈니스 모델 개발 및 보급◯ 최근 독립형 수소충전소 모델 이외에도 CNG 충전소 결합형 및 주유소 활용형 등 여러 가지 형태의 융·복합 충전소 모델 등장함.◯ ‘CNG((Compressed Natural Gas) 충전소 결합형’은 CNG 충전소와 수소충전소를 결합한 모델로 기존 CNG 충전소에서 천연가스를 이용하여 수소 및 HCNG를 생산하여 판매하는 형태[표 1] 주요 국가별 수소충전소 보급 현황 및 계획(단위: 개소)국가명2015년2018년2020년미국(캘리포니아)25-100독일42100400일본77-160한국19-100※자료 : 산업연구원(KEIT) 작성◯ ‘주유소 활용형’은 이동형 수소탱크를 기존 주유소 여유 부지에 설치하는 방식으로, 초기 투자비 및 운영비 절감, 여유부지 임대 수입, 수소의 소비량에 따른 이동형 수소탱크의 유연한 선택 배치 등 다양한 장점을 지니고 있다. CNG 충전소 결합형과 마찬가지로 수소 수요가 충분하지 않은 초기단계에 유용할 것으로 예상되고 있음.◇ EU는 연료전지 기술개발 및 인프라 확충 주력◯ EU는 연료전지 기술개발과 인프라를 위해 121억 유로를 투자하고, 이와 별도로 수소 생산 및 저장 인프라 구축에 18억 유로 등을 투자할 계획을 수립함.▲ 일본, 미국, 유럽의 수소 관련 정책 개요[출처=브레인파크][표 2] 유럽 내 주요 국가 수소 정책 개요구분내용영국배출가스 무배출 차량 이외의 모든 차량에 보유세 부과(2017.04.)HK H2 Mobility(2012)의 Phase 2 진행2020년 수소충전소 65개 보급 예정독일2002년 CEP(Clean energy partnership) 결성2016년까지 수소전기차 기술개발과 실증 사업화에 14억 유로 투자2020년까지 총 400개 수소충전소 설치 예정프랑스재산업화 계획 중의 한 파트로 수소연료전지 선정Maxity Fuel Cell Plan을 통해 연로전지 트럭 실증사업 진행2030년 수소충전소 600개, 수소전기차 80만대 보급 예정◇ 독일은 지원프로그램을 통한 국제 수소 산업계 선도◯ 독일은 혁신적 프로그램과 기업지원제도를 수단으로 국제 수소산업계를 선도하고 있는데 주로 수소·연료전지기술 ‘국가혁신프로그램(NIP)’로 독일정부와 수소 관련 연구를 진행하고 있는 기업체와 민관파트너십을 맺고 응용기술 개발을 목적으로 다양한 프로젝트 사업 진행 하고 있음.◯ 국립수소연구전지기구(NOW)와 H2 Mobility 등 다양한 컨소시엄을 통한 연계협력형 수소 기술개발이 활발하게 진행 하고 있음.◯ NIP를 구체화하기 위해 수립된 NOW는 독일의 수소 드라이브를 이끄는 컨트롤타워 역할을 수행하면서 정부 차원의 강력한 지원을 뒷받침하는 기관이다.독일 교통부·경제부·환경부 등이 수소·연료전지 기술과 관련 있는 기존의 정부기관, 연구기관, 산업체들과 협력하여 10년간 14억 유로(약 1조9000억 원)의 예산을 투입했으며 다양한 국책사업을 진행하고 있음.◯ 또한 수소차 충전 인프라 구축을 위한 정부 차원의 지원도 활발한데, 2025년까지 400개의 수소연료전지충전시설 설비를 지원할 계획이다.2018년에 이미 평균 2주에 수소충전소 1개씩을 준공하는 실적을 올렸는데 이 사업에 투입된 정부 예산은 180만 유로로 알려짐.◯ 독일정부는 이 같은 투자를 통해 차세대 친환경차 시장에서 전기차와 수소연료전지차가 서로 보완적인 역할을 하게 될 것으로 예상하고 있음.◇ 프랑스의 친환경에너지 개발 및 대중교통 투자◯ 프랑스는 파리협정 이후 친환경 에너지 개발에 다양한 투자를 하고 있는데, 2016년부터 가정용 난방에 쓰고 남은 지열에너지로 수소를 만들고 이를 다시 난방용으로 쓸 수 있는 수소 난방을 실시하는 등 ‘대기오염 감소를 위한 공공부문의 친환경 에너지화’ 정책을 본격적으로 실시했음.◯ 특히 파리시를 중심으로 친환경 대중교통 개발 정책을 본격적으로 추진하고 있으며, 프랑스 국유철도 SNCF는 2022년 상용하를 목표로 수소열차시대를 열겠다는 것을 공식 발표한 바 있음.◯ 파리시는 파리 시내 수소연료전지차(FCEV)를 공공이 주도하여 보급하기 위해 수소연료전치 택시를 보급하고 있으며, 파리 시 공공영역 내 디젤 자동차의 제로화를 위해 다양한 사업을 진행하고 있음.◇ 미국은 캘리포니아 주를 중심으로 한 수소자동차 산업 육성▲ 캘리포니아주 충전소 보급 전망(2014년 기준)[출처=브레인파크]◯ 미국은 캘리포니아의 CAFCP(캘리포니아수소협력기구, California Fuel Cell Partnership)을 중심으로 수소에너지 인프라 사업을 진행하고 있음.◯ 캘리포니아의 수소 인프라는 First Element, Air product 등 개별기업이 설치 및 운영을 담당하며 이에 투자하는 예산은 매년 8,150만 달러에 이르렀음.◯ 또한 국립재생에너지연구소(National Renewable Energy Laboratory, NREL)를 중심으로 신재생 에너지 관련 새로운 기술개발에 적극적인 투자를 하고 있음.◯ 미국 연방 에너지부(Department of Energy, DOE) 주관으로 풍력단지에서 생산된 전력을 활용하여 수소를 생산하고 천연가스망을 통해 공급하는 P2G의 일환인 Wind2H2 프로젝트를 진행 하고 있음.◯ 뿐만 아니라 태양광에너지로 물을 전기분해하여 수소를 생산하는 STH(Sloar To Hydrogen) 연구개발도 지속적으로 추진 중에 있음.□ 주요국 수소차 및 수소에너지 관련 기구[표 3] 국가별 수소차 및 수소에너지 관련 기구국가도시구분조사대상기관 설명독일마인츠발전소마인츠에너지파크(EnergieparkMainz,Germany)대기업이 연합하여 만든 종합 재생에너지 발전소독일슈튜트가르트연구소바덴뷔르템베르크 태양에너지·수소연구센터(Zentrum für Sonnenenergie-und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg-ZSW)산·학·연이 함께 세운 태양에너지 및 수소 연구소독일칼스루에연구소유럽에너지연구소(European Institute for Energy Research)대학과 기업이 만든 지속가능한 발전을 위한 연구소독일프라이부르크연구소프라운호퍼 태양에너지시스템연구소(Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE)프라운호퍼재단의 태양 및 수소전지 연구소독일슈베린연구소수소및정보과학연구소(Hydrogen and Informatics Institute of Applied Technologies-HIAT GmbH)수소연료전지·전기분해전지 전문 연구소독일뒤스부르크연구소ZBT GmbH 연료전지기술센터(ZBT GmbH Zentrum für BrennstoffzellenTechnik)연료전지 및 수소기술의 시장도입 속도를 높이는 산업 지원독일베를린프로젝트수행기관율리히연구센터(Research Centre Jülich GmbH)독일정부 프로젝트 수행기관독일베를린협회H2모빌리티(H2 MOBILITY Germany GmbH&Co.KG)수소전지차량 및 인프라 구축을 위한 기업협회독일베를린프로젝트수행기관국가수소·연료전지기술협회(NOWGmbH)수소·연료전지기술 국가혁신프로그램 실행 컨트롤타워독일비스바덴협회수소이니셔티브(H2BZInitiative Hessene.V)헤센주의 연료전지기술분야 산·학·연 네트워크독일베를린협회독일수소·연료전지협회(German Hydrogenand Fuel Cell Association-DWV)독일 수소연료전지기업의 이익을 대변하는 역할 수행독일함부르크협회클린에너지파트너십(Clean Energy Partnership)지속가능한 수소·연료전지 시장 구축을 위한 협력 구축프랑스르모트발전소HDF에너지(HDFEnergy)세계 최대 규모의 수소기반 배터리 기술 이용한 에너지 공급프랑스소피아앙티폴리스연구소재생에너지·에너지시스템로세스센터(Centre Procédés, Energies Renouvelableset Systèmes Energétiques-PERSEE)파리 최고 그랑제꼴의 수소에너지 연구 수행프랑스그르노블연구소Liten연구소(Liten)프랑스 원자력 및 대체에너지 위원회 하위 연구소프랑스소피아앙티폴리스클러스터소피아앙티폴리스재단(Fondation Sophia Antipolis)최첨단 과학기술 단지 소피아 앙티폴리스의 산학협력과 지원프랑스엑상프로방스클러스터Capenergies 경쟁력클러스터(Capenergies Competitiveness Cluster)수소 생산 관련 응용 연구 시범사업 워크숍 주도프랑스파리프로젝트프랑스 환경에너지관리청(French Environment & Energy Management Agency)지속가능한 에너지 개발 분야 공공 정책 이행 참여프랑스파리협회프랑스 수소연료전지협회(French Association for Hydrogen and Fuel Cells-AFHYPAC)프랑스 H2 산업 연구 확대를 위한 네트워킹 주도프랑스파리협회국제에너지청(International Energy Agency)국제 에너지 기구의 수소 전담 기술협력프로젝트 수행미국콜로라도연구소국립재생에너지연구소 수소기반시험연구시설(NREL Hydrogen Infrastructure Testing and Research Facility)친환경 에너지 연구소의 수소기반 산업관련 연구 개발 지원미국플로리다연구소플로리다 태양 에너지 센터(Florida Solar Energy Center)태양광 에너지를 비롯한 친환경 에너지 전반 연구 실시미국워싱턴DC정부기관미국 에너지성 에너지 효율 및 신재생 에너지국(USDOE Office of Energy Efficiency and Renewable Energy)수소에너지 개발을 위한 산학연관 파트너십 구축 및 공공 프로그램 기획·지원미국캘리포니아협회캘리포니아 연료전지공동체(California Fuel Cell Partnership)연료전지 연구개발 공동체로 수소차 관련 산업 중심 활동미국워싱턴DC협회H2USA미국 수소연료 및 수소차 보급을 위한 민관협력 공동체일본후쿠오카연구소수소에너지제품연구시험센터(水素エネルギー製品研究試験センター HyTReC)수소에너지 관련 제품 개발 및 연구 시험 시설을 보유한 연구소일본가와사키정부기관신에너지산업기술종합개발기구(新エネルギー・産業技術総合開発機構)일본의 신재생 에너지 관한 종합적인 연구와 지원사업을 추진하는 기관일본도쿄협회일본 수소스테이션네트워크 유한책임(日本水素ステーションネットワーク合同会社 Japan H₂ Mobility, LLC. JHyM)11개의 수소 관련 핵심 기업들이 참여한 수소 스테이션 네트워크일본도쿄협회수소공급·이용기술연구조합(水素供給・利用技術研究組合, HySUT)수소 공급 인프라와 비즈니스 환경 구축을 위한 23개 단체 조합일본도쿄협회기술연구조합 CO2 프리 수소공급망 추진기구(技術研究組合CO2フリー水素サプライチェーン推進機構)대기환경 보호를 위한 수소 관련 기술 연구 조합
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미래 에너지 시스템에서의 재생가능연료 활용 전망 태양에너지·수소연구센터(ZSW-BW:Zentrum fuer Sonnenenergie-und Wasserstoff-Forschung Baden-Wuettemberg) Meitnerstraße 1, 70563 StuttgartTel: +49 711 7870 278www.zsw-bw.de 방문연수독일슈투트가르트 □ 연수내용◇ 지속가능하고 기후친화적인 연료를 개발하는 ZSW◯ 태양에너지와 수소에너지는 현재 21세기의 지속가능한 에너지 공급을 위한 주 대체에너지로써 산업적 규모로 널리 사용되고 있다.◯ 슈투트가르트 소재 바덴뷔템베르크 태양에너지 및 수소연구센터(ZSW-BW:Zentrum fuer Sonnenenergie-und Wasserstoff-Forsc hung Baden-Wuettemberg)는 1988년 3월16일 바덴뷔르템베르크(Baden-Württemberg)주의 의해 민법에 따라 슈투트가르트대학교, 독일항공우주센터, 에너지 및 물관리협회 등의 도움을 받아 설립되었다. 연구센터는 독일 △슈투트가르트 △울름 △비더스탈 3곳에 위치하고 있다.▲ ZSW Widderstall[출처=브레인파크]▲ ZSW Stuttgart[출처=브레인파크]▲ ZSW Ulm[출처=브레인파크]◇ 기존 연료 대체용과 혼합용 연료 모두 연구◯ ZSW는 태양에너지 및 수소기술분야에 있어서 연구·개발된 결과를 구현하고, 신재생에너지 사용흐름 및 변화, 저장 분야의 운영을 촉진시켜 국가 경제에 기여할 목적으로 설립되었다.◯ 지속가능하고 기후 친화적인 전기, 열 및 재생연료공급 기술을 연구 및 개발하고, 시장성 있는 제품의 R&D결과를 구현, 정부와 협회 등에 기술을 이전하고, 조언하기도 한다.◯ 독일 대부분 대체연료는 ZSW의 주관아래 수소연료, 알코올, 바이오매스추출유 등 기존 연료 대체용 또는 혼합용 연료가 연구되는데, 이러한 재생가능 연료는 분산적 에너지 생산 및 소비구조를 가진 미래의 에너지시스템에서 폭넓게 활용될 것으로 예상된다.◇ 다양한 협력체를 보유한 유럽의 주요에너지 연구기관◯ 현재 약 230명의 직원과 90명의 학생, 전문인력 등을 보유하고 있으며 유럽의 주요에너지 연구기관 중 하나로 설립되었다. ZSW에 대한 합작투자와 산업부문 비중이 지속적으로 늘어남에 따라 입지가 강화되고 있다.◯ 중점 연구 분야는 △박막기술에 대한 광전지 재료 연구 및 개발 △광전지 모듈 및 시스템 기술 및 모듈 및 시스템 특성화 △수소 기술 △전기 화학 에너지 기술 △연료 전지 개발 및 생산 △재생 연료 및 공정 공학 △모델링 및 시뮬레이션 △재생 가능 에너지와 스마트 그리드의 그리드 통합 △에너지 경제 시스템 분석 등 매우 다양하다.◯ ZSW의 연구 프로세스는 재료연구, 프로토타입 및 생산 프로세스 개발부터 응용 시스템, 품질 테스트 및 시장 분석 등을 포함한다.현재 호헨하임대학, 칼스루에대학 등 4개 대학과 카셀 소재 태양에너지기술연구소, 연방임목경제연구소, 독일항공우주센터 등 4개 연구기관, 폴크스바겐, 연료전지연구조합 등 민간기업과 연구소가 연구개발에 참여하고 있다.◇ 통합 연구개발을 위한 다양한 프로젝트 실시◯ 독일에는 전국적으로 25개의 기관에서 수소에 대한 연구를 실시하고 있으며 바덴뷔르크주와 협력을 통해 주민들에게 에너지발전 과정을 직접 보여주는 ‘The Light project’라는 프로젝트를 실시하고 있다.그 외에도 Power to X concept이라는 프로젝트를 통해서 개발된 수소에너지와 전기에너지를 개선하고 공급 가격을 줄이고자 하는 노력을 실시하고 있다.◯ 이러한 프로젝트를 기반으로 △광학에너지 △해상풍력 △육상풍력 등을 통합적으로 연구·개발하는 것이 목적이다.▲ ZSW 조직도[출처=브레인파크]◇ 수소 충전소 위험성에 대한 과제는 아직 미해결◯ 독일은 원전 발전량을 줄이고 재생에너지 비중을 증가하면서 전기 요금과 부가 세금이 20% 상승했으며 타 국가에 비해 세금 비율이 높은 편이다.이에 따라 수소에너지 개발로 인하여 에너지 사용에 대한 요금을 줄이는 부분에 있어서 중요한 과제이기도 하다. 현재 수소에너지는 디젤에너지 수준의 가격으로 맞춰진다면 보급화가 가능할 것으로 예측하고 있다.◯ 관련하여 2012년부터 슈투트가르트에서는 수소버스 운행을 실시했으며 시민들과 수소충전소 운영에 있어서 폭발 사고 등 위험 부분에 대해서는 100% 해결되지 않은 상황이다. 관련 연구기관에서는 수소 위험성에 대한 연구를 실시하고 주민들에게 현 상황을 알리고자 노력하고 있다.◯ 독일 연방정부에서는 수소 버스 운영을 지속적으로 확대해 나갈것인가에 대한 결정은 정해지지 않은 상황이지만 수소에너지를 포함한 대체에너지에 대한 개발이나 운영에 대해서는 ZSW를 포함한 연구기관과 의견을 나누고 종합적인 정책 마련을 위해 노력 중이다.◇ 40억 유로 규모의 장기 프로젝트 P2G 실시 중◯ ZSW에서 시행하는 대표적인 프로젝트로 Power to Gas(P2G)가 있다. 이는 4년 동안 진행되는 장기 프로젝트로 슈투트가르트 시에서 40억 유로 규모의 연구비를 지원받았다.◯ 이 프로젝트는 물을 전기 분해하여 수소로 변환하고 변환된 수소를 즉시 사용하거나 이산화탄소와 결합하여 메탄으로 전환하도록 하며 이 과정에서 전기분해(electrolysers)와 통합원자로(synthesis reactors)도 개발하고 있다.▲ Power-to-gas : 에너지시스템 공정 과정[출처=브레인파크]◯ P2G 공정으로 수소와 메탄 생산이 가능하며 전기분해와 메탄생성 과정(methanisation processes)에서 효율성 향상이 가능할 것으로 기대하고 있다.◯ 프로젝트를 통해 생산되는 에너지로 자동차 1,000대에 공급할 수 있고, 이 기술로 20% 정도의 전력밀도를 높일 수 있으며 최종 목표는 기술 상업화에 기여하는 것이다. 또한 전기 그리드와 가스 네트워크가 함께 발전하고 통합된 전체 시스템을 구축하는 것이 장기 목표이다.◇ ZSW 건물의 신재생에너지를 사용한 에너지 공급방법◯ ZSW건물은 PV 모듈을 이용하고 있는데, (초록색으로 표시된 곳) 남동, 남서, 북서 3방향으로 나눠져 있다. 해가 뜨는 시간대에 따라, 방향별로 에너지를 생산할 수 있다.◯ 여름일 때 이 건물의 장점은 옥상의 모듈을 이용해서 에너지를 생산하는 것이다. 겨울엔 파사드시스템(옆쪽으로 태양광이 들어오는)으로 에너지를 생산해서 쓰는 것이 더 효율적이라고 한다.◯ 파사드시스템의 또 다른 장점은 시간대 별로 골고루 에너지를 생산이 가능하다는 것이다. 32개의 지열과 히트펌프를 이용해서 건물에너지를 공급방법. 열 시스템의 50% 또는 100% 쿨링시스템을 커버할 수 있다고 한다. 이를 통해 건물에서 사용하는 전기나 가스를 아낄 수 있다.◇ 1950년대부터 시작된 태양에너지와 수소기술 연구◯ 1950년대 후반과 1960년대에 베르너H블로스교수는 슈투트가르트대학의 물리학전자학회(IPE) 소장 겸 대학교수로 에너지 전환 분야에서 연구를 수행해왔다.◯ 그의 비전은 태양에너지를 유용한 에너지로 효율적으로 전환하고, 저장에너지를 보조에너지 운반체로 저장 및 운반할 수 있도록 하는 것이었다. 블로스교수는 이 과제를 장기적으로 바라봤고, 그의 연구 초기단계에서는 태양전지 연구에 집중되었다.◯ 독일의 슈투트가르트와 독일항공우주센터에서는 태양에너지와 수소기술분야를 기반으로하여 1980년 협력네트워크가 등장하기 시작하였다.국가의 지도력하에 슈투트가르트와 울름의 네트워크들이 ZSW의 기초기반으로 통합되었다. ZSW는 바덴뷔르템베르크주의 세계적인 연구소로 성장하였고, 최근 기술이전 및 업계와의 협력에 최선을 다하고 있다.◇ 2025년까지 재생에너지 비율 80%로 확대가 목표◯ 2019년 상반기 통계를 보면 사용한 에너지 중 생산된 에너지원의 44%가 신재생에너지원(Renewable Energy Sources, RES)으로 만들어졌으며 장기적 목표는 2030년까지 65% 재생에너지 사용량을 늘리는 것이다.◯ 2050년까지는 재생에너지 사용량을 80% 확대하고 에너지 수요보다 공급이 많도록 하는 것이 목표이다. 특히 풍력과 PV로 만들어내는 잉여전기를 사용하여 △모빌리티 △축열식 충전 △동력가스 등으로 사용할 예정이다.▲ 독일 전력 사용량[출처=브레인파크]◯ 위 표의 노란색은 PV를 이용해서 만든 에너지, 옅은 파란색은 해상풍력, 짙은 파랑색은 지상풍력 그 외에 수력, 바이오매스를 이용한 에너지 생산 수치를 나타내고 있다. 기존 사용량보다 재생에너지 만드는 양이 아직은 더 낮지만 수치가 거의 비슷해지고 있는 추세이다.◯ 이에 따라 ZSW의 연구목표 중 하나는 사용자가 사용할 충분한 에너지를 만드는 것과 다양한 에너지원을 이용할 수 있게 도움을 주는 것이다.독일에서 추구하는 것은 에너지가 한가지 에너지원으로 생산되는 것이 아닌 여러가지 에너지원을 사용해 에너지를 만들어 공급하는 것이 목표이기 때문이다.□ 질의응답- 수소에너지 발전소를 수력발전소 옆에 위치하게 된 이유는."물을 분해해서 에너지를 사용하기 위해서 바로 옆 발전소를 세우게 되었다. 수력발전소는 1년 동안 늘 운영되고 있으며 총 8천 시간 동안 에너지를 생산하고 있다. 그 중에서 생산되는 에너지는 4유로이고, PV는 1년 1000시간 18유로이다. 결과적으로 조금 더 경제적인 에너지원을 사용하기 위해서다."- 지열을 이용한 쿨링시스템이 100% 커버가 가능한지."바깥에서 끌어오는 물(8-12도)과 공기의 순환으로 지하수로 끌어올려서 시스템을 가동한다. 겨울엔 25%의 전기와 75%의 히트펌프를 사용해서 물을 가열한다."- 물을 사용한 수소에너지 생산 과정에서 문제점은"아직까지 사고가 생기는 문제는 없었다."
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□ 연수내용◇ 1,200명 이상의 회원을 보유한 사회혁신 네트워크○ 프리드리히 게오르크 호프너(Friedrich Georg Hoepfner) 박사는 1997년 칼스루에에 과학, 연구, 행정, 경제 및 금융 분야의 11개 파트너와 협력하여 최초의 사회혁신 단체 간 네트워크를 설립했다.기술기반 스타트업 네크워크는 독일 최대 사회혁신 네트워크를 구축하고 있으며 유럽의 신생기업, 국제기업, 연구기관 및 대학에 이르기까지 1,200명 이상이 회원으로 등록되어 있다. 즉 기업가와 투자자가 만나는 다양한 영역의 사람들을 위한 특별한 네트워킹을 제공하고 있다.○ 칼스루에에 본사를 둔 비영리 단체로서 네트워킹을 통한 경험 및 아이디어 교환을 돕고 있는 활동적인 첨단 기업가 네트워크 역할을 하고 있다.더 나아가 스타트업 컨설팅부터 전문인력 및 마케팅 캠페인에 이르기까지 모든 개발 단계에서 IT 및 첨단 산업의 비지니스를 지원하고 있다.예를 들어 스타트업들이 원하는 직원, 전문가, 학생 등을 대상으로 컨설팅 지원을 해줄 수 있으며 매년 160개가 넘는 행사에서 1,000여 명이 넘는 사회적 경제 회원들과 네트워킹이 되어있다.◇ 칼스루에 기술지역의 중심에 있는 에너지 기반 창업센터○ 악셀(Axel)은 칼스루에 공과대학의 산학협력 기관으로 에너지를 기반으로 한 비즈니스를 도모하고 있으며 시장 출시를 가속화하고 있는 에너지산업 관련 스타트업을 지원하고 있다.○ 칼스루에는 에너지 기업의 창업에 좋은 위치와 환경 조건을 가지고 있다. 에너지와 관련된 연구 활동이 주변에서 활발하게 이루어지고 있기 때문이다.에너지가 아니더라도 독일에서 4-5번째로 창업 기업이 많은 지역이다. 에너지 기업의 실리콘밸리가 되는 것이 악셀의 목표이다. 실리콘밸리가 그렇게 발전할 수 있었던 것은 투자자가 많았기 때문인데 독일은 투자자들이 보수적인 편이라서 어려움이 있다고도 했다.○ 칼스루에 기술지역(Karlsruhe Technology Region)의 에너지 센터 중심에 위치한 이곳은 에너지에 100% 초점을 둔 유일한 에너지 창업지원 센터라 할 수 있다.또한 기업가들의 기술을 모니터링하고 개선하는데 도움을 주고 있고 스타트업을 시작하려는 사람들에게 멘토, 코치, 기업가, 에너지 전문가 등 맞는 파트너를 찾아 설계해주는 컨설팅 프로그램도 지원하고 있다.○ 악셀은 이노에너지(InnoEnergy)와 함께 1년에 2회 ‘에너지 비즈니스 캠프(Energy Business Camp)’를 주최하고 있다. 이 캠프는 유능한 젊은이들을 모아 에너지와 관련한 유망한 비즈니스 모델을 구축하도록 한다.◇ 에너지 기업의 플랫폼 역할을 하는 비영리단체○ 악셀은 2014년 설립되어 현재 창립 5년 1개월이 된 에너지기업이자 비영리 지원단체이다. 현재 90여 개의 기업과 단체, 공공기관, 연구기관, 개인 등이 회원으로 등록되어 있다.○ 주요 역할은 서로 다른 에너지 분야의 기업들을 묶어서 서로 새로운 아이디어를 교환하는 플랫폼을 제공하는 것이다.중요하게 생각하는 부분은 다양한 규모와 형태의 기업들이 서로 만나서 아이디어를 교환하여 혁신적인 비즈니스 모델이 창출되는 것에 주안점을 두고 있다.▲ 악셀의 회원 네트워크[출처=브레인파크]○ 주로 에너지 분야의 새로운 창업 기업 보육 서비스를 제공한다. 에너지가 커버하는 분야는 에너지 생산, 에너지 분배, 에너지 저장과 관련된 기업들이다. 또한 스마트 에너지 분야도 커버한다.◇ 공공자금을 지원받는 창업보육 프로젝트○ 악셀은 아이디어를 시장에 내놓기 위한 다리 역할을 하는 창업보육 프로젝트를 수행하며 그 자금은 공공으로부터 지원받는다. 주로 아이디어나 기술은 완성하였음에도 상업화하는 방법을 모르는 기업 또는 연구소를 지원한다.○ 주로 창업 세미나에서 창업에 관련된 기초 지식과 마케팅 방법, 관리 방법, 지적 재산권 보유 방법 등에 대한 조언과 기술 지원을 해준다.예를 들어 창업자들이 가지고 있는 기존 아이디어와 제품에서 경쟁력을 높이려면 어떻게 해야 하는지, 어떻게 개발을 하는지도 알려준다. 이런 종류의 세미나는 한 달에 2-3회, 연간 약 30회 정도 실시한다.○ 투자자과 창업 기업을 연결해 주는데 공공기관에서 지원을 받아서 제품화할 수 있도록 펀딩을 소개시켜 준다. 재원을 마련할 수 있도록 도와주는 것이다.○ 악셀의 주요 파트너는 프라운호퍼연구소, ENBW(Energy Baden-Württemberg), 시정부, 주정부 등인데, 시정부의 펀딩이 가장 큰 부분을 차지한다.▲ 악셀의 파트너기관[출처=브레인파크]○ 보통의 창업보육기관과는 달리 독립적인 연구실은 없고 사무공간만 무상으로 제공한다. 대부분 에너지와 관련된 하드웨어적 기업이기 때문에 필요한 장비가 있을 때 인근 대학교와 연구기관에 가서 시험할 수 있도록 지원하고 있다.○ 창업보육 프로그램을 시작한 지는 약 2년이 되었고 그동안 12개 기업을 지원했다. 평균적인 지원기간은 15-18개월이다.주력 분야는 △태양에너지(4개) △인공지능과 디지털화(5개) △전기 자동차(5개) △에너지 저장(3개) △스마트홈 기기(2개) △기타(6개)이다.○ 에너지 비즈니스 캠프 학생을 대상으로 하는 창업프로젝트로, 매년 7월에 5일간 합숙과정을 실시한다. 캠프 참가를 원하는 학생은 아이디어를 사전에 제출하고 참가자로 선정된 후에 참가할 수 있다.국가를 제한하지 않는 국제적인 프로젝트로 올해에는 파키스탄, 인도, 중국, 폴란드, 터키 등에서 학생들이 왔고 작년에는 멕시코에서도 학생이 왔다. 비즈니스를 배우는 곳이기 때문에 에너지에 대한 프로젝트를 어떻게 상업화할 것인지에 대해 배운다.▲ 2019년 에너지 비즈니스 캠프 현장[출처=브레인파크]□ 질의응답- 에너지의 범위는 광범위한데, 성공적인 에너지 종류의 샘플이 있는지."BRC Solar는 태양광 패널에 장착하는 하드웨어를 개발했는데, 그늘지는 효과를 저감해서 효율성을 높인다. 그늘이 져서 효율이 떨어지더라도 낮은 정도의 에너지라도 흡수한다. BRC Solar는 잘 팔려서 300개 정도 팔았다. TRL 지수는 기술이 시장에 나갈 수 있는지 지수를 보여주는데, 1-10까지 있다. 7+를 기록하고 있는데, 그 정도면 시제품이 나와서 기능이 검증된 정도이다. NECOL은 태양광 패널에서 나온 폐열을 회수해서 온수를 제공하는 기계를 만들었다. 저개발 국가의 메인 전력 공급소에 연결되어 있지 않은 사람들이 가져다 쓸 수 있다. 이것도 검증돼서 300개 정도 칠레, 중국, 아프리카 등지에 판매했다. HILABS는 리튬 이용 배터리가 아닌 신개념의 배터리 시스템을 개발하고 있다. 시간이 많이 걸리는 프로젝트이기 때문에 아직 진행 중이다."- 산학연 시스템이 있는가? 대학과 협업해서 진행 중인 프로젝트가 있는지."KIT (Karlsruhe Institute of Technology) 가 공과대학인데, 굉장히 밀접하게 협력하고 있다. 사회자 분도 여기서 일하기 전에는 KIT에서 일했다."- 어떤 조건을 충족시켜야 회원이 될 수 있는지."아이디어만으로는 안 되고, 구체적인 비즈니스 모델이 있어야 한다. 팔려고 하는 제품이 하드웨어 장비일 경우 어느 정도 구체화되어 만들어져 있어야 한다.창업 보육 프로그램에 들어가기 위해서 여기까지 단계가 이루어져 있어야 하지만 그렇지 않은 기업의 경우 조그만 형태의 프로그램이 있다. 여기서는 창업의 기초부터 알려주는 일을 한다.프로그램에 들어가는 기업을 선정하는 기준 중 하나는 근접성이다. 한마디로 Karlsruhe 안에 있어야 한다. 가까이 있어야 한다. 큰 프로젝트는 관련된 것들이 많아서 복잡하지만, 비즈니스 모델이 없는 경우에 조그만 프로그램에는 들어갈 수 있다."- 제품이 나오기까지 테스트 단계가 있는가? 그 과정이 까다로운지."어떤 제품인지에 따라서 어떤 테스트 과정을 거쳐야 하는지 달라서 일반적인 과정이 정해져 있다고 말씀드리기는 어렵다. 일반적으로 제품 개발에 있어서 90%까지 하는 데 2-3년이 걸리면 나머지 10%를 완성하는 데 시간이 오래 걸리는 인증, 표준화 등의 단계일 수 있다.간단하지 않다. 기본적으로 여기서 선호하는 것은 기업이 시험을 다 해서 시장에 내놓는 것이 아니라 시제품을 하나 만들어서 기업과 손을 잡고 사용해보고 사용한 결과에 대해 피드백을 주고 문제점을 개선하는 등의 과정이다.시험을 개발 업체에서 모두 담당하는 것이 아니라 이곳과 함께 손을 잡고 이런 과정을 진행하는 것이다. 정부지원금을 받아서 진행하는 프로젝트이기 때문에 완전히 시장에 진입한 기업과는 일을 하지 않는다."
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□ 연수내용◇ 기업과 공공기관에 정보기술 분야 과학적 연구를 제공하는 연구센터○ 독립 재단인 FZI 컴퓨터 과학 연구 센터는 35년 넘게 컴퓨터 과학 및 그 응용 분야에서 최고 수준의 응용 연구를 대표해 왔다. FZI는 사회의 이익을 위한 혁신을 연구 및 개발하며 우수한 연구자들에게 전문적인 미래를 위한 독특한 발판을 제공하고 산업, 비즈니스, 과학, 협회 및 공공 부문의 파트너를 위한 연구, 교육 및 이전 시설이다.○ FZI 과학자들은 시장, 기술 및 방법을 연구하고 비즈니스, 과학, 행정 및 정치 분야의 파트너를 위한 솔루션을 개발한다. 특히 정보기술 부분이 핵심 연구 분야로 외부로부터 완전히 벗어나 완전히 독립된 연구기관으로 활동 중이다.○ 35년이 넘는 기간 동안 독일을 포함한 다양한 국가의 기관과 협력 관계를 맺고 연구·개발을 진행했다. 연구결과와 개발된 기술을 다양한 협력 관계를 맺고 있는 산업체, 정부에 이전하며 지금까지 운영해오고 있다.연구 및 개발 결과의 신뢰성을 유지하기 위해 FZI는 독자성을 유지하기 위해서 외부 지원을 해주는 파트너 기관들이 8분의 1 이상 지분을 소유하지 못하도록 한다.○ 2022년 통계에 따르면 칼스루에의 공과대학을 포함해 인근 대학의 교수진 고용 인력만 225명에 이르며 작년 한 해 동안 수행된 연구 프로젝트는 무려 219개였다.대부분의 연구는 위탁의 형태로 외부 자본이 들어와서 수행되는 연구 과제들이다. 이를 통한 매출액은 2023년 기준 대략 3000만 유로(한화 420여억 원) 정도다.◇ 매해 가장 핵심이 되는 과제 선정○ FZI는 사전에 연구진들이 핵심 연구 과제를 어떤 것으로 삼을 것인가에 대해 1년 동안의 계획을 수립해 수행하고 있다. 이때 연구 결과물이 단순히 결과로만 머물러 있어서는 아무런 경제적 효용 가치가 없다는 기조 아래 산업 현장에 기술을 이전해 최종 제품으로 완성되는 것을 목표로 연구를 수행한다.○ 이후에 제품과 기술에 대한 피드백을 받는 과정을 거치다 보면 연구 결과물이 산업 현장에서 어느 정도 효용 가치를 가지고 운영이 되는지에 대한 피드백이 계속되면서 가장 최적화된 상태를 유지하게 된다.○ 상대적으로 연구비가 적은 중소기업의 경우 특허 관련 문제나 연구비용까지 다양한 부분에서 도움을 주는 일들도 진행한다. 또한 유럽연합 내에 다른 파트너들과 협력 관계를 통해서 인공지능과 사이버테러 부분도 연구 중이다.◇ 핵심 연구 과제 중의 하나인 자율 주행○ 현재 핵심이 되는 연구 과제는 교통 그리고 모빌리티 로보틱스(운송공학)다. 갈수록 로봇 기술의 중요성이 높아지고 있기 때문이다.○ 부지 공간의 협소함 때문에 차량을 활용한 직접 자율 주행 실험을 진행하지는 않는다. FZI는 단지 컨트롤 센터 정도의 기능을 하고 있으며 칼스루에를 중심으로 약 200km 길이에 달하는 자율주행 코스가 별도로 있다.◇ 기업과 공공기관에 정보기술 분야 과학적 연구를 제공하는 연구센터○ 독립 재단인 FZI 컴퓨터 과학 연구 센터는 35년 넘게 컴퓨터 과학 및 그 응용 분야에서 최고 수준의 응용 연구를 대표해 왔다.FZI는 사회의 이익을 위한 혁신을 연구 및 개발하며 우수한 연구자들에게 전문적인 미래를 위한 독특한 발판을 제공하고 산업, 비즈니스, 과학, 협회 및 공공 부문의 파트너를 위한 연구, 교육 및 이전 시설이다.○ FZI 과학자들은 시장, 기술 및 방법을 연구하고 비즈니스, 과학, 행정 및 정치 분야의 파트너를 위한 솔루션을 개발한다.◇ 과학적 우수성, 실천된 학제 간 연구 및 광범위한 전문 지식 보유○ FZI 프로젝트의 특별한 점은 컴퓨터 과학, 전기 공학, 기계 공학, 경제, 수학, 심리학, 법학 및 기타 여러 분야와 과목의 전문가들이 협력한다는 것이다. FZI 이사회의 22명 구성원은 전문적이고 과학적인 우수성을 바탕으로 총 5개 연구 분야로 분류된 학제 간 연구그룹을 지원한다.분야주요내용응용 인공지능인공지능(AI)과 사람 및 AI 엔지니어링 연구AI 전용 하드웨어와 예측용 AI에 관한 질문 연구기후 행동 혁신대중교통, 인공지능의 적용, 운전 기능 및 보안 추가 개발오픈 소스 및 오픈 데이터 연구지능형 교통시스템 및 물류에너지, 이동성, 생산, 공급 및 폐기 분야의 지속 가능한 솔루션 창출안전과 보안 및 법률중요 인프라의 복원력, 보안 관리, 법률 기술 및 (사후) 양자 암호화디지털 참여와 민주주의포용적이고 현대적이며 민주적인 형태의 디지털 참여뿐 아니라 디지털 민주주의의 기회와 과제 연구○ FZI는 높은 국제수준의 비즈니스와 사회를 위한 혁신적인 응용 프로그램을 개발한다는 목표로 전략적 활동과 프로젝트 초기목표 달성에 집중하기 위해 연구 우선순위를 설정했다. 연구 우선순위는 FZI가 제공하는 판매 포인트 및 핵심 역량에 대한 분석뿐만 아니라 비즈니스, 과학 및 사회와의 지속적인 협력이다.◇ 로봇운영체제 교육과 혁신 워크숍 진행○ ROS(Robot Operating System)는 로봇 전용 오픈 소스 프레임워크다. 로봇 애플리케이션 개발을 용이하게 하고 재사용을 위해 자주 사용되는 기능을 캡슐화하는 일련의 소프트웨어 패키지, 라이브러리 및 도구로 구성된다.ROS Industrial 회원으로서 ROS 프레임워크의 구성 요소를 적극적으로 개발 및 사용하며 다양한 교육을 제공하여 최신 연구를 실제 응용 프로그램으로 전환한다.○ 혁신 워크숍은 새로운 충동과 아이디어를 창출하고 새로운 기술을 다루는 것을 목표로 한다. 창의성 기술의 도움으로 특정 질문에 접근하고 해당 주제에 대한 충동을 제공한다.인공지능(AI) 분야에서는 DIZ I 디지털 혁신센터(DIZ I Digitales Innovationszentrum)와 함께 입문 워크숍을 제공하여 AI 방법 및 응용방법을 다루고 워크숍 참석자들의 가능성을 파악한다.◇ 빠르게 변화하는 디지털 경제와 사회를 위한 노력○ FZI는 기업 및 공공기관 파트너와 함께 심층적인 연구 프로젝트를 진행한다. 이를 위해 최신 정보기술 지식을 활용하여 기술 이전을 위한 실용적이고 우수한 솔루션을 개발하고 혁신을 촉진한다.○ 경제와 사회가 디지털 변화를 형성할 수 있도록 하기 위해 FZI에서는 학제 간 전문가와 관리자를 훈련시킨다. 이로 인해 훈련받은 교육자는 학문적 경력을 쌓게 되며 경제, 사회 분야로 도약할 수 있게 되며 연구사업을 진행할 수 있게 된다.○ FZI의 연구는 사회의 복지에 기여하는 것을 목표로 한다. 자신에게 중요한 사회적 문제를 제기하며 미래에 대비하고 지속 가능한 방식으로 그룹을 조직하는 것을 목표로 한다. 특히 비즈니스, 과학, 행정 분야의 파트너들과 함께 협력하며 직원과 자원을 책임감 있게 사용하는 것을 목표로 한다.◇ AI 기반 원격 지원을 통한 자율 주행 지원 시연○ 2023년 10월13일 바덴-뷔르템베르크 자율 주행 테스트 현장에서 원격 지원을 통한 자율주행 지원을 발표했다. 프레젠테이션은 KIT Science Week의 일환으로 KIGLIS 연구 프로젝트의 마지막 기간 동안 칼스루에 KIT Campus East에서 진행되었다.○ KIGLIS는 인공지능(AI)을 활용해 광섬유 네트워크를 최적화하고 이를 통해 미래의 삶을 더욱 지속 가능하게 만드는 것을 목표로 하는 프로젝트이다.○ 다양한 네트워크 단위로 인해 통신량이 많은 미래의 스마트 시티에서 네트워크를 보호하고 보장하기 위해 KIGLIS 프로젝트에서 자율 주행을 위한 다양한 방법을 연구하고 개발했다. 연구에는 LiDAR 및 카메라 데이터에 대한 AI 기반 압축 방법이 포함되어 있다.연구된 방법은 자율 주행 테스트 분야에서 파트너사의 네트워크 인프라와 함께 성공적으로 시연됐다. 또한, FZI 정보기술 연구 센터에서는 원격 지원이 필요한 교통 상황인 코너 케이스를 식별하는 방법도 연구했다.◇ 기초 연구기관이 아닌 응용연구기관의 정체성○ FZI는 실제 산업 현장처럼 작업이 진행되고 있는 곳들이 많아 공장 견학을 와있는 듯 실제 작업 과정도 볼 수 있다. 이는 기관의 중요한 핵심 업무 중 하나가 산학협력이기 때문이다.산업계 학계 연구에서 나온 결과물이 산업 현장으로 전달되어 생산품으로 만들어져야 하다 보니 기술 이전이 기관의 핵심과제 중 하나다.○ 현재 세계적인 모빌리티 산업의 핵심기술은 자율 주행이다. 자율 주행 기술의 발전은 인공지능이 어떤 방식으로 디자인되어 활용되는지와 실제 적용되었을 때 얼마나 효과적으로 작동을 할 수 있을 것인지가 핵심이다.독일에는 자율 주행과 연관된 다른 연구기관들도 있고 실제 다양한 연구와 실험이 진행 중이다. 독일 내의 자율 주행 관련 연구시설 중에서는 규모와 기술력 면에서 가장 앞서가며 응용연구기관의 정체성을 표방하고 있다.◇ 실험실 중에서 가장 규모가 큰 리빙랩 서비스○ 리빙랩은 로봇을 다뤄야 하는 곳이기에 가장 많은 공간이 필요하다. 로봇 디자인부터 최종 마무리 과정인 생산까지 리빙랩에서 이루어진다. 3D 프린터의 도움으로 다양한 부품을 직접 생산해낸다.○ 부품 생산에서 중점을 둔 연구과제는 로봇과 인간의 시너지 효과이지만, 최우선으로 고려하는 가치는 안전이다. 모든 과정에서 안전이 가장 최상위에 자리 잡고 있다. 따라서 로봇을 직접 작동하는 기술자가 기계를 작동시키며 입을 상해를 예방하는 기술도 함께 연구되고 있다.◇ 퓨처 모빌리티 랩에서 박사과정 한국인을 만나다○ 퓨처 모빌리티 랩은 TKS라는 부서에서 맡고 있으며 테크니컬 코브니티브 시스템으로 불린다. 프로젝트의 중점은 자율 주행이다. 자율 주행이 큰 메인 과제이고 여기서 파생돼서 인프라 구조 또는 센서 관련 다수의 AI 프로젝트를 진행하고 있다.○ 모빌리티 랩의 도시 동쪽에 있는 거리부터 남쪽에 있는 거리까지 시청에서 테스트베드로 지정받아 거의 모든 사거리마다 가로등에 센서나 카메라, 라이더 등을 달아서 컨트롤 센터로 모든 데이터를 라이브로 받고 있다.○ 자동차 또는 사람이 지나간다면 가로등에 달려 있는 센서가 움직임을 포착하여 데이터를 보내주는 프로세스이며 이는 시청과 교통청의 협력을 받아 진행되고 있다.○ 사람들의 사생활을 보호하자는 취지가 최근 추세이기에 자율 주행으로 인해 카메라에 개인이 찍히는 점도 법적으로 제한적으로 변하고 있다.촬영을 위해서는 정부의 허락이 필요하며 찍힌 데이터에도 사람의 얼굴이 나오면 지워야 하는 복잡한 프로세스가 있다. FZI는 이런 문제점을 모두 해결하는 것이 목표이다.◇ 스마트홈 시스템을 위한 인공지능 장난감 알렉사○ 스마트홈이 많이 확산하는 이 시점에 가정 내에 어린아이들이 있는 경우 아이들과 대화하고 놀아줄 수 있는 인공지능 장난감 시스템을 준비 중이다. 2016년에 스마트 법이 등장하면서 블루투스를 통해서 이 인공지능 장난감과 소통을 할 수 있고 명령이 가능한 일을 시킬 수 있게 됐다.▲ 인공지능 장난감 알렉사[출처=브레인파크]○ 인공지능 장난감인 알렉사에게 문을 열거나 불을 꺼달라는 등의 간단한 명령을 할 수 있다. 이런 방식을 통해서 스마트홈이라고 하는 시스템을 갖추고 있는 가정에서 안전장치를 구현해 낼 수 있다.○ 알렉사는 시스템 네트워크에서 관련된 모든 구성 요소에 대한 IT 보안에 주의를 기울여야 함을 보여준다. 장난감에는 앱과 통신할 수 있는 Bluetooth 인터페이스가 있다. 이 인터페이스를 통해 자신의 오디오 파일을 알렉사에 로드할 수 있다.□ 질의응답- 실제 운영체계 안에서 취약점이 존재할 테고 해킹의 우려도 있을 텐데 대비하있지."이 기계는 이 공간 안에서만 사용할 수 있다. 어떤 시스템이나 취약점은 다 있을 수밖에 없다. 그 부분을 계속해서 발전시켜 나가는 것이 우리가 할 일이다."기계와 사람과의 상호작용이라는 것의 의미는."인지학이라고 하는 용어가 있지 않나. 로봇을 사용하는 기술자들이 10명이 있으면 10명 다 각자 성향이 다르다. 일하는 방식도 다르고 그 사람들의 특성에 맞춰서 같이 일을 해나가는 것이다."- 혹시 연구 과정 중에 자체적으로 개발한 것은."우리는 일종의 실증 연구개발 플랫폼으로 외부에서 사들이는 기계 장비를 갖추고 있는 곳이다. 센서나 부가적인 부품을 더해 최종 상품을 만들어 낸다. 기계 장비의 정비 관리 부분에 있어서 얼마큼 기계 장치를 이용해서 쉽게 해낼 것인가 하는 부분들은 실제 여기서 개발된 기술이고 현장에서 활용하고 있다."- 센서로 정보를 수집한다고 했는데 위성 정보로 데이터를 받는 방법은 없는지."위성 정보를 별도로 받아오지 않는다. 이후엔 독립적으로 운행할 수 있도록 최대한 로컬로 하려고 한다. 그래서 테스트베드라고 정해 구역에 센서를 부착해서 거기에 이동되고 있는 교통 데이터를 자동차를 이용하여 받아온다."- 사람이 주행하는 데이터를 가지고 자율주행을 만든다고 했는데 구체적으로 그 데이터가 어떻게 자율주행을 만드는 데 있어서 사용되고 도움이 되는지."완전히 자율 주행으로 가는 길로는 믹스드트래픽이라는 스텝이 있다. 중간에 차가 도로에 다니지만 몇 개의 차들은 자율 주행을 하고 몇 개의 차들은 직접 사람이 운전하는 시나리오가 있다. 자율주행하는 차들은 그동안 사람들이 주행하던 데이터를 가지고 저 차는 어떻게 어떻게 움직이겠다는 예측을 하는 형식으로 사용된다."- 운전할 때 날씨 컨디션이 급변하는 경우에는 자율 운행의 방식이 달라지는지."많이 달라진다. 무조건 다시 자율 주행을 진행해야 한다. 그래서 자율 주행으로 가는 목표 중에 날씨가 안 좋아지면 멈추고 사람이 운전해야 한다는 조건이 설정되어있는 식이다. 차가 스스로 외부의 환경을 토대로 지금 날씨가 안 좋아지는 상황이므로 직접 운전이 필요하다는 알림을 보내는 식으로 운전 형태를 변경하도록 권고한다."□ 참가자 소감◇ 사회적 책임과 이익이 고려된 연구방법 접근○ 해양교통 관련 분야의 실제 AI 모델을 적용한 로봇개, 자율주행 자동차 등을 실제로 볼 수 있어서 좋았다. 현재 우리나라 자율 주행의 기술적 비교를 할 수 있는 좋은 기회였다.○ 매년 핵심과제를 선정하고 다음 해 그 핵심 과제 연구를 수행하는 부분이 체계적으로 느껴졌다.○ FZI의 이런 연구와 개발 방향은 우리나라 AI 및 ICT 기술 발전에 중요한 시사점을 제공한다. 우리나라에서도 기술 발전을 추구하면서 사회적 책임과 이익을 고려하는 균형 잡힌 접근이 필요함을 시사한다.◇ 외부 지원금으로 R&D 운영 모색○ 공적자금 외에 다양한 외부 지원금으로 기관 자체 및 수요 기반 R&D가 이뤄지는 것은 우리나라에도 필요한 부분이라고 생각한다. 매년 크리스마스 영상 제작으로 시민 친화적 이미지 메이킹 부분은 재미 요소 중의 하나였다.○ 자율 주행은 매우 주목받고 있는 기술 중 하나인데 그 중심의 센터에서 진행되는 기술 과정을 보며 발전을 위해서는 기술자들의 능력뿐만 아니라 데이터 수집을 위한 국가 등 공공기관의 협조가 중요함을 알 수 있었다. 기존 제품을 가지고 자신들의 연구를 한다는 점도 무척 개발자다운 부분이라 재밌었다.○ 칼스루에시와 아우디 기업의 협조를 통해 자율주행 기술을 활용하는 데 큰 도움이 되었다는 것을 확인하였다. 우리나라도 국가적으로 과학기술 발전에 적극적으로 지원을 해줬으면 좋겠다는 생각을 했다.◇ 지능형 교통시스템의 센서 기술과 벤치마킹○ 자율주행 자동차를 연구하는 모습과 실제 도로에서의 데이터를 수집하는 모습, 연구 중인 로봇들을 직접 확인하면서 기술을 인간 삶의 적재적소에 적용하기 위한 고민을 많이 한다는 점이 인상 깊었다.○ 인공지능 기술이 실제 기업에서 어떻게 활용되고 있는지, 인간에게 어떤 도움이 되고 있는지 알 수 있는 유익한 경험이었다.데이터 수집은 인공지능 기술개발에 있어 가장 어려운 분야라고 할 수 있는데 자율주행 기술개발을 위해 허가를 받아서 실제 도로에서 데이터수집을 진행했다는 점이 인상 깊었다.○ AI 기술이 자율주행 자동차부터 실시간 도로주행 네비게이션, 일상생활용품 등 곳곳에 녹아있는 모습을 볼 수 있었다. 기술이 적용되고 있는 현장을 직접 보면서 내가 배운 것들은 저기에 어떤 모양으로 쓰인 건지 생각했다.○ 기술의 발전이 우리에게 가져다주는 편안함이 우리에게 주는 불편함(해킹, 개인정보 침해)에 대해서도 생각해 보게 했다. 앞으로의 기술은 우리의 삶을 침해하지 않는 안전한 방향으로 발달했으면 좋겠다.◇ 기술개발을 위한 연구기관의 다양성 필요○ 해당 연구기관을 방문하며 학업을 이론적 지식으로 습득했던 내용을 실제 산업 현장에서 적용하는 장비들을 볼 수 있었다. 특히 교통망에 대한 이해도를 높였고 여러 적용 사례에 대해 현장감 있게 접할 수 있었다○ 개인 자율주행보다는 장시간 이동하고 시간에 민감한 물류 분야에서 자율 주행 기술이 적용되었을 때의 긍정적 효과에 대해 생각하게 되는 시간이었다. 특히 한국은 산간 지역이 많은 단점과 토지 면적이 좁은 점에서 물류 자율주행 도입에 이점이 있다고 생각된다.○ 자율주행 Level5의 책임소재에 대한 의문은 해소하지 못하였으나 물류 자동화에 있어 많은 연구가 진행되고 있다는 점이 향후 자동화 분야에 많은 도움이 될 수 있으리라 생각했다.○ FZI라는 독립적인 연구소가 운영하는 연구실 투어가 인상 깊었다. 자율 주행의 눈이 되는 센서를 라이더나 레이더로 실시간 관측해서 바로 객체를 탐지하고 분석하여 데이터로 저장하는 과정을 직접 확인할 수 있었다.
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독일 칼스루에공대(Karlsruhe Institute of Technology)에 따르면 마이크로미터 이하의 세부정보를 이용해 초정밀 물체를 매우 빠른 속도로 프린팅하는 시스템을 개발했다. 신소재분야 학술지인 Advanced Functional Materials에 공개됐다.일반적으로, 단일 레이저 광선으로 초당 수십만 개의 보셀이 생성됐다. 그래픽 잉크젯 프린터보다 거의 100배 느리다는 것을 의미한다.위와 같은 문제점 때문에 지금까지 많은 응용 프로그램에서의 사용은 제한됐다. 그러나 밀리미터 이상에서 작동하는 3D 프린터는 산업 생산 공정에서 점점 더 많이 사용되고 있다.이에 따라 연구팀은 속도뿐만 아니라 설정의 신뢰성을 입증하기 위해 60 mm3의 격자 구조를 마이크로 미터 스케일까지 세부적으로 프린팅했다. 3000억개 이상의 복셀(voxels)을 포함할 수 있다.이러한 유형의 3D 프린팅의 경우, 레이저 빔은 컴퓨터 제어방식으로 포토 레지스트를 통과한다. 레이저 초점에있는 재료만 노출되고 경화된다.새로 개발한 방식으로 광학 및 포토닉스, 재료과학, 생명공학 또는 안전공학과 같은 다양한 응용 분야에 대해 매우 정밀한 선조구조를 제공할 수 있을 것으로 전망된다.▲ Germany-KIT-3Dprint▲ 칼스루에공대(Karlsruhe Institute of Technology)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)
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○ 지역재생 성공사례, 엠셔파크의 중심독일의 산업화를 이끌어왔던 루르 지역은 신산업단지, 친환경 주거단지 등 120개가 넘는 크고 작은 다양한 프로젝트가 추진되고 있어 독일의 지속가능한 발전의 실천적 가능성을 보이고 있다.루르 지역에서 추진하고 있는 프로젝트는 지금까지의 폐쇄적인 도시차원 계획에서 벗어나 개방적, 혁신적 지역 계획 차원에서 연방정부와 주, 시, 기업 등이 협력체계를 이루어 새로운 방향과 모델을 제시하고 있다.▲ 비스마르크 솔라주거단지를 방문했을 때는 비가 내리고 있었다[출처=브레인파크]그 중에서도 루르 지역 서·동축의 중심부를 흐르고 있는 엠셔(Emscher)강을 중심으로 1999년까지 10년 동안 추진되었던 ‘엠셔공원(Emscher Park)’이라는 지역발전 모델은 지속가능한 지역발전 모델 분야에 모범적 사례가 되고 있다. 이에 속한 대표적인 도시가 연수단이 방문한 겔젠키르헨(Gelsenkirchen)시다.겔젠키르헨시의 친환경 정책은 주거 및 학교뿐 아니라, 도시경제 발전분야, 미래지향적 경제정책에도 영향을 미치고 있다.그동안 독일의 석탄, 철강산업을 이끌어왔던 루르 지역을 중심으로 노르트라인베스트팔렌주는 독일 전체 에너지 생산량의 약 3분의 1을 차지해왔다. 하지만 이제는 재생에너지 분야, 특히 태양에너지 분야에서 선도적 역할을 담당하기 위해 적극적인 정책을 추진하고 있다.겔젠키르헨시는 시 전체를 솔라 도시로 만들기 위해 태양광을 이용한 주거단지(12ha), 산업단지(11ha), 그리고 녹지, 물이 함께 조화를 이루는 자연공간(50ha)을 조성, 약 5000개의 새로운 일자리를 창출하겠다는 의욕적인 목표를 갖고 있다.▲ 겔젠키르헨(Gelsenkirchen)시를 방문한 연수단[출처=브레인파크]○ 태양에너지 삼각지겔젠키르헨시는 유럽 최대 규모의 화력발전소 E.ON(에너지기업) 등과 함께 에너지 산업을 이끌어온 대표적 도시였지만 이제는 태양에너지 산업분야의 성장으로 독일뿐 아니라 유럽의 태양 도시가 되고 있다.루르 지역의 ‘태양에너지 삼각지(Solardreieck)’라 불리는 3곳 중 2곳이 겔젠키르헨시에 있다는 것을 그 근거로 들고 있다. 그렇다면 태양에너지 삼각지는 어디를 말하는 것일까?첫 번째는 세계에서 가장 큰 규모와 가장 현대화 된 시설을 갖춘 ‘셀 솔라(Shell Solar)독일공장’과 ‘태양에너지 정보센터(Photovoltaik Informations-Zentrum, PIZ)’로 둘 다 겔젠키르헨에 있다.셀 솔라 생산공장은 1시간당 1,200솔라 셀(Solar Cell) 생산능력을 가지고 있다. 겔젠키르헨시는 이를 통해 연간 약 100MW의 에너지를 생산하며 약 20%의 에너지 비용을 절감하고 있다.두 번째로 태양에너지 연구 및 마케팅과 생산을 할 수 있도록 설립된 태양에너지 정보센터는 과학단지 안에 있으며 연수단이 이미 방문한 곳이다. 1816년 라인엘베(Rheinelbe) 탄광이 설립되어 석탄과 철강산업의 발전을 이끌어오다가 1995년에 첨단산업단지로 재개발되었다.세 번째는 태양에너지 교육을 위해 옛 탄광지역의 목재와 ‘Glass Fotovoltaik Module’로 설계된 태양열 건축물인 ‘아카데미 몬트 체니스(Akademie Mont-Cenis)’인데 이 시설만 헤르네시에 있다. 이곳은 교육시설, 시민강당, 시립도서관과 주거단지, 조경 및 녹지단지 등으로 구성되어 있다.이와 같이 겔젠키르헨시는 석탄과 철강산업의 몰락으로 인한 경제적 위기를 1차 에너지 산업에 대한 오랜 경험을 토대로, 최근 미래 산업으로 중요시 되고 있는 태양에너지산업에 적극적으로 투자하고 있다.친환경 건축과 주거환경을 개발하여 도시의 공간적 질을 향상시키려는 그들의 정책과 노력이 아직은 뚜렷한 결과를 보여주지 못하고 있지만, 도시의 경제적 전망을 밝게 해주고 있다.2003년 ‘알렌스바하(Allensbach) 여론조사 연구소’가 독일의 25개 도시에 입주한 업체들을 대상으로 ‘독일에서 가장 일하기 좋은 도시’를 조사한 결과, 겔젠키르헨은 라이프치히(Leipzig), 브레멘(Bremen), 칼스루에(Karlsruhe) 다음으로 선호하는 도시로 나타났다.○ 경제성과 환경성을 고려한 주거단지 조성겔젠키르헨 과학단지에 이어 비스마르크 솔라 주거단지도 유트만 팀장이 현장 브리핑을 맡았다. 11시경 과학단지를 떠나 비스마르크 주거단지에 도착했을 때에는 제법 많은 비가 내리고 있었지만 일행은 비를 맞으면서도 열심히 유트만 팀장의 설명을 들었다.독일은 환경문제를 경제적, 사회적 문제와 함께 고려하는 정책을 펼치고 있다. 경제적으로 중요한 사업이더라도 환경적인 문제가 있으면 철저한 검증을 거쳐 사업을 추진하는 풍토가 정착되어 있는 것이다.독일은 또한 미래세대를 염두에 두는 프로젝트와 이를 지원하는 정책들을 활발하게 추진하고 있는 대표적인 나라이기도 하다. 그 중 재생에너지 정책이 가장 눈에 띄게 발전하고 있다. 태양과 풍력과 지열을 이용한 친환경 주거단지 건설이 대표적인 정책이다.겔젠키르헨시는 이미 1990년대 초반에 미래에너지 개발을 위한 신전략을 수립했다. 연방법과 주정부 법령에 근거하여 시 조례를 제정하고 관련 규정을 만들어 대체에너지 개발에 나섰다.겔젠키르헨시는 태양에너지 이용기업을 태양광 발전, 태양열 난방, 태양전지 생산 등 크게 3가지 유형으로 구분하여 관리하면서 지원정책을 펼치고 있다.유트만 팀장은 “이런 노력을 바탕으로 7년 전부터 본격적으로 주 정부 예산을 확보하여 대체에너지 관련시설들이 들어서게 되었다”고 전했다. 대표적인 태양광 주거단지인 비스마르크 주거단지도 주정부 프로젝트로 추진된 것이다.○ 20년간 50개의 태양주거단지 조성[겔젠키르헨 비스마르크 태양열 주택단지 현황]구분내용주택단지 면적약 4ha주택 수72co거주 면적110-140㎡연간 난방에 사용되는 에너지양30-45 kWh/㎡a채집 지역470㎡태양열이 온수 수요를 충족시키는 비율60~65%설치된 태양광 발전시설의 총 발전 능력80kWp겔젠키르헨의 솔라 주거단지에는 탄광지역에 성공적으로 조성된 비스마르크 솔라(Bismarck Solar) 단지를 비롯, 퀴퍼스부쉬(Kueppersbusch) 단지, 쉐넨겔베르크(Schuengelberg)단지, 비스마르크 기독교종합고등학교 등이 있다.비스마르크 주거단지는 주정부에서 추진하고 있는 ‘2050계획’의 하나로 루르 지역에 처음으로 건설된 태양에너지 주거단지이다. ‘2050계획’이란 ‘앞으로 20년 동안 50개의 태양광 주거단지를 건설한다’는 겔젠키르헨 시청의 태양광 보급 장기계획 프로젝트다. 이 계획에 따라 지금까지 완공된 주거단지는 모두 28개다.비스마르크 솔라 주거단지는 물과 도시의 조화를 고려해 만든 지속가능한 주거단지라고 한다. 약 4ha 면적에 태양에너지 생산과 에너지 절약을 위해 대부분 남향구조의 71개 연립주택으로 건축되었다.각각의 주택에는 5㎡ 면적의 태양열 집열판(Solar Collector)을 설치했으며, 온수와 난방에 필요한 에너지는 최소 에너지 절약기준에 따라 35~45%로 규정했다. 에너지 절약형 건축을 위해 16개의 주택은 석조형, 그리고 22개의 주택은 목조건축으로 건설되었다.태양열 난방, 태양광 전기로 에너지를 절감하고 있으며 시내까지 대중교통으로 5분밖에 걸리지 않는 곳에 있어 이동면에서도 저탄소를 실천하고 있다.퀴퍼스부쉬(Kueppersbusch) 생태주거단지는 옛 전자제품을 생산하는 퀴퍼스부쉬 회사가 있었던 지역을 생태주거단지로 재개발한 곳이다. 1990년에 국제공모전을 시행했다.이 공모전에는 다수의 건축가 및 단체가 참여하여 건축가 코왈스키(Kowalski), 지스코비츠(Szyszkowitz)팀의 작품을 선정했다. 주거단지 형태는 친환경적 건축양식과 다양한 가족구성원이 입주할 수 있도록 사회적 기능도 함께 고려해 설계됐다. 특히, 단지 내에 건립된 유치원은 장애인과 건강한 어린이가 함께 생활할 수 있도록 하였다.생태적 측면에서는 가능한 한 도로포장을 막는 대신 녹지와 산책로를 건설하고, 단지 전체에 우수관리시스템을 설치하여 단지 중앙에 건설된 연못으로 연결했다. 또 녹지지붕과 에너지절약형 건축재료 등을 이용하여 에너지를 최대한 절감할 수 있도록 조성됐다.쉐넨겔베르크(Schuengelberg) 주거단지는 1970년대 탄광에 종사하는 노동자들을 위해 건축되었던 하나의 전원도시형 주거단지로, 스위스 건축가 롤프 캘러(Rolf Keller)가 1990년 리모델링된 건축 단지와 기존의 광산지역에 있던 옛 주거건축물이 조화를 이루도록 만들었다.새로운 녹지와 조경 등을 고려하여 주거공간의 질을 향상시킨 모델로 재개발되었다. 1903년 처음 만들어진 주거단지는 문화재보호와 전원도시 아이템을 살린 새로운 전원형 주거단지모델로 태어났다.한편 1951년 탄광종사자를 위해 12,069㎡ 면적에 건립된 옛 주거단지를 솔라 건축으로 리모델링한 린덴호프(Lindenhof) 주거단지는 겔젠키르헨시뿐 아니라, 연방정부 재생에너지 정책에 의한 재개발된 대표 지역으로 평가되고 있다.생태건축모델인 비스마르크 학교건물은 독일의 건축가 페터 휴버너(Peter Huebner)에 의해 건물 전체가 생태건축으로 설계되었다. 녹지지붕과 우수관리시스템, 태양에너지 시설 등으로 구성된 독일의 대표적인 에너지 절약형 생태건축이다.특히 비스마르크 주거단지의 반대편에 개발된 생태주거단지는 사회 중산층의 주택마련을 위해 건축시공에서부터 완공에 이르기까지 입주자가 직접 건설에 참여토록 하여 건설비용을 절감했다. 건축자재 또한 재활용 건축자재를 사용하여 설계부터 건축비 절감형 생태주거단지의 좋은 사례로 알려졌다.○ 정원박람회를 이용한 지역마케팅시 북부에 있는 노르트스테른파크(Nordsternpark)는 원래 탄광이었던 지역이다. 1868년 노르트스테른(Nordstern)이라는 이름으로 개발되었다가 1993년 폐쇄된 100ha의 옛 탄광지대를 1997년 연방정원발람회(BUGA Bundesgarten-schau)를 계기로 새롭게 재개발한 곳이다. 옛 탄광지역으로는 처음으로 연방정원박람회가 시행된 이곳은 지역정책에 있어서도 의미 있는 모델이다.이 프로젝트는 엠셔강과 라인·헤르네 운하를 중심으로 남북으로 분리하여 북부단지에는 옛 탄광지대의 공장건축물 모습을 최대한 보존하면서 과거의 광산을 산업문화재로 발전시켰다.도시의 공업화에 대한 역사적 묘사(예를 들어 석탄 언덕, 지하 탄광현장 보존관리 등)를 통한 도시 역사의 자부심을 바탕으로 일자리 창출을 위한 서비스업 중심의 신산업단지로 개발되었다.노르트스테른 단지는 동서를 연결하는 지역녹지축과 남북을 연결하는 도시녹지축을 함께 고려한 계획도시이다. 엠셔강과 라인·헤르네 운하가 흐르는 남·북축의 중앙에는 ‘엠프테아터(Amphitheater)’라는 운하 야외무대와 정원, 주차시설 등이 있다.단지 남쪽은 어린이 놀이터와 생태조경공원 등의 자연녹지공간을 창출하여 시민을 위한 새로운 도시문화 및 여가기능을 담당할 수 있도록 사회적, 환경적 기능 위주로 개발되어 시민들이 가장 즐겨 찾는 시민공원 역할을 하고 있다.○ 패시브 하우스 기술개발 시급독일은 신재생에너지의 보급과 함께 에너지를 적게 사용하는 주택보급에 많은 노력을 기울이고 있다. 이른바 주택에 필요한 전기만 사용하고 남는 전기를 되파는 ‘플러스 하우스’나, 일반 가정에 비해 에너지를 15% 수준으로 사용하는 ‘패시브 하우스’가 그것이다.하지만 독일에서도 아직 패시브 하우스의 정확한 정의와 기준을 마련하지 못하고 있을 정도로 저에너지 주택에 대한 관련 규정 마련이 더딘 형편이다.유트만 팀장에게 패시브 하우스를 어떻게 정의하고 있는지 묻자, “일반 주택에서 사용하는 에너지의 5~20% 수준의 전기만을 소비하는 초단열형 주택”이라고 말했다. 하지만 그는 “아직까지 독일에서도 정립된 기준이 없다.”고 덧붙였다.패시브 하우스에서 시급히 해결해야 할 문제는 환기라고 한다. 단열성능을 극대화시키면서도 환기 문제를 해결하는 기술을 개발하는 것이 급선무가 되고 있다. 우리나라도 내부 공기를 순환시켜 난방을 하고 태양에너지를 이용하여 전력을 공급하는 패시브 하우스에 대한 연구가 시급하다.특히 저에너지 주택과 관련해 가장 어려운 점은 단열 자재 개발이 더디다는 점이다. 이 문제를 해결하는 것이 저에너지 주택을 보급하는 데 관건이 되고 있다.기업과 자치단체가 선진국의 저에너지 주택 기술에 대한 연구와 함께, 우리나라에서 구할 수 있는 자재를 이용한 초단열 재료 개발에 나서야 한다. 민관이 함께 패시브 하우스 건축 보급에 관심을 가지고 관련 세미나, 시범주택 건축 등도 추진해야 할 것이다.○ 철저한 모니터링이 신기술의 원천우리나라도 저에너지 주택 보급을 위한 제도적인 지원이 이뤄지고 있어 앞으로 생태주거단지가 활발하게 들어설 것이다. 청정지역인 남해군 같은 경우 이런 자연조건을 적극적으로 해석하여 환경친화적인 생태주거단지를 조성함으로써 부족한 인구를 확충하고 도시의 발전을 이루어 내는 데 활용할 수 있을 것이다.다만 이 과정에 주거단지 조성도 중요하지만 보다 효율이 높은 기술개발을 위해 지속적인 피드백 시스템을 갖춰야 할 것으로 보인다.유트만 팀장은 비스마르크 주거단지 현장 브리핑을 통해 “태양열 건축을 상업화하기 위해서 적용 가능한 기술의 옵션을 실험하는 것은 건물의 기획단계에서 매우 중요한 부분”이라 강조했다.즉 지역조건에 맞춰 어떤 기술을 적용할지를 기획단계에서 꼼꼼히 검토해야 한다는 것이다. 루르 지방의 기존 건물들은 태양열 건축과 태양열 주택 단지의 디자인을 적용하는 데 좋은 조건을 가지고 있다. 기존 건물을 태양열 주택으로 개조하거나 신규 태양열 주택으로 건축하는데 유리하다는 것이다.하지만 기획단계에서 검토한 내용이 실제 건물이 완공되고 나서 계획대로 실현되지 않는 경우도 있어 지속적인 모니터링을 해야 한다.유트만 팀장은 “주거단지 자체가 거대한 테스트 베드로서 태양열, 태양광의 모듈을 표준화하여 시범단지를 만들고 나면 20년 동안 집열판, 태양광 전지의 위치, 방향, 생산전력 등 중요한 데이터를 수집해서 과학자에게 제공하고 있다.”고 전했다.하나의 기술이 현장에 적용되고 그 기술을 검증한 결과가 피드백 되어 새로운 기술을 개발하는 데 사용되는 철저한 모니터링 시스템을 갖추고 있는 것이다.이런 과정을 거쳐서 기후와 지역 특성에 맞는 기술 표준이 만들어지는 것이다. 좋은 기술을 개발하는 것도 중요하지만 이를 피드백 하는 과정 또한 기술개발에 있어서 매우 중요한 구성요소가 된다.시설을 하고 나면 관리에는 무관심하거나 사업이 끝난 것으로 간주하는 일반적인 관행은 바꿔 나가야 한다. 의욕적으로 건설한 주거단지를 새로운 기술개발을 위한 실험시설로 보고 지속적인 모니터링을 하는 자세는 우리도 본받아야 할 것이다.○ 칼라 셀을 이용한 도시 디자인 검토현재 솔라셀은 크게 검정색과 군청색 계통의 색깔이 대부분이다. 하지만 기술적으로 다양한 칼라의 셀을 제작할 수 있으며 이미 독일에서는 상용화되고 있다. 따라서 솔라셀을 이용한 다양한 도시 디자인도 가능한 것이다.유트만 팀장에게 “솔라셀로 건물이나 가정집에 색채 디자인을 하는 것이 가능하다고 보는가?”라는 질문을 던졌다. 유트만 팀장은 “색상에 따라 큰 차이는 없지만 시간이 지나면 밝은 색의 솔라셀이 검은 계통의 색보다 효율이 떨어질 수 있다”고 말했다.아직까지 해결해야 할 난제가 많은 것 같다. 하지만 칼라 솔라셀을 이용한 도시 디자인에 대한 연구는 태양에너지의 본격적인 이용을 앞둔 우리나라 기술진들의 연구 과제가 되기에 충분한 것 같다.
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