국내 최초 초음파유량계 국산화 성공

자인테크 신민철사장 컴퓨터과학박사 수여

신호모델링 기법 활용 저격수 위치탐지

국내 최초 초음파유량계 국산화 성공

 

유량계의 국산화가 아직도 미흡한 상태에서 과거 10여년전 창민테크(기술담당박사 장학수)가 기업상장이후 유량계사업에서 손을 떼고 말았다. 이후 국내에서 유일하게 초음파 유량계의 국산화를 고집스럽게 추진하고 있는 자인테크놀로지(주) 대표 신민철(55세)씨가 최근 단국대 컴퓨터학과에서 박사학위를 받았다.

박사학위 논문은-신호 모델링 기법을 이용한 음향식 저격수 위치탐지 알고리즘 및 시스템 구현에 관한 연구-로 얼핏보면 유량계 사업과는 이질적이다는 생각을 갖게 한다.

이 연구는 자인이 국방부와 손을 잡고 새로운 전략사업으로 추진하고 있는 저격수 탐지장비에 대한 기본적 연구이다.

이 연구는 신호 모델링 기법을 이용 소총화기에서 발생하는 탄환충격파와 총성에서 파장되는 음향신호를 추적하여 저격수의 위치를 명확하게 검출하여 숨겨진 저격수의 방향각과 거리를 추정하는 원리이다.

따라서 기존의 저격수 위치 추정 알고리즘을 개선하여 위치 추적을 위한 비선형 방정식 해의 발산을 차단하고 반복적인 연산량을 줄이는 동시에 연산 정밀도를 향상시키는 방법으로 실질적인 정확도를 높이는 연구이다.

실제로 성능시험시 16발의 사격을 한 결과 표적 탐지율이 100%고 방향도의 정확도도 100%이나 거리측량에서는 평지 및 고지사격(1034미터)은 62,5%, 평지사격(605미터)에서는 83,3%라는 놀라운 기대치를 보였다.

이러한 실험을 통해 탄환충격과 신호 검출에 있어 약 5%정도의 성능향상을 가져왔고 거리오차도 +-5% 한계내에서 약 97%의 저격수 거리의 정확도 연산성능을 확인하였다.

바로 이같은 메카니즘은 저격수의 총알에서 나오는 소리와 회전수등에 대한 감지 기능을 포착한 발상인데 이 원리는 수돗물의 수량을 감지하는 유량계에서도 물의 속도와 소리를 탐지하여 외부에서 정확하게 물의 양을 측정해내는 알고리즘이 동일하다는 측면에서 물의 자원적 측면과 방위산업의 절묘한 연계성을 찾을수 있는 튼실한 연구이다.

이에 대해 환경국제전략연구소 김동환소장은- 강소기업인 자인이 추구하는 유량기 개발과 저격수 탐지기기의 기본 메카니즘은 동일하다. 이를 유연하면서 융합적 사고로 기술개발을 추진하고 있는 자인은 향후 미래가 촉망되는 기업정신을 다시금 보여주는 계기를 마련했다- 라고 호평 하고 있다.

상호명인 자인은 자연과 인간이라는 합명으로 국내에서 기업들이 자생적으로 유량기 국산화에 앞장섰던 시대 정엔지니어링(도산),창민(도산),유일정공(도산)에 이어 91년 창립하여 꾸준한 연구개발 중심으로 사업을 이끌어 왔다.

방위산업에까지 확산된 안정된 기술을 보유한 유량계 개발 기업으로는 현재 국내에서 유량계 자인이 독보적이다.

환경부에서 녹색기술인증을 받았으며(제 GT-14-00041호),중소기업청으로부터 성능인증을 받았고 수자원공사와는 성과공유 확인제 운영요령에 따라 대,중소기업 상생협력 촉진에 관한 수위계약확인서를 받기도 했다.

인증품목은 최적주파수 기술을 적용한 외벽부착식 초음파 유량계로 공공기관에 납품할 경우 우선 구매대상이 된다.

수자원공사와의 협력관계를 맺기 위해서는 수공 자체연구원에서 실행하는 실험실용 교정성적서와 현장적용 시험에서 우수한 결과가 나와야 한다.

교정시험에서 800미리관에서의 측정편차는 0,03에서 0,55로 매우 정밀했으며 현장시험에서도 -0,2에서 –1.1의 매우 뛰어난 성적을 보여줘 수공측으로부터 국산기술이 세계적 기술과 동등이상의 성적을 보였다며 올해부터 유량계는 전년까지는 지멘스제품에 의존했으나 국산 제품인 자인테크놀리지제품으로 단계적인 교체를 하고 있다.

이같은 실증을 바탕으로 서울시에서도 자인제품을 구매하기 시작했으며 향후 안정기에 접어들면 전체적으로 국산화로 전환 할 예정이다.

초음파유량계등 계량기는 보통 6년을 내구연한으로 잡고 있는데 밧데리 사용기간이 8년을 보장하고 있는 강점을 지니고 있다.

과거 국산 유량계는 90년대부터 왕성하게 중소기업이 개발하기 시작했으나 정엔지니어링등 선도기업 3개사가 모두 도산한 가장 큰 원인은 정부가 국산개발을 유도하고 연구비까지 지원했으면서도 판로에 대한 홍보와 마케팅을 지원하지 않아 결과적으로 무너지는 결과를 초래했다.

더구나 기술개발 중심의 기업들이 기술투자 중심이어서 상대적으로 영업력이 부족한 원인도 기인하고 있다.

여기에 이들 유량계는 정부나 지자체가 구매하고 있지만 관련 공무원들이 과거로부터 고정된 수입제품에 길들여져 쉽게 전환하지 못하고 있는 점도 지적되고 있다.

서울시의 경우 15미리에서 32미리 소형계량기는 194만6천전이 설치되어 있으며 40에서 50미리 중형은 4만5천800전,80에서 300미리 대형은 9천전이 설치되어 있다.

그러나 초음파등 고품질 유량계는 13년부터 설치되기 시작하여 지난해까지 345대가 설치되어 있고 올해에는 190여대를 신설할 예정이다.

현재 수입제품과 국산제품의 가격차이에서는 80미리의 경우 한국켄트메타스의 ABB제품은 557만원,대덕하이테크의 지멘스제품은 470만원, 자인테크놀로지(국산)는 300만원에 형성되어 있다.

100미리는 켄트가 620만원,지멘스가 515만원,자인이 325만원,150미리는 켄트가 729만원,지멘스 572만원,자인은 390만원,200미리는 켄트 772만원,지멘스 600만원,자인이 425만원선으로 형성 국산제품이 외국산보다 50%내외로 저렴하다.

따라서 이들 제품별로 10년간 사용시 비용의 편차는 기계식은 176만원의 경비가 소요되나 전자식은 77만원 초음파식은 58만원의 경비가 소요되는 편차를 보여주고 있다.(조혜리기자)