충북도 충북테크노파크, 시뮬레이션 기술지원으로 ㈜엠플러스 이차전지 장비 공정 최적화 > 사회

(재)충북테크노파크(이하 충북TP) 스마트제조혁신센터는 공정혁신시뮬레이션 기술지원을 통해 이차전지 조립장비 전문기업 (주)엠플러스의 가열 롤 공정 최적화와 장비 설계 경쟁력 향상을 지원했다고 밝혔다.

이번 기술지원은 이차전지 제조 공정에 적용되는 가열 롤 장비를 제작하기에 앞서 컴퓨터 시뮬레이션으로 롤 표면의 온도 균일성을 사전 검토함으로써 제작비용과 테스트 기간을 줄이고, 해당 공정의 최적 운전조건을 확보하기 위해 추진됐다.

가열 롤은 내부에 공급되는 가열 오일을 이용해 롤 표면의 온도를 일정하게 유지하는 장비로, 표면의 온도 편차는 제품 품질과 공정 안정성에 직접적인 영향을 미친다.

이에 충북TP는 시뮬레이션 공급기업인 (주)와이엠제이테크놀로지와 함께 전산유체역학(CFD) 기반의 열전달·유동해석과 실험계획법(DOE) 기술을 (주)엠플러스에 제공했다.

이를 통해 (주)엠플러스는 롤 내부의 오일 흐름과 온도 분포, 표면 온도 및 속도 분포를 분석하고 공정변수별 영향을 정량적으로 검토할 수 있었다.

그 결과 (주)엠플러스는 롤 표면의 온도 편차를 목표 범위 이내로 관리할 수 있는 설계·운전조건을 확보했으며, 시제품 제작 이전에 설계 조건을 사전 검증함으로써 반복 시험에 소요되는 비용과 시간을 줄이고 장비 개발의 신뢰성을 높일 수 있는 기반을 마련했다.

(주)엠플러스는 이번 지원으로 축적한 해석 데이터를 현재 개발 중인 장비에 반영하고 있으며, 장비 제작이 완료되는 대로 롤 온도제어 알고리즘에 적용할 계획이다.

이를 통해 양산 수율 안정화가 기대되며, 확보된 디지털 설계 역량은 신규 장비 개발과 공정 고도화의 기반기술로 확장돼 국내외 고객사 대상 신규 수주와 수출 확대로 약 50억원 이상의 직접적인 경제적 효과를 거둘 것으로 전망된다.

스마트제조혁신센터 민문길 센터장은 "시뮬레이션 기술은 기업이 시제품 제작에 앞서 설계 문제를 예측하고 최적조건을 검증함으로써 개발 기간과 비용을 절감할 수 있는 효과적인 수단"이라며 "앞으로도 지역 제조기업이 디지털 기반의 설계·공정혁신 역량을 확보하고 시장 경쟁력을 강화할 수 있도록 현장 중심의 기술지원을 확대하겠다"고 밝혔다.

한편, 충북TP 스마트제조혁신센터는 지역 제조기업을 대상으로 제품 및 공정 설계, 구조·열유동·전자기 해석 등 다양한 시뮬레이션 기술을 지원하고 있으며, 기업의 기술적 애로 해소와 제조공정 고도화를 위한 맞춤형 지원을 지속해서 추진할 계획이다.