해양특성화를 통해 부산시 해양산업발전에 이바지하고자 불철주야로 연구에 몰두하고 있는 한국해양대학교 김종도 교수는 레이저 고출력 열원을 이용한 국내의 고부가가치 친환경 생산 및 설계 공학 분야의 학술발전에 기여한 바를 인정 받아 ‘(사)대한기계학회의 주봉학술상’을 수상하는 영예를 안았으며, 관련 연구분야의 국내외 저명학술지에 90여 편의 논문을 게재했다.
레이저빔 에너지 이용한 친환경 리사이클 경량재료의 접합성 연구
수송산업에서의 경량화를 위하여 마그네슘 합금 압연판재의 최적 접합조건 도출, 차체의 하이브리드 후드 이너 패널용 판재의 고온성형법과 접합법을 개발하였으며, 또한 전자산업분야에서는 전자부품용 마그네슘 박판의 단펄스 접합시 필연적으로 발생하는 기공 및 균열과 같은 결함을 억제하기 위하여 레이저 파형가변 기법을 적용, 용융재료의 응고속도를 제어함으로써 균열감수성을 낮추어 최적의 접합조건을 도출하였다. 이 외에도 최근 마그네슘 사형주조재와 압연재의 이종재 용접법 개발에 관한 연구 등의 국책과제를 성공적으로 수행함으로써 괄목할 만한 성과와 모방할 수 없는 노하우를 축적하고 있다.
김 교수는 마그네슘 합금과 더불어 또 하나의 친환경 경량재료로써, 선진국에서 선박과 고속열차 등에서 표준화가 진행되고 있는 각종 알루미늄 합금의 레이저 접합법 개발에 20년 이상 연구를 진행해 오고 있다. 최근에는 크루즈 요트와 같은 고부가가치 선박을 제작하기 위하여 알루미늄 합금의 레이저-아크 하이브리드 접합법 개발에 관한 국책연구를 수행하고 있다. 구조용 재료로 사용되는 두꺼운 판재상의 알루미늄 합금은 접합시 용융부와 주변부위의 강도저하 및 기공, 균열과 같은 결함이 발생하기 쉬워 레이저빔 에너지만으로는 제어하기 어려운 재료물성적인 특성을 가지고 있으므로 레이저빔 에너지에 아크열원을 하이브리드화하여 2개 열원이 가지는 장점을 적절히 적용함으로써 최적의 연구 성과를 얻고 있다.
이외에도 김 교수는, 초호화 대형 크루즈선박 제작을 위한 레이저-아크 하이브리드 기술개발을 비롯하여 원자력기자재의 수중 레이저 보수 용접법 개발, 자동차 등 수송차량용 금형의 레이저 열처리 기술 등과 관련하여 현장 기술 지도를 수행하고 있다. 또한 레이저용접겵▤?공정시에 유기하는 빛과 음향을 이용한 용접결함의 실시간 모니터링기술 개발 분야에서도 많은 논문을 게재하고 있는데, 앞으로는 해양플랜트 기자재의 수중 레이저 해체기술 개발과 관련하여 장기적인 계획이행에 대한 구상을 밝혔으며, 주변으로부터 지속적인 관심과 성원을 요청했다.
한국해양대학 해사대 기관공학부 김종도 교수는 지경부로부터 ‘레이저가공기술 산업화지원센터’를 부산광역시 및 한국기계연구원과 공동으로 2012년 12월3일 부산시 강서구 미음지구 R&D허브단지 내에 유치하고 NIPA(정보통신산업진흥원)와 협약을 체결하였다.
부산 권은 국가 주력산업이 집중되어 있어 레이저 가공기술을 실용화할 수 있는 최대 수요처로 그 필요성이 절실하였다. 본 센터의 주요 기능은 레이저 정밀가공 기술개발, 관련 기술지원, 장비 공동 활용 및 전문 인력 양성 등을 통한 지역 업체의 생산성 향상 Test Bed 구축과 관련 기술의 고부가가치화를 유도하는 허브 역할을 담당한다. 기업의 선투자 위험, 전문 인력 부족 및 핵심 애로 기술 등을 해결할 수 있는 인프라 구축 및 기술지원이 선행적으로 이루어 질 것이다. 이 사업으로 얻게 되는 기대효과에 대해 김 교수는 “국내 레이저 정밀가공기술의 선진국 대비 응용분야에 대한 40~70%의 기술수준을 극복하고 파격적인 공정혁신을 통하여 원가절감, 생산성 향상 및 제품의 품질향상에 따른 고부가가치화에 더하여 청년 일자리 창출 등 국내외적인 경제적 파급효과가 지대할 것으로 기대된다”고 말하며 전문 인력양성에 주력할 것이라 강조했다.
국내 해양산업의 발전을 위한 다방면에서의 연구활동
한국해양대학교 부설 해사산업연구소(http://miri.hhu.ac.kr)는 해사산업과 관련된 학술 및 실무적 연구와 국가 사회가 요구하는 공공사업연구 그리고 관련업체가 요구하는 산학협동연구를 수행함으로써 국가와 지역사회의 산업발전에 기여하고자 설립되었다. 해사산업연구소 소장을 맡고 있는 김종도 교수는 선박과 해양플랜트, 해양에너지, 그리고 해운분야를 중심으로 연구 사업을 펼치며 산업기반기술사업과 중기거점사업, 우수공학연구센터, 지역기술혁신센터 사업지원 등을 진행하고 있다. 현재 11개 연구실과 7개의 사업단 및 4개의 센터를 운영 중인 김 교수는 특히 해양에너지 기술개발과 북극해 항로연구에 비중을 두어 특화사업으로 발전시킬 전망이라고 밝혔다. 타 대학에서는 접할 수 없는 전문적이고 핵심적인 사업과 연구에 치중하는 김 교수는 다방면으로 적극적인 활동을 펼치며 국립대학 1호인 한국해양대의 명성에 맞는 시스템을 구축하기 위해 전력을 다하고 있다. 연구실에 구비한 모든 실험 장치를 기증받으며 학생들에게 보다 업그레이드된 연구 환경을 조성해준 김 교수는 “가까운 일본과 비교하였을 때 국내 기초과학기술이 최소 20~30년 정도 뒤처지고 있다. 이러한 기술격차를 극복하기 위해 새로운 장비 도입과 각종 지원이 필요한 시점이다”고 전하며 외국달러의 국외유출을 막기 위해 노력해야 한다고 주장한다.
