생기원 9월호 최종 - kitech ‘제2회부산로봇경진대회’개최, 로봇기술경연...

하체를 쓸 수 없는 중증장애인의 보행을 돕는 로봇이 개발됐다. 생기원 로봇융합연구그룹 박현섭

박사팀은 척수마비환자가 의자에서 일어서기와 앉기, 걷기를 할 수 있도록 돕는 하지 외골격 로봇

‘로빈(Robot for Independent Life)’을개발하는데성공했다.

로빈은 걷고자 하는 사람의 의도를 감지용 센서가 정확히 읽어낸 뒤, 로봇에 장착된 모터가 회전

하며다리를펴고접도록돕는원리로작동된다. 이를위해서사람의걷고자하는의도를읽는인식

기술, 사람의 보행을 로봇이 신할 수 있도록 하는 보행 패턴 설계 기술, 기존 보행 보조기를 로봇

에접목시키는기술등이중점적으로연구됐다.

24V 출력을 내는 전기 모터와 제어 장치, 3시간 정도 사용할 수 있는 배터리를 포함한 로빈의

무게는 약 17㎏. 사람의 힘을 로봇이 신해주므로 착용한 환자는 무게를 전혀 느끼지 못한다. 현

재 가지고 있는 기능은 의자에서 일어서기와 앉기, 걷기다. 앞으로 계단을 오르고 내리는 기능만 보

완하면척수마비환자가일상생활을하는데전혀지장이없다.

연구팀은향후2~3년후면이러한기능을완벽하게수행할수있는보행보조로봇을개발완료할

것으로내다보고있다. 비장애인의1/5 수준인보행속도를끌어올리는것도남겨진연구과제다.

보행보조 로봇이 개발된 것은 이스라엘의 리워크와 미국의 이레그스에 이어 세계에서 세 번째이

며, 국내에서는 최초다. 로빈은 척수마비환자뿐만 아니라 최근 고령화로 노인인구가 증가하면서 크

게늘어난뇌졸중환자의재활에도많은도움을줄것으로기 되고있다.

(자세한내용은4~5p로이어집니다.)

C O N T E N T S

뉴스레터

2011. 9

한국생산기술연구원 소식지

발행인나경환｜편집인정유한｜발행일2011. 9. 30 ｜통권43호 Vol. 04 / No. 9

보행 보조 로봇‘로빈’개발

∙로봇과신체와의정확한피팅

위해로봇기술과보조기기술

융합

∙발바닥과목발에장착된체중

감지센서로보행의도파악

∙렌탈개념시판가능성높아

하체마비환자걷게하는보행보조로봇개발환자의 걷고자 하는 의도 읽어 일어서기, 앉기, 걷기 기능

세계에서 세 번째 개발, 중증장애인 재활치료에 도움 기

KITECH News_02생기원-경기도-시흥시, 시화기술지원센터건립MOU

In Focus_04보행보조로봇‘로빈’,

척수마비환자를일으켜세우다

生生! 기술지원 현장 속으로_06(주)세교하이텍,

‘중소기업에서중견기업으로’

도약의날개를달다

Win Win Partner_08(주)제이앤엘테크,

DLC코팅산업화

성공이루다

생산기술연구논문_10웨이퍼검사용

PCB pogo land의금도금특성

사용자손목단말기

의도감지용Intelligent Crutch

제어기, 배터리

모터구동관절

의도감지용Foot Sensor

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News Letter

KKIITTEECCHH NNeewwss0022

생기원-경기도-시흥시, 시화기술지원센터건립MOU

뿌리기업 지원을 위해 생기원-경기도-시흥시가 힘을 모은다. 우리

원과 경기도, 시흥시는 9월 15일 경기도청에서 나경환 원장, 김문수

경기도지사, 김윤식 시흥시장, 조정식 국회의원 등 관계자들이 참석한

가운데시화기술지원센터건립을위한업무협약을맺었다.

경기도 시흥시 정왕동 반월∙시화국가산업단지 내에 건립될 시화기

술지원센터는 연구관리 및 창업보육, 시제품 테스트를 위한 실험동을

갖춘다. 시흥시가 부지를 제공하고, 경기도와 생기원은 건축비를 지원

해 2014년 완공될 계획이다. 국내 최 규모의 산업단지인 반월∙시

화국가산단은 입주 업체 12,867개 중 뿌리산업 관련 기업이 69%를

차지할정도로절 적인비중을차지하고있다.

하지만 단지 내에 이들 기업의 기술 개발 및 실용화를 지원할 전문

연구기관의 수는 매우 부족한 실정이다. 실제로 입주 기업을 상으로

실시한 설문조사 결과 기술지원센터 건립에 한 선호도가 가장 높게

나타난바있다.

한편 9월 16일에는 나경환 원장, 조규향 동아 총장 등 관계자 등

이 참석한 가운데 우리 원과 동아 학교가 과학기술과 교육 및 연구 분

야에서상호교류증진을위한업무협약이있었다.

동아 는 2002년 이래 해마다‘전국 최우수 창업보육센터’로 지정

되는 등 적극적으로 산학협력 사업을 벌이고 있으며, 지난 1월에는 동

남권지역본부와 동아 산학협력단이 지역전략산업 고도화를 위한 업

무협약을맺고양기관교류협력에물꼬를튼바있다.

‘제2회부산로봇경진 회’개최, 로봇기술경연

부산에서 로봇기술이 경연을 벌 다. 9월 29일부터 10월 1일까지

3일 간 부산 BEXCO에서‘제2회 부산로봇경진 회’가 개최됐다. 로봇

전문인재를 발굴하고 로봇에 한 인식을 제고함과 더불어, 로봇과 관

련한 폭넓은 정보의 장을 제공하기 위해 열린 이번 행사는 부산시와 부

산시교육청이 주최하고 우리 원 해양로봇센터와 (사)부산로봇협회가 총

괄주관했다.

이번 회는‘경연, 창작, 체험’의 3개 분야 7개 종목으로 나눠 진

행됐으며, 총 443팀이 참가해 열띤 경연을 벌 다. 올해는 초등학교

방과후 교실에서 사용되는 로봇 교구를 활용해 미션을 수행하는‘방과

후 로봇’과 해양도시 부산의 특성에 맞춰 국내 최초로 개발된 해양로봇

키트를 이용해 임무를 수행하는‘수상 장애물회피’등을 시범 종목으로

새롭게추가해경기의다양성을더했다. 로봇배틀1~2위수상자에게는

오는 10월 경기도 일산에서 개최되는‘국제로봇콘테스트 2011(IRC

2011)’의참가자격이주어진다.

경진 회 외에도 로봇 배틀 및 로봇 댄스 시범 공연 등 다양한 부

행사가 준비돼 볼거리를 더했다. 특히 9월 30일에는 국제로봇 심포지

엄인‘SIS 2011(3rd SPENALO International Symposium)’이

개최돼, 한국∙일본∙ 국 등 국내외 로봇 전문가들이 최신 로봇 기술

동향및발전방안등에 한논의를진행했다.

‘융∙복합국제컨퍼런스2011’, 융∙복합산업의미래조망

융∙복합을 통한 신산업 육성 가능성을 확인하고 향후 발전 방향을

모색하기 위한‘융∙복합 국제컨퍼런스 2011’이 9월 28일 경기도 일

산 킨텍스 제 2전시장 6홀에서 개최됐다. 지식경제부가 주최하고 우리

원과 한국산업융합협회가 주관한 이번 컨퍼런스는 28일부터 10월 1

일까지나흘간진행된‘제1회산업융합주간’의일환으로열린행사다.

‘융∙복합국제컨퍼런스2011’은‘융합! 기술그이상의세계’를주

제로 기조강연, 특별세션, 패널토의 등 산업 융합의 실제적인 적용사례

기술한국의힘, 중소기업! KITECH이함께합니다

0033Korea Institute of Industrial Technology ●●●

와 가시화된 융합 신산업의 트렌드, 기술을 살펴볼 수 있는 다양한 프

로그램으로구성됐다.

기조 강연으로는 제롬 렌 UN미래포럼 회장, 성창모 (주)효성 전

사장이 연사로 나섰으며, 특별 세션으로는‘융합이 가져온 기술의 혁

명’에 해 데니스 홍 미국 버지니아공 로봇매커니즘 연구소장이 주

제 발표를 했다. 산∙학∙관∙연 전문가들이 참석한 가운데‘산업융합

촉진을 통한 기계산업의 발전 방향’을 주제로 진행된 패널토의에는 우

리원나경환원장이좌장으로나섰다.

경기지역본부, 마이스터고학생 상으로과학체험학습

경기지역본부가 인근 마이스터고 학생들을 상으로 과학체험학습을

실시했다. 경기지역본부는 9월 1일 수도전기공고, 인천전자마이스터

고, 수원하이텍고, 평택기계공고 학생 및 교사 45명을 초청, 지능형

로봇을 중심으로 국내외 융∙복합기술개발 현황을 알아보는 이론 교육

및현장학습을진행했다.

이날 체험학습은 지식경제부 주최로 열린‘제1회 산업융합주간’의

‘ 마이스터 프로그램(Young Meister Program)’과 연계해 열린 행사

로, 융합형 인재양성과 융합기술 트렌드를 널리 알리기 위해 마련됐다.

한 참가자는“융∙복합의 뜻을 잘 모르고 전공인 기계분야에만 집중했

는데 에버, 견마로봇 등을 살펴본 후 융∙복합기술의 중요성을 깨닫고

시야를넓혀야겠다는생각을했다”고말했다.

인천메트로테크노파크역에인천지역본부표기

인천지하철 테크노파크역이‘한국생

산기술연구원인천본부’로도불리게됐

다. 인천지역본부는 기관 인지도 향상

과 홍보 효과 제고, 방문자 안내 편의

를 제공하기 위해 인근에 위치한 인천

메트로테크노파크역에‘한국생산기술연구원인천본부/KITECH Incheon

Center’라는역명을표기하기로했다. 새로운역명은하차시방송을통해

안내되며노선도, 역구내안내표지판, 외부안내판에도표기된다.

국요오크 학과기술협력을위한MOU 체결

우리 원이 국 요오크 학(Univ. of York)과 상호 연구인력 및 기술

정보분야교류활성화를위한업무협약을맺었다. 9월29일우리원산

업환경지원본부 회의실에서 열린 협약식에는 나경환 원장과 요오크

브라이언칸토어부총장등관계자등이참석했다.

이번업무협약은상호방문과정보교류를통해협력가능성을확인한

그린화학공정및희소금속분야를중심으로국제공동연구를추진하기위

해 이뤄졌다. 우리 원은 지난 2월 요오크 학을 방문, 뿌리기술 등 상호

협력가능분야교류활성화및협력네트워크구축에 한협의를진행한

바 있다. 요오크 방문단은 이날 협약식을 마친 뒤, 인천지역본부로 이

동해 주요 연구성과와 연구실을 둘러보고 상호 협력사항에 한 토의를

진행했다.

국제섬유전시회‘프리뷰인서울2011’참가

섬유산업의현황과미래섬유시장을전망하는국제섬유전시회인‘프

리뷰인서울2011’이8월31일부터3일간서울삼성동코엑스에서개

최됐다. 한국섬유산업연합회와 서울시가 공동 주최한 이번 행사는 국내

외섬유∙패션관련기업252곳이416 부스규모로참가했다. 우리원

은바이오나노섬유융합그룹과스마트의류기술센터가참가해머리카락두

세 가닥 굵기의 실 속에 미세와이어를 넣어 각종 전자통신기기를 작동할

수 있도록 하는‘디지털 의류’와 패션에 IT기술을 융합한‘사이버 웨어

메뉴팩처링플랫폼기술’을선보 다.

News Letter

0044 IInn FFooccuuss

척수마비환자는 교통사고나 낙상, 기타 재해로 인해 뇌에서부터

하체로 이어지는 척수가 손상돼 두 다리를 전혀 쓸 수 없다. 누워

서 지내거나 휠체어에 앉아서 생활해야 하기 때문에 육체 건강은

물론 심리 상태도 좋지 않다. 이들 환자는 걷는 것 자체가 바로 생

활에활력을불어넣는일이다.

생기원 로봇융합연구그룹 박현섭 박사팀이 개발한 로빈(Robot

for Independent Life)은 척수마비환자에게 걷기 기능을 회복시키

고, 일상생활을 돕는 재활치료용 보행보조 로봇이다. 이번 연구 개

발은 2008년 12월부터 산업기술연구회 주관으로 한국전자통신연

구원과 공동 과제로 진행됐다. 현재 기능은 척수마비환자를 일으켜

세워 걷고, 앉기를 수행할 수 있다. 박현섭 박사는 계단 오르고/

내리기 기능을 보완해 앞으로 2~3년 후면 척수마비환자가 로빈을

이용해일상생활을할수있을것이라고밝혔다.

체중감지센서로환자의걷기의도파악

로봇이 보행 동작을 사람 신 수행하기 위해서는 걷고자 하는

사람의 의도를 먼저 읽어야 한다. 연구팀은 로봇이 환자의 의도를

파악하고 언제 움직여야 하는지에 한 판단을 내릴 수 있도록‘사

용자의도인식기술’을연구했다.

일반적으로 사람이 걸을 때 상체가 같이 움직임으로써 신체의 중

심이잡힌다. 예컨 왼쪽발이걸어나갈때는저절로오른쪽어깨

를 내 게 되는 것이다. 로빈은 상체의 움직임에 따라 쏠리는 무게

를 전자목발과 로봇 발바닥에 부착된 센서가 정 하게 읽어내 걷고

자하는의도를파악한다.

걷고자 하는 의도를 파악했다면 모터를 회전시켜 로봇의 관절을

움직이게 하면 된다. 그런데 문제는 사람이 실제로 걷는 것과 로봇

이 걷는 이치가 다르다는 것. 로봇의 관절은 엉덩이와 무릎 부분에

총 4개로 구성돼 있다. 이에 반해 인체가 실제로 걸을 때는 총 16

가지부분이움직이게된다.

‘걷는다’는 신호를 인식하면 로봇은 정해진 보행패턴 로 걷게

된다. 보행패턴은 환자가 로봇을 자신의 다리처럼 작동시키기 위한

핵심기술이다. 정상인과 보행보조 로봇을 착용한 상태에서의 보행

패턴은전혀달라보행패턴을새로만들어야한다.

로빈은 옷처럼 입을 수 있는‘외골격로봇’이다. 옷처럼 몸에 꼭

맞아야 로봇과 사람이 하나가 될 수 있는 만큼 로봇과의 피팅이 무

엇보다중요하다.

생기원로봇융합연구그룹이개발중인보행보조로봇‘로빈’을착용하면하체를쓸수없는중증장애인도두다리로걸을수있다. 입는(Wearable)

형태의로봇‘로빈’의다리가환자의신경과근력을 신해주기때문이다. 척수마비환자용외골격로봇이개발된것은이스라엘과미국에이어

세계에서는세번째이며국내에서는처음이다.

보행보조 로봇‘로빈’, 척수마비환자를 일으켜 세우다국내 최초 개발, 척수마비환자∙뇌졸중 환자 재활치료에 새 장 열어

▲ 외골격로봇 '로빈'을 개발하고 있는 로봇융합그룹 박현섭 박사



“우선 환자의 정확한 치수를 알아야 하는데 가장 문제가 되는 점

은 척수마비 환자 특성상 누운 상태에서 치수를 잴 수 밖에 없다는

것입니다. 누웠을때와일어섰을때의치수는달라지거든요. 그점

을 잘 감안해야 합니다. 또한, 척수마비 환자가 로봇 옷을 입고 혼

자편안하게서있을수있어야합니다.”

박현섭 박사의 말처럼 정확한 피팅이 바탕이 돼야 신체 중심축과

로봇 중심축이 일치할 수 있고, 환자도 로봇의 움직임에 따라 자연

스럽게걷는것이가능하다.

환자는 벨크로(일명 찍찍이)를 이용해 로빈 다리를 환자 다리 바

깥쪽에 고정하는 형태로 로봇과 결합된다. 24V 출력의 전기모터가

회전하면서 환자와 로봇은 함께 다리를 펴고 접을 수 있다. 로빈의

무게는약15kg. 3시간정도쓸수있는배터리를장착하면17kg

정도지만 로봇이 주체가 되어 그 힘을 따라 환자가 움직이기 때문

에무게는느껴지지않는다.

보행속도향상, 계단오르내리는기능개발중

자동차를 움직이려면 작동법을 알아야 하듯 로빈을 이용하려면

운전법과 사용법을 먼저 숙지해야 한다. 연구팀은 충남 병원과

함께 초기 기초 임상시험을 진행하며 그 결과를 바탕으로 다양한

보행패턴과 작동법 등을 찾아내고 있다. 로봇을 환자에게 착용시

킨 뒤 일으켜 세우는 데만 꼬박 6개월이 걸렸다. 박 박사는 수없

는 시행착오 끝에“처음으로 환자가 일어선 날을 잊을 수가 없다”

고 말했다.

보행속도를 끌어올리는 것도 남겨진 숙제. 지금은 비장애인의

1/5 수준이다. 최근에는 스마트폰 어플을 활용한 작동방법도 연구

중이다. 걷고, 앉고 서는 기능 외에 계단을 오르내리는 기능도 개

발하고있다.

우리나라 척수마비장애인은약 10만 명 정도. 척수마비환자뿐만

아니라 최근 고령화로 노인인구가 증가하면서 크게 늘어난 뇌졸중

환자의 재활에도 로빈은 그 몫을 톡톡히 할 것으로 기 되고 있다.

로빈의 시판 가격은 3천만 원 로 예상되고 있다. 정부의 보조금

지원과 더불어 병원에 렌탈 개념으로 시판할 가능성이 높은 가운데

기술이전을 진행할 기업 선정도 앞으로 고려해야 부분이다. 현재

로빈 연구 개발은 우리 원의 기본 과제를 통해 마무리 단계로 접어

들었다.

▲‘로빈’을 직접 착용하고 실험 중인 박현섭 박사팀 ▲ 박현섭 박사가 로봇 기술에 해 설명하고 있다

▲ 정확한 무게 중심 이동 감지를 위해 센서가 부착된 전자 목발을 함께 사용한다

News Letter

0066 (주)세교하이텍生生! 기술지원 현장 속으로

(주)세교하이텍( 표이사 김주모)은 금속 소성가공 전문업체다.

주력 제품은 자동차용 부품으로 와이퍼와 TURBINE BLADE,

LCD 백라이트에 전원을 공급하는 외부 전극(EEFL) 등이다. 사업

부는 자동차용 부품을 생산하는 천공장과 전자부품을 생산하는

성서공장, 그리고구미공장으로나뉘어져있다.

오랜 시간 금형 전문업체로 노하우를 쌓아온 만큼 평행도 및 치

수 정 도에서 오차를 최소화하는 금형 자체를 설계하는 기술을 보

유하는등기술개발에꾸준한노력을기울여왔다.

2003년 기술신용보증기금에서 우량 기술기업으로 선정됐고 중

소기업청장 금형의 날 표창장을 받은 이력은 이 같은 노력의 결과

중일부다.

특히 세교하이텍 포밍 사업부에서 생산하는 LCD 백라이트용 외

부 전극은 최근 LG나 필립스에서 채택되면서 높은 성장 가능성을

예고하고 있다. 현재 월 생산량은 2000만 개 정도로, 기본 가공

방식에서 벗어나 생산성이 높은 멀티 포밍 방식으로 생산되고 있다

는점이주목할만하다.

생기원, 기술개발에 한적극적인의지뒷받침

세교하이텍의진가는 여기에그치지않는다. 기술력 향상을위한

쉼 없는 노력과 열정을 다시 한 번 확인할 수 있는 새로운‘비 병

기’는 바로‘하이드로 포밍’기술이다. 하이드로 포밍 기술은 전자

제품 금속 외장을 제작하는데 적용되는데, 수압을 활용해 언더컷

(돌출부분) 형상을완벽에가깝게구현하는기법이다.

생기원 경권지역본부 녹색전환기술센터 성지현 박사는“하이드

로 포밍은 고압의 액체를 이용한 성형공법으로 일반 프레스에서 성

형하기 힘든 자유곡면의 성형이 가능하고 설계에 따라 생산 공정

및 원가 절감 그리고 부품 무게 감소가 가능한 장점이 있다”고 설

명했다.

예를 들어 휴 폰의 외장을 금속으로 만든다고 했을 때, 미려한

외관을 위해 모서리 등 미세한 부분을 곡선으로 또는 언더컷 형상

을 처리해야 하는데, 수압을 활용한 하이드로 포밍 기술이라면 금

속에서도이러한형상을구현할수있다.

이미 세교하이텍 천 공장 건물 한 곳에는 하이드로 포밍 기술

을 적용해 양산까지 가능한 장비

까지 갖춰져 있다. 세교하이텍 김

동모 개발팀장은“중소기업에서

이 장비까지 도입한 경우는 국내

에서 처음”이라고 자부심을 드러

냈다. 생기원 구경북지역본부와

긴 하게 협력하고 있는 지점도

이 부분이다. 기술개발에 적극적

인 의지를 가진 중소기업과 이를

뒷받침하고 있는 생기원의 인적∙

기술적 지원이 시너지 효과를 내

고있는것이다.

‘중소기업에서 중견기업으로’도약의 날개를 달다생기원 기술 지원으로 하이드로 포밍 기술 적용 자동차 부품 개발

(주)세교하이텍 김주모 표와 생기원의 인연은‘구로동 본원 시절’까지 거슬러 올라간다. 김 표의 표현 로“서울과 구를 오가며”기술개발을

위한 파트너십을 쌓아 온 지 벌써 20년이 지난 셈이다. 이 시간 안에는 세교하이텍을 금형 전문업체로 발전시켜 온 김 표의 열정이 고스란히

녹아있다.

▲세교하이텍김주모 표, 김동모개발팀장, 생기원성지현박사,


0077Korea Institute of Industrial Technology ●●●Korea Institute of Industrial Technology ●●●

하이드로포밍기술, 전자및자동차부품분야까지적용전망

하이드로포밍기술은현재 시장에서통용되고있지 않기때문에

중소기업의 의지만으로는 시작 단계부터 장벽이 많은 게 현실이다.

세교하이텍이 연구 개발 중인 하이드로 포밍/프레스 기반 복합 성

형 기술은 기존의 기술을 한 단계 업그레이드 한 기술로, 앞으로의

시장을 고려했을 때 전자기기 뿐 아니라 자동차 등 산업 전 분야에

폭넓게적용가능할것으로전망되고있어더욱기 를모은다.

김주모 표는“이 때문에 생기원의 도움이 더욱 절실하다”고 지

금까지의 기술지원에 감사를 표시하며“앞으로도 더 긴 하게 협력

했으면한다”는바람을나타냈다. 이어그는“만약중소기업혼자힘

으로 이 같은 기술을 연구 개발해야 한다고 한다면, ‘맨 땅에 헤딩’

하는 격일 것”이라며“그런 어려움 속에서 생기원의 많은 기술 지원

이있었기때문에기업입장에서는큰힘을얻는다”고덧붙 다.

특히 중소기업이갖출 수 없는첨단 장비로사전에시뮬레이션을

진행하고, 이에 한 해석 지원과 자문으로 실패 비용을 현저하게

줄일 수 있다는 점이 가장 크고 실질적인 도움이라고 김 표는 말

한다.

이에 해 성 박사는“세교하이텍을중소기업에서중견기업이되

는, 구경북 지역의 성공적인 모범 사례로 만들고 싶다”며 깊은

애착을 드러냈다. 이어“세교하이텍은 어느 기업보다 큰 열정을 가

지고 있으며, 기술개발에 꾸준한 관심을 보여 온 만큼 더 도와드리

고 싶다는 생각이 들 때가 많다”면서“중소기업이 비전 있는 테마

를 가질 수 있도록, 그로 인해 자신의 회사에 해 자긍심을 가질

수있도록앞으로도힘이되고싶다”고말했다.

현재 세교하이텍은 하이드로 포밍 기술을 적용해 전자기기 외장

부품 및 자동차 부품 시제품 제작에 성공했고, 내년 상반기 본격적

으로제품을선보일계획이다.

(주)세교하이텍경상북도 천시 채신 제2공업단지에 위

치하고 있으며 1984년 설립됐다.

2010년 기준 매출액은 90억 가량이며

현재 종업원 수는 35명이다. 2006년부

터 지금까지 경 혁신형 중소기업으로

인증을 받아 왔으며, 주요 사업 분야는

자동차용 부품, 금형, 하이드로 포밍 및

외부 전극(EEFL), HDD 및 기타 전자 부

품가공이다.

(주)세교하이텍 T. 054-338-8167

▲ 양천공장프레스사업부내에서금형기술에 해이야기를나누는김동모팀장, 성지현

박사, 김주모 표(왼쪽부터)

▲ 중소기업 최초로 세교하이텍이 도입한 하이드로 포밍 장비

업.체.소.개

◀외부전극(EEFL)을 조립해서 만들게 되는

LCD 백라이트

▲ LCD 백라이트에 전원을 공급하는 외부 전극

(주)세교하이텍 김주모 표

News Letter

(주)제이앤엘테크0088 WWiinn WWiinn PPaarrttnneerr

DLC 산업화선도해온기능성코팅전문기업 (주)제이앤엘테크

신소재 개발과 기초 공정산업 간의 융복합은 세계시장에서 우위

를 점할 수 있는 핵심요소다. 특히 뿌리산업의 고부가가치를 위해

서는‘자체기술’을확보하는것이무엇보다중요하다.

(주)제이앤엘테크( 표이사 전 하)는 DLC(Diamond Like Car-

bon)를 이용한 코팅기술을 국내 최초로 도입해 기능성 코팅산업의

새로운 길을 개척했다. DLC를 이용한 코팅기술은 표면의 윤활성을

확보할수있을뿐만아니라내구성이높아전기전자, 반도체, 통신

을 비롯해 국가 핵심산업인 자동차에 이르기까지 적용 분야가 매우

넓다.

제이앤엘테크 전 하 표는 창업 당시를 회상하며“90년 중

반까지만 해도 국내에서 DLC 기술을 이용한 산업은 매우 생소한

분야 으며, 상업화가 되지 않아 시장도 형성돼 있지 않았다. 그러

나 잠재력은 매우 큰 시장이었다”고 말했다. 또 그는“세계 에너지

의 10%는 마찰로 없어진다. 다양한 산업용 코팅기술이 있지만

DLC는 윤활능력을 나타내는‘마찰계수’면에서 따라올 물질이 없

다. 고경도, 저마찰의특징을갖고있으며낮은온도로코팅이가능

해플라스틱, 폴리머를비롯해어떤재질에도코팅할수있다”고설

명한다.

15년간기능성코팅분야R&D 성과와결실

1997년 IMF 직전창업한제이앤엘테크는CRT 브라운관전자총

용공구와정 드릴등에적용되는코팅기술을KIST로부터이전받

으며 기능성 코팅 전문기업으로 거듭날 수 있는 발판을 마련했다.

특히 KIST 나노소재사업단과 산업용 금형 코팅기술을 연구해 삼성

전자의 휴 폰 제조금형에 적용하면서 코팅기술은 내외적으로 신

뢰와 기술을 입증받게 됐다. 현재 제이앤엘테크는 반월공단의 본사

와기업연구소, 구미공장에60여명이근무하고있다.

제이앤엘테크가 본격적으로 매출을 올린 것은 1999년에 들어서

부터다. 초기에는 100% 토종기술인 DLC 코팅에 해 신뢰성이

입증되지 않아서인지 긍정적 반응보다는 부정적 편견이 더 컸다.

10억 원 매출을 돌파한 것도 2003년에 들어와 창업 7년 만에 이

룬 일. 그러나 시장에서 입소문을 타면서 사업은 안정적으로 성장

해내년이면100억원 매출이무난할것으로예상되고있다.

전 표는“기능성코팅한분야에서15년여사업하는동안생기

원을 비롯한 정부 연구기관의 기술지원과 사내 기술연구소의 지속

적인 기술 국산화 활동으로 틈새시장에서‘제이앤엘테크’의 이름을

확고히하게되었다”고자부심을나타냈다.

DLC 코팅기술을국내최초로상용화시킨제이앤엘테크의성공배

경에는전 하 표의차별화된홍보전략도한몫했다.

DLC코팅산업화성공이룬제이앤엘테크나노표면질화처리기술로미래를준비한다

(주)제이앤엘테크는 국내 최초로 DLC 코팅기술을 도입해 내식성, 내마모성이 요구되는 기초 소재의 품질 향상에 기여해왔다. 이 회사는

생기원이 개발한 나노 표면 질화처리 기술인‘아토나’를 2008년 기술이전 받아, 현재 기술 안정화 단계를 마치고 곧 산업현장에 적용할

계획이다.

▲ (주)제이앤엘테크 전 하 표이사

(주)제이앤엘테크 T. 031-499-1005



전 표는“국내외에서 개최되는 기술컨퍼런스, 학술 회, 전시

회 등을 찾아다니며 전문지식을 쌓고 직접 논문을 발표하면서 한국

의 제이앤엘테크라는 기업이 DLC 코팅을 하고 있다는 것을 직간접

적으로적극홍보했다”고말한다.

나노표면질화처리기술‘아토나’기술이전

제이앤엘테크는 DLC 코팅기술의 상용화에 이어 나노 표면 질화

처리기술의산업화에도앞장서고있다. 이러한시도는지난2008

년 생기원으로부터 나노 표면 질화처리 기술‘아토나(ATONA :

Atomic Nitriding Application)’를이전받으면서본격화됐다.

전 표는“2001년부터 생기원이 추진한 고속공구 개발사업 중

DLC 공구코팅 과제를 함께 수행하면서 생기원 김성완 박사와 인연

을 맺게 되었다”고 소개했다. 이어“그후 상호간 긴 한 협조를 통

해 관계를 유지하다 미래를 비한 차세 먹거리 기술로‘아토나

기술’을이전받게되었다”고전했다.

최근 소재의 다양화로 난삭가공 등 가혹한 가공조건이 늘어나면

서 공구의 수명향상과 금형의 고성능 등 시장의 요구사항이 많아지

고 있다. 이에 따라 제이앤엘테크는 기능성 부품 소재에 아토나 기

술을 통한 열처리 후 DLC 코팅기술을 접목시켜 품질 및 성능 향상

에크게기여할전망이다.

코팅을통한내구성향상Total Solution 제공

제이앤엘테크는 코팅서비스와 제조장비 제작∙판매를 아우르는

금속 코팅 전문기업이다. 코팅서비스는 특성상 운송비, 짧은 납기

등으로 인해 해외수출에 제약을 받기 쉽다. 이러한 제약 때문에 제

이앤엘테크는코팅기술과더불어시스템을수출하고있는것이다.

제이앤엘테크가 수출 물꼬를 튼 나라는 표면처리 기술강국 일본

이다. 이미 코팅기술이 성숙기에 진입한 일본에서도 제이앤엘테크

의기술력은높이평가받는다. 현재이회사는일본유력업체와

리점계약을맺고일본시장을공략하고있다.

전 표는“당사는 기능성 코팅 전반의 제조 프로세스를 갖추고

있어 해외수출에서도 고객의 요구에 맞는 공정과 기술, 장비, 솔루

션 등을 상담해 생산성 향상에 도움이 될 수 있도록 컨설팅하고 있

다. 앞으로도일본뿐만아니라시장이가장큰중국, 동남아국가로

판로를확 할방침이다”라고말했다.

표면처리는 고강도, 내구성 향상을 통해 부품의 성능을 향상시키

는 핵심 기술이다. 표면처리산업은 국가 기간 산업에 부품과 소재

를공급하는뿌리산업으로세계수준의경쟁력확보는필수적이다.

전 하 표는‘한국을 넘어 세계적인 박막제조 코팅 기업’을 비

전으로 제시하며“중소기업의 한계를 넘어 세계를 호령하는 히든챔

피언이될것”이라고포부를밝혔다.

▲ 생기원으로 부터 기술을 이전 받아 제작한 나노 표면 질화처리 장비(좌), 제이앤엘테크

에서 제작해 일본에 수출한 Hybrid PVD 장비(우)

업.체.소.개

(주)제이앤엘테크(주)제이앤엘테크는 PECVD, Ion Plating, FVA 등의 주요 코팅장비와

자체개발한 접합력 증진기술, 3차원 코팅기술을 바탕으로 DLC, TiAIN,

CrN 등고경도코팅은물론SiO2, MoS2 등복합구조기능성코팅서비

스를 제공하고 있다. 이미 설립 초기부터‘기업연구소’를 갖추고 국내

유수 연구기관과 협력을 통해 금속 코팅기술 국산화에 매진했다. 코팅

서비스, 장비제조, 신뢰성평가등종합코팅전문기업이다.

▲ 전 하 표와유재무소장이DLC 코팅기술에 해상의하고있다 ▲ 유재무기업부설연구소소장 ▲제이앤엘테크의코팅기술을적용한공구

News Letter

1100 생산기술연구논문

웨이퍼검사용PCB pogo land의금도금특성

융복합기술연구본부 지능형로봇연구부 김기 , 이성일, 강창헌

1. 서론

PCB(Printed Circuit Board)는 전자 제품에 있어서 전자부품들

을 전기적으로 연결해줌과 동시에 부품이 설치될 수 있는 바탕이

다. 최근 전자기기에 있어 경박 단소 및 고기능의 요구가 계속되고

있으며 이로 인해 전자기기의 메인 보드인 PCB 기판의 회로증

및 정 화를 위한 배선 패턴의 미세화와 고 도화가 요구되고 있

다. 그때문에적층PCB 즉MLB(Multi Layer Board)가필요하다.

Wafer 검사용 Probe Card는 고속 회로 PCB로서 초다층 MLB

를 필요로 하며 전기적 특성이 뛰어나다. 또한 Fig. 1에서 보인 것

과 같이 pogo pin과 접촉하여 전기적 신호를 전달하게 되는데,

pogo pin의 특성상 접촉저항을 줄이기 위해 spring tension을 이

용한다. 이때 spring 힘에 의해서 pogo land 부분이 쉽게 마모되

는경향이있다. 마모시 contact probe까지제작된고가의PCB는

교체가 쉽지 않아 장기간 사용하기 위해서는 pogo land 부분의 내

마모성이 우수해야 한다. 이에 수요업체에서는 pogo land의 사용

기간을 증 시키고, 마모 방지를 위해서 pogo land 부위의 1㎛ 이

상의두께금도금을요구하고있는실정이다.

따라서 본 연구에서는 1㎛이상의 두께 금도금을 위해 도금 공정

중 전해도금의 금농도, 공급전류, 도금시간, 도금온도, pH 등의 공

정변수변화에따른금도금특성을검토하 다.(중략)

2. 실험

2.1 실험방법

전해 도금 공정 변수 변화에 따른 도금 특성 검토를 위한 헐셀

시험법은 R.O. Hull이 1935년에 개발한 데서 유래했으며, 석

용기의도금조에도금액의금농도, 공급전류및양, 음극간거리에

의한 전류 도차를 이용하여 음극판에서의 도금 특성을 관찰하는

장치이다. Fig. 2에 보인 헐셀 시험 장치(Hull cell system)는 본

연구에서 사용된 일반 보급형 헐셀 시험 장치로, 정도시험기연구소

에서 구입하여 사용하 다. 시험장치는 도금액을 담는 도금조, 전

기를 공급하는 정류기, 음극판과 양극판, 도금액 혼합을 위한 기포

발생장치 및 온도조절 장치로 구성되어 있다. 도금 실험을 위해 증

류수에 건욕액염을 용해한 건욕액을 도금조에 채우고, 도금 조건에

맞는 온도를 설정하 다. 온도가 안정화 되면, 금 농도 조절을 위

해 PGC(Potassium gold cyanide)를 첨가하고 도금조의 하부에서

발생되는 공기를 이용하여 건욕액과 PGC를 혼합하고 전류를 가하

여전해도금을실시하 다.

이때 사용된 건욕액염인 OROBRIGHT HS-2J(Japan pure

chemical)는 흰색의 파우더형태로순도가99.7~99.9%이며, 경도가

180~210(Vickers)인 제품으로

주로 금-코발트 합금 도금액

으로 많이 사용된다. 또한 고

속으로 도금이 가능한 산성 도

금액으로 우수한 균일 전착성

이 특징이다. 도금액의 금으로

사용된 PGC는 금 함유량이

68%이며, 증류수에 용해가

가능하고 흰색의 파우더 형태

의제품이었다.

Fig. 3에 보인 시편은 금이

석출되는 음극판으로 300㎜

x 300㎜ x 3㎜의 크기의 동

판에 무전해 니켈/금도금 처리

후 100㎜ x 65㎜ 로 절단하

여 사용하 으며, 금도금 시행

후 시료의 하단에서 24㎜에

위치한 폭 5㎜ 부분에 한 도

금 결과를 관찰하 다. 금도금 공정 조건 변화에 따른 도금 특성

검토를 위하여 금 농도 1~6g/L, 공급전류 0.2~1.9A, 시간

1~10분, 온도는 28~50℃ 및 pH 3.8~5.4의 역에서 변화를

주어 실험을 실시하 다. 도금 특성 결과는 전류 도 변화에 따른

도금특성을 관찰할 수 있는 헐셀자와 도금 두께 측정 장비인 CMI

x-ray를사용하 다.

▲ Fig.1 Inspection system and pogo pin

▲ Fig.2 Hull cell system

▲ Fig.3 Testing sample forelectroplating



2.2 실험결과및고찰

금도금의 공정 변수 중 공급 전류를 1A,

도금시간을 5분, 도금온도를 45℃, pH를

4.4로 고정하고 금 농도를 1~6g/L로 변

화하 을때도금두께변화를Fig. 4에정

리하 다.전류 도 0.5A/dm2에서는 금 농

도가 1~6g/L로 증가함에 따라 도금두께는

0.7~1㎛로 소폭 증가하 고, 전류 도

5A/dm2에서는 금 농도 증가에 따라 도금

두께가 0.9~3.5㎛로 증가하 다. 상 적

으로 전류 도가 높을수록 금 농도 증가에

따른 도금두께의 변화폭이 크게 관찰되었

다. 즉 주어진 전류 도 값에서는 금의 농

도를 증가시키거나, 고정된 금 농도에서 전

류 도를증가시키면두께가증가된금도금

을얻을수있음을확인하 다.

또한 도금된 시료의 표면은 불순물 없이

양호하 다. 공급 전류에 따른 도금 특성을

검토하기 위해 금 농도를 4g/L, 도금시간

을 5분, 도금온도를 45℃, pH를 4.4로

고정하고 정류기에서 공급되는 전류를

0.2~1.9A로 변화시켰다. 공급전류가

0.2~1.9A로 증가할수록 시료에서 측정된

도금 두께는 전류 도에 따라 1~3㎛로 증

가하 다. 동일 전류에서는 전류 도가 높

을수록금도금두께가높았다. 그러나공급

전류가 1.9A이고 전류가 4A/dm2인 시료

는검게변색되었는데이는과전류에의한

시료손상으로판단되었다.

따라서 1㎛이상의 금 두께를 만족하기위

해서는 0.2~1A사이의 공급전류가 적당하

다. 공급전류변화에따른 도금두께변화

를 Fig. 5에 정리하 다. 도금 시간에 따

른 금도금 두께의 변화를 Fig.6에 정리하

다. 도금농도를 4g/L, 공급전류를 1A,

도금온도를 45℃, pH를 4.4로 고정하고

도금 시간을 1~10분으로 변화시켜 도금

두께 및 시료의표면특성을검토하 다. 도

금 시간이 1~10분으로 증가할수록 도금

두께는 전류 도에 따라 0.2㎛에서 5.3㎛

까지 증가하 다. 도금시간 3분, 전류 도

가 2A/dm2이상의 조건에서 1㎛이상의 금

두께가측정되었다. 도금 두께에 한 도금

시간의 향은 앞의 도금농도의 향과 유

사하 다. 도금 시간의 증가는 도금액 중

금 이온이 음극판 표면에 석출 될 수 있는

시간이 증가되어 금 두께가 증가된 것으로

판단되었다.

도금온도 변화에 따른 도금 특성 검토를

위해 금 농도 4g/L, 공급전류 1A, 도금시

간 5분, pH를 4.4로 고정하고 도금 온도

를 28℃에서 50℃로 변화시켰다. 도금액

의 온도는 시험기의 히터를 이용하 으며,

설정된온도가안정화되었을때실험을진

행하 다. 도금 온도가 28~50℃로 증가

할수록 도금된 도금두께는 전류 도에 따

라 0.6~3.7㎛로 증가하 다 전류 도가

0.5A/dm2에서는 0.6~1㎛로, 5A/dm2에

서는 1.8~3.7㎛로 상 적으로 전류 도

가 높을수록 도금온도가 도금두께에 미치

는 향이 컸다. 이는 도금 온도가 금 이온

의확산속도에 향을주어도금두께증가

에 향을 주는 것으로 판단되었다. 도금

온도 변화에 따른 도금 두께 변화를 Fig.

7에 정리하 다. pH 변화에 따른 금도금

두께변화를Fig. 8에정리하 다.

도금 조건은 금 농도 4g/L, 공급전류

1A, 도금시간 5분, 도금 온도 45℃로 고

정하고 pH의 변화 범위를 3.8~5.4로 변

화시켜 도금 두께 및 표면상태를 검토하

다. 도금액의 pH는 pH meter를 이용하여

측정 후 구연산나트륨과, KOH 용액을 첨

가하여 조절하 다. pH가 3.8~5.4로 증

가할수록 도금 두께는 전류 도에 따라

0.8~3.5㎛로 증가하 다. 한편 pH가

4.92 이상이고 전류 도가 5A/dm2의 조

건에서는 시료의 표면에 손상이 발생하

다. 따라서 1㎛ 이상의 도금 두께를 만족

하기위한 pH값은 3.8~4.4 정도로 판단

되었다.

3. 결론

전해 도금 시 공정변수 변화에 따른 금

도금 특성을 검토하 다. 금 농도 1~6g/L

로 변화 시 도금 두께는 전류 도에 따라

0.7~3.5㎛, 공급전류 0.2~1.9A로 증가

시 1~3㎛로 각각 증가하 다. 또한 도금

시간이 1~10분, 도금 온도가 28~50℃

로 증가하 을 때 금도금 두께는

0.2~5.3㎛,1.8~3.7㎛로 각각 증가하

다. 그리고 pH가 2.8~5.4 증가하 을 때

금도금 두께는 0.8~3.5㎛로 증가하 다.

공급전류가 1.9A, pH 4.92 이상의 조건

에서는 과전류에 의한 시편 손상이 발생하

다. 따라서 도금표면의 손상 없이 1㎛

이상의 두께 금도금을 위해서는 금 농도

2g/L이상, 공급 전류 1~2A, 도금시간 5

분 이상, 도금 온도 45℃ 이상, pH 4.92

이하로 도금을 행하는 것이 유리한 것으로

판단되었다. 또한 본 연구를 통해 확보된

도금 조건은 향후 양산공정의 도금 운전에

적용이가능할것이다.

▲ Fig.4 Change in gold plat-ing thickness with Au con-centration.

▲ Fig.5 Change in gold plat-ing thickness with input cur-rent.

▲ Fig.6 Change in gold plat-ing thickness with platingtime.

▲ Fig.7 Change in gold plat-ing thickness with platingtemperature.

▲ Fig.8 Change in gold platingthickness with pH

1122 알림| 주소 | 충청남도천안시서북구입장면홍천리35-3한국생산기술연구원

| Tel | 041-589-8114 | Fax | 041-589-8120 | Homepage | http://www.kitech.re.kr | ISSN : 1976-8591

� 2011년 생기원-파트너기업 추가 모집

우리 원의 기업지원 프로그램인 파트너기업에 한 우선 지원을

강화하기 위해 2011년 파트너기업을 추가 모집합니다. 이번 추가

모집은우리원과공동연구, 창업보육, 기술실용화지원사업등교류가

활발한 기업 중 파트너기업으로 지정되지 않은 기업들에 해 파트너

기업가입을추진하기위함입니다.

가입 상은우리원과공동연구개발수행기업, 연구개발및지원이

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기술집약형 기업, 우리 원의 특허기술 이전 상용화 기업 등입니다.

가입을 원하는 기업은 신청서를 작성한 후 10월 7일까지 본부별 파

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자세한내용은해당공고문을참조하시기바랍니다.

■ 접수기간 2011년10월7일 까지

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� 국제공동기술개발사업( 로벌산학협력형) 사전기획과제 공고

지식경제부와 한국산업기술진흥원이 산업기술의 개방∙융합∙ 로

벌화추세에발맞춰해외우수R&D기관과의공동기술개발을지원하는

국제공동기술개발사업( 로벌산학협력형) 기획과제를공고합니다.

이사업은해외우수 학과국내기업간공동기술개발을통해현지

시장진출을지원하는목적으로, 현지기술개발및사업화제안을위한

기술적∙경제적 타당성 검토 및 협의(공동연구컨소시엄 구성을 위한

경비, 여비, 회의비, 특허정보조사비, 기술정보수집비, 학회∙세미나

참가비등)를지원합니다.

지원 분야는 해당 학과의 공동연구를 통해 기술 확보, 현지시장

진출 등 국제협력 시너지가 큰 기술 분야이며, 신청 자격은 국내 중소

또는 중견기업입니다. 지원 기간은 6개월 이내, 과제당 지원 규모는

3천만 원 이내입니다. 제출서류 및 심사기준 등 자세한 내용은 해당

공고문을참조하시기바랍니다.

■ 접수방법 온라인 접수

■ 접 수 처 인터넷 접수 http://epss.gtonline.or.kr

■ 접수기간 2011년10월20일~10월26일18:00 까지

■ 문 의 처 한국산업기술진흥원 국제협력팀

심지혜 선임연구원(02-6009-3186)

� 2011년도 해양환경기술개발사업 신규과제 선정계획 공고

한국해양과학기술진흥원이「해양환경 위해성 평가 및 관리기술

개발 기획연구」과제를 공모합니다. 과제의 목적은 중금속/유해물질

에 한 해양환경 위해도를 진단∙평가∙관리하기 위한 과제 추진의

타당성확보및세부실행계획을수립하기위함입니다.

신청자격은국∙공립연구기관, 정부출연연구기관, 「고등교육법」에

따른 학∙산업 학또는기술 학, 「기술개발촉진법시행령」제15조

제1항 및 제2항에서 정하는 기준에 해당하는 기업부설연구소나 기업

의 연구개발 전담부서 등이며, 온라인을 통해 신청서 접수 후 접수처

로 국토해양연구개발계획서(100쪽 이내 작성)와 관련 서류를 제출하

시면됩니다.

사업자 선정은 전문기관의 사전검토 및 중복성 검토를 거쳐, 제출

된 연구개발계획서를 평가(발표평가)하여 60점 이상인 자 중 최고점

을 획득한 신청자를 사업자로 선정합니다. 제출서류 및 심사기준 등

자세한내용은해당공고문을참조하시기바랍니다.

■ 접수방법 온라인 접수 후 방문 접수(우편 제출 불가)

■ 접 수 처 온라인 접수 http://pms.kimst.re.kr

방문 접수 서울특별시 서초구 양재동 275-6삼호물산빌딩 B동 4층

한국해양과학기술진흥원 사업관리본부 사업2실

■ 접수기간 2011년10월12일~ 18일18:00까지

■ 문 의 처 한국해양과학기술진흥원 사업2실 이성미 연구원

(02-3460-4043)

� 2011년도 현장기술인력재교육사업 신규과제 모집 공고

한국산업기술진흥원이 산업체 재직 기술인력을 상으로 산업기술

분야 재교육을 실시, 산업기술 인력의 경쟁력 향상을 도모하기 위해

신규과제를 모집합니다. 이 사업은 해당분야 기술교육(신기술이론 및

첨단장비 실습교육 등), 신규 취업자 현장적응 교육 등을 운 하는 위

탁훈련기관에비용의일부를지원해드리는사업입니다.

신청자격은국∙공립연구기관, 정부출연기관, 특정연구기관육성법의

적용을 받는 특정연구기관, 학, 산업 학, 전문 학 및 기술 학 등

공공기관입니다. 지원분야는지식경제산업분야로, 사업계획의적정

성, 추진능력 및 사업비, 기 효과를 중심으로 서류평가와 발표로 사

업자를 선정합니다. 제출서류 및 심사기준 등 자세한 내용은 해당 공

고문을참조하시기바랍니다.

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우편및방문접수 (135-513)서울특별시강남구테헤란로305

(역삼동701-7) 한국기술센터7층한국산업기술진흥원산학협력사업팀

■ 접수기간 온라인접수2011월 10월12일~ 20일 18:00 까지

신청서접수2011월 10월17일~ 21일 18:00 까지

■ 문 의 처 한국산업기술진흥원산학협력사업팀이택수선임연구원

(02-6009-3232, e-mail: [email protected])

구분 성명 소속 연락처

원 본부 민관웅 기업지원총괄실 041-5898-584

인천지역본부 유수진 연구지원팀(인천) 032-8500-165

경기지역본부 라유정 연구지원팀(경기) 031-8040-6051

충청권지역본부 이승옥 행정지원팀(충청) 041-5898-617

동남권지역본부 김무성 정형가공시스템센터 051-974-9333

호남권지역본부 강형곤 연구지원팀(호남) 062-944-1937

경권지역본부 백선지 사업지원실( 경) 053-5800-128

생기원 9월호 최종 - kitech ‘제2회부산로봇경진대회’개최, 로봇기술경연...

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