한국생산기술연구원(원장 이낙규)이 염색 공정 주요 변수를 실시간 측정·제어하는 '염색정보 실시간 통합 모니터링 기술'을 개발했다. 공정 불량률을 효과적으로 줄일 수 있을 전망이다.
심재윤 스마트섬유그룹 그룹장이 이끄는 연구팀이 기술을 개발했다. 연구팀은 원단 염색비율인 염색흡진율, pH 농도, 색도 변화라는 3가지 주요 염색변수를 측정, PC 기반 전용 소프트웨어(SW)에서 구현하는 일체형 모듈을 제작했다.
보통 염색기는 밀폐 구조여서 가동 중에 염색 상태를 육안 확인하기 어려웠다. 제작 모듈은 별도 라인으로 연결돼 있어 염액을 실시간 추출, 분석할 수 있다.
추출 염액 관련 정보는 모듈 내 측정 센서, pH 센서 등 사물인터넷(IoT) 염색 컨트롤러와 데이터베이스(DB) 시스템에 측정·분석·저장된다. 결과는 그래프 형태로 시각화돼 작업자가 쉽고 빠르게 파악할 수 있다. 염색 과정에 쓰이는 스팀, 용수, 전기 등 에너지 사용량도 기간별 집계할 수 있다.
개발 기술을 활용하면, 작업자가 모듈 분석 값을 토대로 약품 투입과 염색 종료 시점을 정확하게 파악하고 염색 조건을 일정하게 유지·관리할 수 있다.
연구팀은 동일한 염색 작업을 수행할 경우 염색시간이 기존보다 25%, 염색 후 세척시간은 30% 가량 단축된다고 설명했다. 세척용수 사용량도 약 20% 줄여 에너지 사용량도 절감된다.
안산 융합생산기술연구소에 구축한 파일럿 플랜트에서 50㎏급 염색기를 대상으로 실증 테스트를 마쳤다. 올해 하반기에는 섬유 제조 전문기업에 모듈을 설치, 시범 운영할 예정이다.
심재윤 그룹장은 “향후 모듈을 소형화하고 제작원가를 낮추는 한편 빅데이터 기술과 연계할 계획”이라며 “품질 예측 및 원격 제어가 가능한 스마트 염색가공 시스템으로 발전시켜 나가겠다”고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
