[GE Innovation Forum 2015] The GE Store for Technology (한글), GE의 미래 기술 리스트
•
3 likes•1,693 views
[GE Innovation Forum 2015] The GE Store for Technology (한글), GE의 미래 기술 리스트 GE 스토어는 모든 비즈니스를 위해, 다른 어디에서도 제공할 수 없는 기술·제품 개발과 서비스를 제공할 수 있습니다. GE글로벌리서치 연구진이 내놓는 결과물은 GE 사업부들의 실행 계획, 제품 로드맵과 직접 연관되어 있습니다. 분기마다 GE 사업부의 리더들은 GE글로벌리서치의 기술 부문 리더들과 만나 포트폴리오를 함께 검토합니다. 이 자료에서는 GE 스토어를 통해 얻어진 첨단기술의 융합이 GE 비즈니스에 어떤 새로운 가치를 주는지에 대한 구체적인 사례를 볼 수 있습니다. GE 스토어는 저희가 진행하는 모든 것들을 이끌어주는 혁신 엔진입니다. GE 스토어를 찾아주셔서 감사합니다. 우리의 연구를 여러분과 함께 공유하고 싶습니다. GE코리아 뉴스레터를 구독하세요! http://goo.gl/IE8WS8 GE코리아 YouTube 채널을 구독하세요! http://goo.gl/M2gc8m 상상을 현실로 만듭니다. Imagination at work. GE가 꿈꾸는 가치입니다. 아니, GE는 단지 꿈만 꾸고 있는 것이 아닙니다. 상상을 현실로 만들기 위해, 불가능했던 것을 가능하게 만들기 위해 쉬지 않고 움직이고 있습니다. GE는 에너지, 의료, 항공, 수송, 금융 등의 여러 분야에서 고객과 인류사회의 진보를 위해 더 편리하고 빠르며 친환경적인 솔루션을 찾아냅니다. Connect with GE Online: GE코리아 웹사이트: http://www.ge.com/kr/ GE리포트코리아: http://www.gereports.kr/ GE코리아 페이스북 페이지: hhttps://www.facebook.com/GEKorea GE코리아 슬라이드쉐어: http://www.slideshare.net/GEKorea
Recommended
Recommended
More Related Content
Viewers also liked
Viewers also liked (15)
Similar to [GE Innovation Forum 2015] The GE Store for Technology (한글), GE의 미래 기술 리스트
Similar to [GE Innovation Forum 2015] The GE Store for Technology (한글), GE의 미래 기술 리스트 (20)
More from GE코리아
More from GE코리아 (14)
[GE Innovation Forum 2015] The GE Store for Technology (한글), GE의 미래 기술 리스트
- 1. GE Global Research The GE Store for Technology GE의 미래 기술 리스트
- 3. GE글로벌리서치, 일명 첨단기술을 위한 GE 스토어에 오신 것을 환영합니다. GE글로벌리서치는 세 계 아홉 곳에 위치하며 3,600명이 넘는 전세계 최고 수준의 과학자와 엔지니어 들이 모여 GE의 모 든 사업과 관련된 첨단기술을 연구합니다. GE글로벌리서치 연구원들은 5만 명에 달하는 글로벌 기 술팀의 일원으로 매일 GE의 미래를 새로 쓰고 있습니다. GE글로벌리서치의 과학자와 엔지니어는 특정 사업을 위해 일하는 것이 아니라, GE의 모든 사업을 대상으로 합니다. GE글로벌리서치의 기술과 전문 지식이 필요한 곳은 어디서나 이 연구 성과를 공 유하고 활용할 수 있습니다. GE글로벌리서치는 오랫동안 연구를 진행하면서 GE의 여러 사업과 프 로젝트를 경험했습니다. 그 덕분에 한 사업 분야의 기술 지식을 다른 분야로 전달하기 쉽습니다. 그 결과 GE의 모든 연구자들은 전방위적으로 생각하고 행동하는 DNA를 갖추게 됩니다. GE 스토어는 모든 비즈니스를 위해, 다른 어디에서도 제공할 수 없는 기술·제품 개발과 서비스를 제 공할 수 있습니다. GE글로벌리서치 연구진이 내놓는 결과물은 GE 사업부들의 실행 계획, 제품 로드 맵과 직접 연관되어 있습니다. 분기마다 GE 사업부의 리더들은 GE글로벌리서치의 기술 부문 리더 들과 만나 포트폴리오를 함께 검토합니다. 이제 보시게 될 자료에서는 GE 스토어를 통해 얻어진 첨단기술의 융합이 GE 비즈니스에 어떤 새로 운 가치를 주는지에 대한 구체적인 사례를 볼 수 있습니다. GE글로벌리서치는 새로운 프로젝트를 완전히 처음부터 시작하는 경우가 거의 없습니다. 2000년도 초반, GE파워앤워터의 지상용 가스터 빈에 쓰인 세라믹 복합소재(CMC)의 초기 테스트를 진행하면서 이 기술이 GE항공의 제트엔진에 사 용될 수 있음을 알게 되었습니다. 이 소재를 사용해서 효율을 높이기 위해 GE의 최신 엔진 플랫폼인 CFM LEAP 엔진에 적용했습니다. 덕분에 CFM 엔진은 GE항공 역사상 가장 빠른 속도로 팔린 엔진 이 될 수 있었습니다. 세라믹 복합소재 이야기는 새로운 성장 기회를 만들기 위해 노력하는 GE 사업부가 GE 스토어를 통 해 얻을 수 있는 지식, 경험, 과학적/엔지니어링적 능력을 보여주는 포트폴리오의 하나입니다. GE 스토어는 저희가 진행하는 모든 것들을 이끌어주는 혁신 엔진입니다. GE 스토어를 찾아주셔서 감사합니다. 우리의 연구를 여러분과 함께 공유하고 싶습니다. GE글로벌리서치 최고기술책임자(CTO) 마크 리틀(Mark Little) 수석 부사장 3
- 4. O GE의 신제품인 CFM-LEAP 엔진은 역사상 가장 짧은 시간에 가장 많이 팔린 상용 엔진이다. 이런 성과를 만들어내는 데에 는 GE 스토어의 진보된 기술이 큰 역할을 했다. 이 엔진의 열 이 가해지는 부분은 세라믹 복합소재(CMC) 보호판으로 덮여 있고, 또한 3D 프린팅 기술로 만들어진 연료 노즐도 포함하고 있다. 두 가지 기술 모두 제트엔진에는 처음 적용된 것으로, 유 례 없는 훌륭한 성능과 효율을 이끌어낸 주요한 요인이다. 4
- 5. 배경 1980년대 초, GE는 절연 게이트 양극성 트 랜지스터(IGBT, Insulated Gate Bipolar Transistor)를 개발하면서 에너지 변환 분야의 새 장을 열었다. GE가 개발한 이 전력 스위칭 장치는, 매우 다양한 분야의 전기 시스템에 사 용되어 전류 흐름을 제어하는 관문 역할을 수 행한다. 현재 GE의 연구팀은 획기적 재료인 탄 화규소를 사용하여 전력 관리의 새로운 장을 열 준비를 하고 있다. IGBT와 그 이전에 사용된 변환 장치들은 대부 분 실리콘(Si)을 사용했다. 그러나 최근 탄화규 소(SiC)를 사용한 기술이 발전한 덕분에, 효율 과 성능 면에서 더 뛰어난 장치가 개발될 수 있 게 되었다. GE는 탄화규소 기술에서 최고의 자 리를 꾸준히 유지해왔다. 이 기술을 통해 전력 부품장치(Power Devices), 차세대 패키징, 파 워 일렉트로닉스 어플리케이션 분야에서 최고 의 성능을 구현할 수 있게 되었다. 전력 부품은 전자기기에서 전력이 어떻게 전달 되고 사용될지를 관리하는 매우 중요한 부품이 다. 풍력이나 태양 발전 등에서 전력 소자는 에 너지를 가정과 산업에서 쓰일 수 있도록 변환 하는 역할을 한다. 또한 이 장치는 하이브리드 자동차의 전기 모터에서 흐르는 전류를 관리하 고, 주행 가능 거리에 영향을 미친다. 데이터 센 터에서는 거대한 양의 데이터를 관리하는 엄청 난 규모의 컴퓨터 시스템에 흐르는 전력을 얼 마나 잘 사용할지 관리하는 역할을 한다. GE 비즈니스 어플리케이션 GE는 이미 항공 부문에서 탄화규소 기술이 적 용된 파워 서플라이를 판매하기 시작하였고, 이 밖에도 다양한 GE 사업 부문에 적용할 사례 를 활발히 개발 중이다. 또한 신규 사업으로 별 도 분리하여 탄화규소 기술이 포함된 어플리케 이션을 GE 외부에도 판매하기 위해 새로운 스 타트업 비즈니스를 시작하고, 제조 파트너십을 통한 대량의 탄화규소 소자 공급을 추진하고 있다. 이는 결과적으로 전체 비용을 감소시키 고, 탄화규소 기술의 상용화를 확대할 것이다. 탄화규소 기술이 적용된 미래의 GE 제품 응용 사례는 여러 가지가 있다. 비행기가 더 많은 전 력을 사용할 수 있게 해주는 소형화된 전력 부 Silicon Carbide (SiC)탄화규소 (SiC) 5
- 6. 품, 태양광 발전과 풍력발전의 전력 손실을 반 으로 줄여줄 솔라 인버터 같은 효율적인 응용 사례가 있고, 주행 거리를 10% 증가시킬 수 있는 하이브리드 전기 자동차, 영상 품질을 향 상시키고 제품의 크기를 더작게 줄일 수 있는 MRI 경사 장치와 같은 헬스케어 이미징 시스 템을 위한 신규 솔루션, 운송 비즈니스를 위한 효율적인 동력 전달 장치, 더 효율적인 석유와 가스 생산을 가능케 하는 모터 등이 여기에 속 한다. 필요한 성과를 더 빠른 시일 안에 이뤄내기 위 해, GE는 뉴욕 주에서 주관한 파워 일렉트로 닉스 제조 컨소시엄의 선도 제조사를 맡게 되 었다. 또한 탄화규소 전력 장비를 제조할 수 있 는, 세계에서 가장 진보된 제조 라인을 설립하 기 위해 뉴욕 주립대와 제휴 중이다. 올버니 (Albany)에 설립될 신규 제조 라인에서는 GE 만의 기술을 사용하여 파워 일렉트로닉스 산업 에 혁명을 불러일으킬 동급 최고의 탄화규소 장비를 개발하고 생산하게 된다. GE는 이 컨소 시엄의 지적 재산권과 가치를 위해 1억 달러가 넘는 투자를 감행하고 있다. GE 스토어의 차별성 GE 연구원들은 GE의 모든 사업적인 요구를 분 명하게 파악하고, GE의 여러 사업의 응용 사례 를 더욱 확장할 혁신적 기술을 개발 중이다. 신 규 연료전지 스타트업을 비롯, 이미 GE가 진행 하는 다른 많은 일들과 마찬가지로 이런 시도 들은 새로운 사업이 되기에 충분할 만큼 기술 적인 깊이와 사업의 폭을 갖추고 있다. 6
- 7. 배경 가스터빈에서 제트엔진에 이르는 GE의 터보 기계는 고온을 버틸 수 있는 소재가 반드시 필 요하다. 더 높은 온도를 버틸 수 있는 소재가 있 다면, 엔진을 더 고온에서 가동시킬 수 있고, 또 소재가 녹지 않게 해주는 냉각제 사용도 줄일 수 있다. 즉 고효율과 저연비라는 고객의 바람 을 만족시킬 수 있다는 의미이다. 1980년대 후반, GE의 연구진은 터보 기계에 서 금속 부분을 대신할 대체제로 세라믹 복합 소재를 연구하기 시작했다. 이유는 단순했다. 세라믹은 근본적으로 금속보다 가볍고, 더 뜨 거운 온도를 견딜 수 있기 때문이다. 하지만 세 라믹은 깨지기 쉽다는 단점이 있다. 만약 세라 믹을 가공해 금속만큼의 강도를 가지게 만든다 면 어떨까? 이런 발상의 전환이 실현된 결과, 엔진의 효율성과 성능에 새로운 기준을 세울 수 있는 획기적인 소재가 탄생했다. Ceramic Matrix Composites세라믹 복합소재(CMC) 7
- 8. GE 비즈니스 어플리케이션 초창기에 GE의 CMC 즉 세라믹 복합소재 프로 젝트는 발전기 가스터빈의 부품을 개발하는 데 초점을 맞추고 있었다. 사실, 초기에는 이미 고 객이 구입한 가스터빈 상에서 성능 검증 테스 트도 많이 진행되었다. 하지만 발전하는 항공 기술 부문의 요구가 커지면서, 세라믹 복합소 재 개발의 중심은 제트엔진 쪽으로 옮겨 가게 되었다. 첫 번째 CMC 제트 엔진 부품 2016년, 세 계 최초의 CMC 부품을 장착한 GE의 협동체 (Narrowbody)용 CFM LEAP 엔진이 상용 화된다. 곧이어 GE의 가장 큰 엔진 플랫폼이 며 CMC 부품을 다수 포함한, 보잉 777X용 GE9X 엔진이 상용화될 예정이다. 제트엔진 플랫폼에 CMC 부품이 점점 더 많이 포함되면 서, GE 연구진의 관심은 다시 GE파워앤워터 의 가스터빈으로 옮겨 가고 있다. 머지 않아 차 세대 가스터빈 제품에도 CMC 부품이 들어갈 것이다. GE 스토어의 차별성 GE의 발전 사업과 항공 사업 모두 CMC 기술 에 투자하고 그 결과를 공유하고 있다. 항공 사 업 부문에서는 앞으로 LEAP 엔진에 대해 60회 이상의 시험을 시행할 것이며, 소재 시험에도 수백만 시간을 투자할 계획이다. 발전 사업 부 문에서는 향후 가스터빈 고객과 함께 장기간에 걸친 엔진 테스트를 실시하고 있다. 3만 시간 이상 가동하고 50억kWhr의 전력을 주거용과 상업용으로 생산한 경험을 쌓은 이후, GE는 이 기술이 성공적임을 확신할 수 있었다. 8
- 9. GE에서 적층식 제조는 3D 프린팅, 콜드 스프레이, 다이렉트 라이트(DirectWrite, 3D 잉크 분사) 같은 일련의 기술이 누적 된 것을 의미한다. 이 기술은 제조 공정 전반에 적용되고 있으 며, 2025년까지는 GE 신규 제품의 설계와 제조 과정 가운데 20% 이상에서 적층식 제조 기법을 사용할 것으로 보인다. 9
- 10. 배경 GE 전반에 걸쳐 정보기술(IT)과 운영기술(OT) 의 흥미로운 수렴이 일어나고 있다. 소프트웨 어와 하드웨어의 결합으로 인해 공장의 작업장 과 ‘클라우드’가 연결되면서, 제조업 분야에서 제3의 산업혁명을 촉발하고 있다. GE글로벌리서치에서는 첨단 제조 분야 전담 글로벌팀을 구성하여, GE의 사업에 사용되는 400여 곳의 제조·서비스 공장을 ‘생각하는 공 장’으로 전환하는 작업을 진행해왔다. 수십 년 에 걸쳐 축적한 첨단 제조 공정, 센서, 검수, 모 델링 도구 등의 개발 경험과 운영·공급망 관리, 공장 품질에 걸친 깊은 지식을 결합하는 것이 다. 또한 IT 도구와 소프트웨어 분석의 결합 역 시 진행하고 있는데, 이런 변화가 일어나고 있 는 장소가 바로 캘리포니아 샌 라몬에 위치한 소프트웨어센터이다. 동시에 GE는 외부와의 협력도 강화하고 있는 데, 미국과 전세계에서 산업, 학계, 정부 등과 협업을 확대하면서 제조업의 차세대 진화를 꾀 하고 있다. 앞으로 제조업 생태계가 활성화되 고 혁신과 신기술 도입이 가속화될 것이다. 따 라서 GE는 신규 진입자와 기술에 공급망을 개 방하고자 적극적으로 노력할 것이다. GE 비즈니스 어플리케이션 GE의 첨단 제조팀은 GE가 가지고 있는 여러 형태의 공장을 대상으로 적절한 도구와 공정을 적용하여 제조 운영 방식을 변화시키기 위해, GE의 모든 사업부와 협업하고 있다. 첨단 제 조팀은 이 공장들이 끊임없이 학습하고 꾸준히 생산량·생산성·효율성을 최적화하도록 돕고 있 으며, GE의 설계팀에게 가치 있는 피드백을 제 공하여, 차세대 제품과 서비스가 더 향상될 수 있도록 한다. 여기에는 엔지니어링팀부터 작업 장까지, 공급자에서 최종 판매처에 이르기까지 모든 제조 공급망을 디지털로 연결하는 것이 포함된다. GE는 이 과정에 연관된 모든 팀과 작업 사이에 끊임없는 데이터 공유의 고리를 만들어 실시간으로 의사를 결정하고, 제조 과 정 또는 제품 자체를 향상시키는 피드백이 가 능한 시스템을 만들고자 한다. 현재 GE는 여러 제조시설에서 파일럿 프로그 램을 진행하면서, 도구·분석·소프트웨어·IT 인 Brilliant Factory생각하는 공장 10
- 11. 프라·최적화 플랫폼 등을 시험 중이다. 이런 파 일럿 프로그램을 통해 기술과 그 영향을 검증 하고, 비슷한 임무와 요구를 가진 공장들에 적 용하는 것이다. 연구진들이 학습하고, 그 성과 를 구축하며, 더 높은 비전에 도전하면서 매달 파일럿 프로그램을 통해 검증되는 결과들이 늘 어나고 있다. 사례 정시 제품 생산을 위한 부품 흐름 결정을 도와주 는 실시간 스케줄링 시스템이 개발되었다. 이 어 플리케이션은 GE인텔리전트 플랫폼(IP)을 통해 상용화되고 있다. 앞으로 GE의 내부와 전략적 파트너를 통해 적용 규모를 확장해갈 것이다. 세계에 산재한 여러 시설에 원격 연결 장비를 설치하여 항상 시설을 모니터링하고, 기계 수준 에서 프로세스를 최적화하며, 공정이 원활히 진 행되도록 하고, 운영 과정을 잘 관리하며, 고객 의 요구에 대응할 수 있다. 기계들은 아직 각 기 기에 필요한 것이 무엇인지 파악할 수 없고, 원 격 시스템으로 자연스럽게 함께 연결되지도 않 았으며, 사람이 작동시키기 전에 자동으로 최 적화되지도 않는다. 그래서 기술이 필요한 것 이다. GE의 이런 노력은 어떻게 IT(정보기술)와 OT(운영기술)가 결합하여 진정한 변화를 만들 수 있는지 보여주는 좋은 사례라고 할 수 있다. 11
- 12. • GE의 터보 기계 사업(항공, 파워앤워터, 오 일앤가스, 운송)에서 GE 연구진은 설계 중인 생산품이 실제로 생산 가능한지 확인할 수 있 는 앱을 개발해왔다. 설계자가 어떤 부품을 만 들면, 이 앱은 이 부품이 실제로 생산 가능한지, 생산 비용을 증가시키거나 생산에 어려움을 초 래하는 요인은 무엇인지 실시간으로 피드백을 제공한다. 공장에서는 매일 이 데이터를 수집 하여 디자인 규칙에 맞춰 바꾸고, 이를 통해 엔 지니어링과 공급망을 새롭고 혁신적인 방법으 로 통합한다. 궁극적으로 이 앱 덕분에 터보 기 계 사업에 필요한 부품을 시장에 더 빠르고, 낮 은 비용으로 공급할 수 있다. 몇몇 사례에서 이 앱을 통해 제조 엔지니어링 시간을 80% 이상 줄인 것을 볼 수 있었다. 이런 기회는 결코 사소한 것이 아니다. GE의 제조 공정에서 생산성의 1% 향상은 곧 5억 달 러의 비용 절감을 의미한다. GE는 생각하는 공 장을 통해, 생산성과 효율성을 각각 20%씩 향 상하는 것에 집중하고 있다. GE 스토어의 차별성 GE는 모든 사업의 비즈니스 공급망 파트너들과 직접적인 연결을 유지하며, 생각하는 공장에 필 요한 새로운 요소들을 전체 사업부문으로 확대 하기 위해 노력한다. 파일럿 프로젝트, '앱', 첨 단 기술이나 프로세스가 사업별 기능에 미치는 영향에 따라 개발되고 최적화되며 분류된다. 그 후 비슷한 요구 조건이 존재하는 다른 사업 부나 공장으로 직접 적용될 것이다. 위에서 본 몇 가지 사례에서 지금까지 이야기한 활동을 볼 수 있다. 하나의 사업/프로세스/공장에 대해 깊게 배우고, 그 후 유사한 사업이 존재하는 다 른 사업부나 공장으로 직접적으로 확산되는 것 말이다. 12
- 13. 배경 적층식 제조법은 최근 몇 년간 현장에서 가장 많은 관심을 받으며 이야기하는 주제의 하나 이다. GE글로벌리서치의 연구팀과 엔지니어 들은 지난 20년 이상 이 기술을 연구해왔는데, 긴 세월을 지나 오늘에 와서야 이 기술이 제품 과 제조 공정을 변화시키는 기술로 자리 잡게 되었다. 흔히 대부분의 사람들이 적층식 제조법을 3D 프린팅과 같은 의미로 이해한다. GE에서 적층 식 제조법은 3D 프린팅을 말하기도 하지만, 콜 드 스프레이나 다이렉트라이트·전자 빔 등의 다른 방식으로 부품을 ‘쌓아 올리는’ 보다 넓은 범위의 3D 프린팅을 말한다. GE에서는 시제품 의 신속한 제작부터 새 기계를 개발하기 위한 신형 디자인을 시험할 때까지 제조 공정 전반 에 걸쳐 적층식 제조법을 사용한다. 2025년까 지 GE의 신규 제품 콘셉트에 사용되는 디자인 과 제조 공정의 20% 이상이 적층식 제조 기법 으로 이루어질 것으로 보인다. GE 비즈니스 어플리케이션 내년에 상용화되는 GE항공의 CFM LEAP 엔 진은 세계 처음으로 엔진의 기능 부분에 3D 프린트로 제작된 부품이 포함되었다. 엔진마 다 3D 프린트로 제작된 연료 노즐이 19개 들 어 있는데, 이 노즐은 기존 제품보다 디자인은 더 복잡하지만 생산하기에 더 간편하며 효율 도 더 높다. CFM LEAP 엔진은 주문 물량만 이 미 8천 대 이상을 기록하고 있다. GE는 2020 년까지 10만 개 이상의 금속 부품을 3D 프린 터로 제작할 예정이다. 이런 개발로 축적된 지 식과 GE항공에서 경험한 산업 규모에서의 확 장 과정 중 쌓은 노하우가 GE의 다른 사업부 포트폴리오에도 공유되고 있다. GE항공에서 얻은 부품 디자인, 재료, 제조 과 정에 대한 전문 지식은 GE파워앤워터 사업부 에 전해져 적층식 제조 연구에 도움이 되었다. 파워앤워터에서는 향상된 효율과 성능을 위해 3D프린터로 제작된 H-시리즈 가스터빈 플랫 폼을 개발하고 있다. 3D 설계와 제조 기술을 통해 기존에는 불가능했던 부품 구성이 가능 해졌다. 파워앤워터는 GE글로벌리서치와 첨 Additive Manufacturing적층식 제조 13
- 14. 단 제조 시설의 도움으로 가스터빈 기술을 향 한 열정에 박차를 가하고 있다. 파워앤워터 이외에도 GE의 적층식 제조 연구 팀은 자신들의 지식과 새로운 적층식 제조 방 식을 오일앤가스와 헬스케어 사업에도 전파했 다. 오일앤가스를 예로 들면, 극한 환경에서 사 용되는 컨트롤 밸브 등의 특수 부품이 3D 프 린팅 방식으로 생산된다. GE 스토어의 차별성 적층식 제조 기술은 하나의 연구 과제로 시작되 었으나, 실제 적용 사례와 개발 성과가 하나의 GE 사업부에서 다른 사업부로 공유되는 공통 기술 플랫폼으로 발전하였다. 신소재와 새로운 제조 공정의 도입으로 몇 년이 걸릴지 모르는 작업이 이제 몇 달, 몇 주 만에 결과물을 만들어 내고 조정될 수 있다. 적층식 제조 기술은 이렇 게 GE의 사업 포트폴리오를 바꾸고 있다. 14
- 15. 배경 복합소재는 GE의 항공기 엔진과 엔진 덮개, 풍력발전용 블레이드, 연안용 라이저 파이프 (Offshore Riser Pipes) 제작에서 돌파구가 되어준 소재다. 중량 대비 강도가 금속보다 높 은 이 복합소재는 높은 연료 효율 및 낮은 탄 소 배출량이라는 결과로 이어진다. GE의 엔 지니어들은 이제 데이터 분석 기술과 자동 섬 유 적층(AFP) 공정을 활용하여, 더 효율적이 고 가격 경쟁력을 갖춘 고품질의 고분자 복합 소재와 세라믹 복합소재를 제조한다. 복합소재 제조는 원자재 배치에서 최종 부품 구성에 이르기까지 복잡한 과정을 거친다. 오 늘날 복합소재 부품은 높은 품질을 유지하기 위해 대부분 수작업을 통한 원자재 배치 과정 과 통합된 공정 분석 기술을 사용하여 끊임없 이 생산된다. GE는 지난 30년간 꾸준히 복합 소재를 사용해 복잡하고 까다로운 모양과 크 기로 제조하는 기술을 축적했다. 고객에게 더 나은 혜택을 제공하기 위한 노력으로 30년 동 안 도전해온 결과, 이제 GE는 복합소재를 더 빠르고 저렴하게 생산하는 방법을 찾는 데까 지 이르렀다. 또한 덕분에 자동화 생산 공정이 라는 결과도 얻게 되었다. Composites Automation복합소재 자동화 공정 15
- 16. GE 비즈니스 어플리케이션 올해로 GE의 복합소재 팬 블레이드가 GE90 엔 진에 적용된 지 20년이 된다. 복합섬유 고분자 소재를 제트엔진의 팬 블레이드로 사용한 것은 GE항공이 처음이다. 제트엔진에 처음 사용되 는 부품은 또 있다. 자동 섬유 적층(AFP) 공정으 로 제조하여 봄바디어(Bombardier) 7000 비 즈니스 제트기에 2016년 탑재될 ‘패스포트 20’ 팬 케이스가 그것이다. 보잉 747-8 기종과 에 어버스 A320 기종의 엔진 덮개 부품에도 작용 될 예정이다. AFP 기술 덕분에 유연한 디자인과 간결한 배치가 가능해지면서, 품질 향상은 물론 소재와 노동력의 절감 효과까지 거둘 수 있다. 복합 형상과 다소재 시스템으로, GE는 픽앤플 레이스(Pick and Place) 장치부터 필라멘트 와 인딩, 섬유 적층 기술까지 다양한 분야의 기술 로 자동화의 길을 다지고 있다. GE 스토어의 차별성 엔진 부품 자동화로 얻은 기술적 자신감과 지 식을 풍력터빈 블레이드, 엔진 덮개 부품 등에 적용한다. 향후에는 석유와 가스 생산에 필요 한 복합 플렉시블 라이저 파이프에도 적용될 것이다. 16
- 17. 배경 발광 다이오드 즉 LED는 고효율과 고기능성 을 앞세워 조명업계를 변화시키고 있다. 하지 만 LED를 활용하는 조명 디자이너들은 여전 히 더 나은 효율 또는 더 좋은 색감이라는 가 치 사이에서 고민을 한다. 고객의 선택은 간 단하다. 두 가지 다를 원하는 것이다. 이 고민 에 대한 GE 연구팀의 해답은, 파란색 LED 조 명을 빨간색으로 바꿀 수 있는 더 나은 물질을 찾는 것이었다. 트라이게인(TriGain) 인광체 시스템 개발로 GE글로벌리서치와 GE라이팅의 소재 연구팀 과 화학자들은 새로운 해결책을 발견했고, 효 율과 색감 양쪽에서 모두 시장을 선도할 수 있 었다. GE라이팅은 니치아(Nichia)와 파트너 십을 체결하고 LED 제품에 트라이게인 인광 체 시스템을 적용하여, 더 나은 효율과 더 좋 은 색감의 간결한 시스템 디자인을 만들어냈 다. 트라이게인 인광체 시스템은 조명기구 외 에도 스마트폰 LCD 디스플레이·태블릿·TV 등 에 쓰여 색감과 효율, 시스템 디자인에서 우위 를 점하고 있다. GE 비즈니스 어플리케이션 트라이게인 인광체 시스템을 사용하여 GE라 이팅과 GE벤처에서는 여러 신제품을 출시할 수 있게 되었다. •높은 수준의 색 품질을 원하는 소매 및 상업 용 고객을 위한 조명기구 •기존 조명기구를 대체할 소매, 상업용, 개인 고객용 램프 •디스플레이 장비에 트라이게인 기술의 라 이센스 제공 •트라이게인 라이센스 이용자를 위한 디스 플레이 장비 제작용 인광물질 소재 Phosphors인광물질 17
- 18. GE 스토어의 차별성 인광체 같은 광학 물질의 개발은 다수의 GE 사업부에 영향을 주며, GE글로벌리서치에서 중요도가 높은 기술이다. GE라이팅에서 인광 체를 연구하던 초기에 발견된 신규 발광물질 이 GE헬스케어로 전해져 2009년 고해상도 단층촬영장비(CT) CT750으로 결실을 맺었 다. 이 새로운 물질 덕분에 CT에서 기존보다 100배나 더 빨리 영상을 생성할 수 있으며 영 상의 품질도 향상되었다. GE벤처, GE라이팅, GE글로벌리서치의 협업으로 조명업계와 소 비자용 디스플레이 시장 모두에서 트라이게인 LED 인광체의 상용화가 더 빨라졌다. 18
- 19. 배경 헬스케어 분야에서 GE 연구진은 의사들이 비 침윤적이거나 최소한의 침윤만으로 질병을 조 기에 진찰할 수 있도록 의료 영상과 진단 분야 에서 최첨단 기술을 제공하고 있다. 지난 수 십 년간 GE헬스케어는 X-선과 초음파에서 CT·PET와 MRI 영상에 이르는 다양한 영상 장 비를 개발해왔고, ‘업계 최초’ ‘획기적인 발전’이 라는 찬사를 여러 차례 들었다. 이런 업적은 헬 스케어에 그치지 않고 다른 사업 부문으로 이 어졌다. 환자를 촬영하여 질병을 진단하는 것 이나, 산업용 부품을 검사하여 금이 가거나 상 한 부분이 있는지 살펴보는 것은, 본질적인 목 적에서는 동일하다. GE는 의료진이나 공장의 엔지니어들이 검사 대상에 최소한의 영향만 주 면서 진단을 정확하게 할 수 있도록 돕는다. GE 비즈니스 어플리케이션 GE글로벌리서치에서는 의료용 영상 장비와 산업용 검사 기술을 동시에 담당하는 연구팀 이나 엔지니어를 쉽게 만날 수 있다. 물론 이 산업용 진단 기술은 GE헬스케어에서 시작되 었다. 오늘날 GE헬스케어의 기술이 GE의 다 른 사업부에 적용된 경우는 일일이 거론할 수 없을 만큼 많으며, 그 사례가 매년 꾸준히 증가 하고 있다. 컴퓨터 단층 촬영(CT) 병원에서는 CT를 사용 하여 비침윤적인 방식으로 환자를 진단하여 암을 발견하고 심장 같은 장기의 상태를 파악 한다. GE글로벌리서치에서는 동일한 기술을 적용하여 비침윤적으로 제품의 부품이나 장비 를 검사한다. GE오일앤가스에는 이 기술을 적 용해서, CT를 이용하여 바위 샘플을 분석해 원 유 탐사에 활용한다. 또한 GE항공에서는 CT 를 활용하여 LEAP 엔진의 블레이드와 고온 복 합 부품을 검사한다. 심지어 CT로 에너지 저장 용 배터리를 촬영하여 화학 반응을 파악하기 도 하며, GE 제품에 사용하기 위해 개발한 새 로운 소재의 특성을 파악하는 데도 이 진단 장 비를 사용한다. 엑스레이(X-ray) 처음 심장과 유방 촬영을 위 해 개발된 GE헬스케어의 디지털 방사선 촬영 Industrial Inspection산업용 진단 19
- 20. 장비는 산업용 엑스레이 검사에도 활용된다. GE제어계측에서는 이 검사 장비를 항공과 파 워앤워터 사업부에 응용하여 성공적인 결과를 낸 사례가 많다. 초음파 GE헬스케어는 위상 배열 초음파 검 사기와 의료용 영상 응용 시스템 개발 분야에 서 오랜 경험을 쌓아왔다. 한편 이 기술은 산업 용 비파괴 검사 기기에도 적용되어왔는데, 대 표적인 예로 수많은 공장의 작업장이나 현장 의 검사·용접·단조·주조·교량과 선로 검사 등에 GE 제어계측의 페이저(Phasor) 시리즈 초음 파 탐사 장비가 쓰이는 것을 들 수 있다. GE 스토어의 차별성 수십 년에 달하는 사내 의료용 영상 장치에 대 한 지식과 검증된 포트폴리오를 축적해온 GE 는, 헬스케어의 영상 장치 관련 지식을 GE 다 른 사업 부문의 수많은 검사 어플리케이션에 적용하고 있다. 20
- 21. 배경 GE파워앤워터에서 염분 제거 장비를 최적화하 여 원유 정제 공정을 더 효율적이고 효과적으 로 실행하려 했을 때, GE 연구진들은 멀리 갈 필요도 없이 GE헬스케어 사업부에서 바로 해 답을 찾아냈다. 물에서 탄화수소를 분리하는 과정은 헬스케어에서 환자를 대하는 과정과는 얼핏 볼 때 거리가 멀어 보인다. 하지만 GE 연 구진들에게는 꼭 그렇지도 않았다. GE글로벌리서치 연구진은 GE의 여러 사업부 에서 폭넓게 사용될 수 있는 고감도 고선별성 센서를 개발해왔다. 공명 증폭 다변 임피던스 분광 센서(Resonant Enhanced Multivariate Impedance Spectroscopy, REMIS)가 바로 그 런 플랫폼 중 하나이다. GE 비즈니스 어플리케이션 처음에는 GE헬스케어에서 일회용 생물 의 약품 제조 공정에서의 중요 제조 변수를 관 찰하기 위해 개발된 REMIS 센서는 이제 GE 파워앤워터의 정제 통합 솔루션(Integrated Solutions for Refining, ISR)을 만들기 위해 사용되고 있다. REMIS 센서는 정제 과정에서 산업용 검사기 역할을 하는데, 복합 유액에서 물과 석유의 혼합 비율을 파악할 수 있으며, 부 식이나 찌꺼기·해류 같은 거친 환경 조건에도 내구성을 유지할 수 있다. 이 장치를 통해 GE 는 탄화수소와 물 두 가지 모두를 처리하는 데 에서 앞으로도 계속 앞선 능력을 유지할 수 있 게 되었다. REMIS 센서 기술은 헬스케어와 파 워앤워터 이외에도 GE의 다른 사업부까지 공 유될 예정이다. GE운송에서는 이 플랫폼을 이 용해 윤활유 오염을 측정할 것이고, GE라이센 싱은 의료 장비 패키징 소독에 사용되는 가스 를 검출하여 플랫폼의 또 다른 가치를 보여주 었다. 앞으로도 더 많은 사업 부문에서 이 기술 의 효용을 찾아낼 것으로 기대된다. GE 스토어의 차별성 REMIS 플랫폼은 GE헬스케어, GE파워앤워터, GE운송, GE라이센싱 사업부에서 사용된다. GE 글로벌리서치에서 개발한 기술 플랫폼이 다른 GE 사업 플랫폼으로 어떻게 옮겨갈 수 있는지를 보여주는 좋은 사례이다. Water (REMIS)물 21
- 22. GE의 과학자와 엔지니어 들은 GE의 제품들을 설계부터 생 산 단계까지 깊이 이해하고 있다. 이런 이해에 소프트웨어와 분석 기술을 결합시켜, 고객에게 전달하는 모든 기계 하나하 나마다 개별적인 디지털 모델을 만들어낸다. 이런 ‘디지털 트 윈(Digital Twin)’은 기본적인 분석도구로서, GE의 모든 사업 분야에 걸쳐 고객들의 가치 제고를 위한 응용 사례로 사용될 것이다. 22
- 23. 배경 GE는 물리적 사물과 동일한 가상의 모델을 만 들어 모든 자산에서 더 많은 통찰을 얻으려고 한다. 이를 위해, GE의 엔지니어와 과학자들은 GE 제품들의 설계·제조 과정을 좀 더 심층적으 로 이해하고자 생산·판매하는 모든 기계에 대 해 디지털 모델을 만들었다. 디지털 트윈은 실시간으로 동작하는 디지털 모 델로, 기계가 가동됨에 따라 업데이트되며 그에 장착된 센서로부터 정보를 쌓아간다. 디지털 트 윈을 통해, 기계의 운영을 방해하지 않으면서도 기계 핵심 부품의 잔여 수명을 파악할 수 있게 되었다. 기계에서 우리는 많은 양의 유용한 정 보를 얻을 수 있다. 특히 검사 일정이나 유지 보 수에 대한 정보 등은 요긴하게 활용할 수 있다. 이렇게 센서를 통해 수집한 정보로 GE는 기계 의 성능을 비교하고 개선해나갈 수 있으며, 어 느 때든지 기계의 상태를 예측하는 것이 가능해 졌다. 전세계의 다양한 환경과 조건에서 GE가 만든 기계들이 가동되고 있다. GE의 디지털 트윈은 기계의 상태를 가장 완벽하게 가상 모델로 구 현한 것이다. 디지털 트윈은 기계에서 두뇌 역 할을 한다. 이를 통해 완성되는 ‘생각하는 기계’ 는 지속적으로 스스로의 상태를 파악하고, 향 후 어떤 조건에서든 자신의 상태를 예측하고, 최상의 성과를 낼 수 있는 조언을 운영자에게 전달한다. 디지털 트윈은 고객이 기계를 가장 경제적이고도 최적화된 상태로, 돌발적인 가동 중지 없이 사용할 수 있도록 돕는다. 디지털 트윈은 여러 기술과 융합될 수 있다. 데 이터 과학, 빅데이터, 소재 과학, 물리학, 추정, 최적화, 제어, 디지털 아키텍처, 사용자 경험 등 다양한 분야에 적용되어 새로운 쓰임이 만들 어진다. GE의 연구팀은 자연과학과 분석과학 이 만나는 지점에 이 기술을 적용하는 연구를 진행 중이다. 빅데이터(Big Data)와 빅아이언 (Big Iron)의 만남은 고객들에게 새로운 가치를 가져다줄 것으로 기대된다. GE 비즈니스 어플리케이션 디지털 트윈은 근본적인 분석도구로, 모든 GE 사업 부문에서 고객들의 부가가치를 위한 응용 사례로 사용된다. 예를 들어 제품 구성, 최적 부 Digital Twin디지털 트윈 23
- 24. 품 추적 및 교체, 기계 성능 최적화, 진단, 의사 결정 지원, 현장 서비스 등에 적용될 수 있을 것 이다. 디지털 트윈은 고객들에게 새로운 서비 스가 될 것이며 GE의 기존 서비스를 더 효율적 이고 효과적으로 개선할 수 있게 한다. GE는 소프트웨어 아키텍처, 데이터 레이크, 모델 인프라, 시각화, 프레딕스 플랫폼, 프레 딕스 플랫폼 앱 등을 개발하고 있다. 이로 인해 디지털 트윈은 더욱 다양한 산업과 사업에 걸 쳐 사용될 수 있을 것이다. GE는 항공 부문에서 대형 상용 여객기 엔진에 디지털 트윈 기술을 최초로 적용했다. 비행 중 센서 데이터는 성능과 열 모델을 최신화하고, 디지털 트윈 즉 가상 모델 별로 데이터를 개별 화한다. 이 모델을 이용하여 엔진 내부 부품의 압력이나 수명에 대한 자세한 정보를 얻을 수 있다. 또한 이 정보를 토대로 운영자는 최적의 부품 교체 일정을 미리 계획하게 된다. GE는 이후 디지털 트윈 기술을 가스터빈의 열 모델을 최신화하고, 가상 모델 별로 개별화하 는 데에 이용할 예정이다. 디지털 트윈에서 얻 은 정보를 통해 제어 시스템에서 가스터빈이 최적의 경제적인 출력을 내도록 조정하게 되 며, 돌발적인 가동중지 같은 위험을 미리 피하 도록 해준다. GE 스토어의 차별성 GE 스토어는 협업이 이루어지는 장이다. GE 의 오랜 연구와 기술을 바탕으로 한 물리적 기 계 기술 전문가들과 소프트웨어 및 분석 기술 등과 같은 최신 디지털 기술을 융합하여 만든 것이 바로 디지털 트윈이다. 이를 통해 새로운 부가가치를 창출할 수 있다. 24
- 25. 배경 제어(controls)란 모든 산업용 기계가 작동자 가 지시하는 대로 안전하게 작동하도록 하는 컴퓨터 또는 두뇌를 말한다. GE 연구원들은 기 존 제품들의 제어 수준을 뛰어넘는 자동화된 제어를 연구하고 있다. 즉 새로운 단계의 제어 기술을 실현하는, 진정한 의미의 “생각하는 기 계”를 구현하려는 것이다. 이 대담한 목표는 불과 몇 년 전만 해도 실현 불 가능한 것이었다. 그러나 고성능 컴퓨터, 소프 트웨어, 분석 기술이 급속히 발전하면서 목표 의 실현이 눈앞으로 다가왔다. 이런 기술 발전 덕에 우리는 기계 내에 더 많은 지식을 넣고, 클라우드 기술과 프레딕스(Predix) 같은 소프 트웨어 플랫폼을 활용하여 GE의 모든 기계를 클라우드와 연결시키고 있다. 또한 가스터빈이든 풍력터빈이든 관계 없이 모든 기계가 똑같은 언어로 소통할 수 있도록, GE의 모든 산업 자산에 커뮤니케이션 플랫폼 과 강력한 보안 시스템을 적용하고 있다. 이로써, 시운전과 대기 시간은 줄이고 GE 제품 의 솔루션 활용 비율은 높이는 ‘플러그 앤드 플 레이(Plug and Play) 시스템’이 가능해진다. GE 비즈니스 어플리케이션 풍력발전 사업은 첨단 제어기술을 일찍이 도 입하였다. 그로 인해 1.6MW~100M 규모의 풍력발전용 터빈에서 에너지 생산량이 20% 증가했으며, 생산 측면에서도 재료비를 절감 할 수 있었다. 모델 기반 제어(Model-based Controls)라고 불리는 일련의 기술을 사용하 면, 다양한 바람의 조건에서 풍력터빈의 물리 적 법칙을 모델링할 수 있다. 이제, 터빈 타워 에 발생하는 스트레스 같은 요인들을 분석할 수도 있고, 바람을 최대로 포집하기 위해 터빈 블레이드의 피치를 어떻게 조절할지도 알 수 있다. 터빈에 어떤 일이 발생할지 정확히 예측할 수 있게 되면서, 최고의 성능을 발휘하기 위해 터 빈 스스로 상황에 적응할 수 있는 특별한 제 어 기능을 설계할 수 있게 되었다. 1.6MW- 100M 풍력터빈에서, 터빈 블레이드는 불어오 는 바람이 타워에 가하는 스트레스의 영향력을 감소시키고 동시에 가장 유리한 방식으로 바람 Controls Convergence제어 컨버전스 25
- 26. 을 포집할 수 있도록 자동으로 피치를 바꾼다. 스트레스를 감소시킬 수 있으면 더 저렴한 재 료로 터빈을 제조할 수 있고, 이는 풍력 에너지 의 비용 효율성을 높이는 데 도움이 된다. GE는 모델 기반 제어를 운송 부문에도 적용해 열차 운행을 개선해냈다. 열차, 선로, 열차 간 의 운행에 대한 지식을 이용해 ‘트립 옵티마이 저(Trip Optimizer)’라는 제품을 개발한 것이 다. 현재 전세계 주요 철도회사가 사용하는 이 스마트한 운행 제어 시스템은, 열차마다 평균 10%의 연료를 지속 가능하게 절약할 수 있도 록 해준다. GE 스토어의 차별성 제어 기술 덕분에 GE는 실시간으로 물리 법 칙, 산업 지식, 운용 지식 등을 기계에 적용할 수 있게 되었다. GE가 판매하는 거의 모든 제 품들은 자산 운용을 관리하기 위해 제어 시스 템을 사용한다. 전 사업 분야에 걸쳐 있는 GE 의 제어 전문기술은 그 범위가 넓고 깊다. GE 의 모든 사업 부문에 공통된 첨단 제어 플랫폼 을 만들어냄으로써, 한 사업의 솔루션을 손쉽 게 다른 사업에서도 사용할 수 있는 ‘플러그 앤 드 플레이’의 새로운 세계를 열 것이다. 이를 통해 GE 제품의 경쟁력과 서비스의 수준이 더 높아졌다는 사실은 이미 현장에서 증명되고 있다. 26
- 27. 배경 생각하는 기계, 첨단 분석 기술, 산업 현장 인력 을 결합한 산업인터넷 덕분에 기업들은 대응적 이 아니라 예방적이고 예측적인 유지 보수가 가 능해졌다. 또한 운영의 일관성을 확보하며 예상 치 못한 일들을 미연에 방지하여 궁극적으로 중 요한 사업 성과를 이끌어낼 수 있다. GE소프트 웨어는 고객들이 프레딕스를 통해 산업인터넷 의 장점을 활용하여 성과를 창출하도록 돕는다. 프레딕스는 산업인터넷을 위한 클라우드 플 랫폼이며, 개발자들은 이를 기반으로 기업의 자산, 플릿(Fleet), 전체 운영을 최적화하는 데 도움을 주는 자산 성과 관리(APM, Asset Performance Management) 같은 산업용 고 성능 앱을 개발하고 사용할 수 있다. 프레딕스 는 분산 컴퓨팅, 빅데이터 분석, 자산 데이터 관 리, 기계 간 커뮤니케이션, 이동성 등 산업을 선 도하는 기술을 결합한 것이다. 이 플랫폼은 GE 제품뿐만 아니라 다른 기업의 제품과도 연결될 수 있다. 2015년 프레딕스는 GE 제품뿐 아니라 다른 제 품에도 적용될 수 있도록 공개될 예정으로, 산 업 분야 전반에 걸친 기술 파트너, 개발자, 고객 들은 프레딕스를 통해 첨단 분석법과 앱을 개 발할 수 있게 된다. 프레딕스는 앞으로 새로운 산업인터넷 생태계를 창조해낼 것이다. GE 비즈니스 어플리케이션 자산 성과 관리 즉 APM은 운영 데이터, 예측 분 석, 과거 자산 목록, 사용자 경험을 적극적으로 통합 활용하는 새로운 관리법이다. 이를 통해 자산 신뢰성 극대화, 비용 절감, 위험 감소, 새로 운 성장 기회를 얻을 수 있다. APM을 통해 얻어 진 실행 가능한 통찰을 통해, 자산 집약적 기업 들은 사업 목표를 주도하는 중요한 자산들을 더 욱 효율적으로 가동할 수 있다. GE소프트웨어는 차별화된 모니터링과 진 단을 실행할 수 있도록 프로세스 내장 진단 (Processes-embeded Diagnosis)을 구현했다. 이는 산업 비즈니스 운영 프로세스, 기계에 대 한 특화된 가동 조건, 물리적 변수에 대한 통찰 로 인해 가능해진 것이다. GE의 산업 비즈니스 에서 얻은 정보를 바탕으로, GE소프트웨어 팀 은 모니터링과 진단을 서비스로 제공하는 역량 Predix* (APM)프레딕스(자산 성과 관리) 27
- 28. 을 확인해준다. 이후 GE의 비즈니스는 APM과 프레딕스 기술을 이용해 고객들에게 부가가치 가 있는 솔루션을 제공하며 새로운 사업적 기회 를 열어간다. GE 스토어의 차별성 GE는 APM 서비스와 분석법으로 데이터 과학, 산업지식, 운용지식을 실시간으로 적용하여 고 객 기업의 운영을 최적화하도록 돕는다. 프레 딕스 산업인터넷 클라우드 플랫폼에 공통의 모 니터링 및 진단 소프트웨어 서비스를 공급함으 로써, GE의 각 사업부는 다양한 고객의 니즈에 대응할 수 있고 사업 영역을 확대할 기회까지 얻을 수 있다. APM은 최신의 여러 고객사를 지 원하는 클라우드 기반 아키텍처로, GE의 여러 사업부에서는 고객에게 가치를 즉각적으로 전 달하며, 단순히 GE 제품뿐만 아니라 이를 지원 하는 시스템까지 확장할 수 있다. 그 결과 GE 의 경쟁력은 이미 새로운 수준으로 높아졌고, 고객에게 통찰력을 전달하는 것도 가능해졌다. 28
- 29. Service Robotics서비스 로봇 배경 서비스 로봇은 공장이나 병원, 플릿 등에서 생 산성·안전성·효율성 향상의 기회를 상징하는, 새로운 종류의 지능을 갖춘 기계이다. 서비스 로봇은 장소와 시간에 구애되지 않고 가동할 수 있으며, 지루하고(Dull) 더럽고(Dirty) 위 험한(Dangerous) 3D 환경 속에서도 업무 수 행 능력을 확장시킬 수 있다. 서비스 로봇은 자산, 시스템, 사람과 안전하게 상호작용하는 정보 수집자의 역할도 해낸다. GE 비즈니스 어플리케이션 GE는 산업의 3D 업무 환경의 애로점을 해결 하기 위해, 산업 환경에서 가동되는 현장 서비 스 로봇(Field Service Robotics) 플랫폼인 가 디언(Guardian)을 개발했다. GE글로벌리서 치에서는 단순히 로봇만 개발하는 것이 아니 라, 산업 환경에서 발생하는 매우 구체적인 도 전 과제를 처리할 수 있는 완결된 솔루션을 개 발하는 데에 집중하고 있다. GE 스토어의 차별성 로봇 기술은 GE의 산업 포트폴리오 전반에 걸 쳐 적용될 것이다. 로봇 기술은 센서, 제어, 전 력 관리, 비전 컴퓨팅, 기계 시스템, 자동화 등 의 분야에 걸쳐 일어나는 GE글로벌리서치의 기술 혁신을 통합하는 융합 기술 분야이다. 하 나의 산업 분야를 위한 로봇 기술의 발전은 타 산업으로 빠르게 적용될 수 있다. 29
- 30. GE의 항공, 파워앤워터, 오일앤가스, 마린 사업 등에서 얻은 내연기관 관련 전문지식을 이용해 GE는 미국 환경부의 티어 4(Tier 4) 배기 규제를 만족시키는 기관차를 최초로 개발했 다. 이 기관차는 값비싼 후처리 시스템을 필요로 하지 않는 데, 이는 디젤 엔진 커뮤니티에서는 불가능할 것이라 여겼던 일이다. 30
- 31. 배경 100년이 넘는 세월 동안 GE의 과학자와 엔지 니어는 연소 기술의 한계를 뛰어넘기 위해 노 력해왔으며, 이 과정에서 GE의 신규 산업을 만 들어내고 터빈엔진의 효율성과 성능을 향상시 켰다. 19세기 후반~20세기 초반에 GE 엔지니 어였던 샌포드 모스(Sanford Moss) 박사가 ‘터 보 슈퍼차저(Turbo supercharger)’를 개발하 였고, 이를 계기로 GE에 가스터빈 부서가 만들 어져 이후 항공 사업으로 발전하였다. 이 기술 을 응용한 기관차 등 운송용 엔진, 옌바허 가스 엔진 같은 분산발전 장치, GE 오일앤가스에서 석유와 가스 생산에 사용되는 장비들도 안정적 인 위치를 차지하고 있다. GE 비즈니스 어플리케이션 GE의 화물 기관차 사업은 2015년 1월부터 시 행된 미국 환경부의 까다로운 Tier 4 배기 규제 기준을 만족시켜야 하는 도전 과제에 부딪혔지 만 무사히 이를 해결했다. 디젤 엔진 커뮤니티 에서의 공통된 의견은 후처리 시스템을 사용하 지 않으면 이같은 새로운 배출가스 규제를 충 족시키는 일이 불가능하다는 것이었다. 이 규 제를 만족시키기 위해 철도 기업들은 수억 달 러 규모의 신규 투자를 해야 했다. 하지만 GE 는 압축기와 터빈 기술 개발에서 얻은 지식, 그 리고 마린 사업으로 축적한 배기 저감 노하우 를 적용하여 후처리 기술을 사용하지 않고도 새로운 Tier 4 기준을 만족시킬 수 있었다. GE Tier 4 솔루션은 27개의 특허를 출원하였는데, 이 가운데 14개는 이미 등록을 마쳤다. 현재까 지 GE의 Tier 4 화물 기관차에 대한 주문 건수 는 천여 건이 넘은 상태다. GE 스토어의 차별성 Tier 4 기관차 솔루션은 선박 엔진 사업에서 얻 은 배기 저감 노하우뿐 아니라 석유와 가스 사 업을 위해 개발했던 압축기와 터빈 기술에서 얻은 노하우를 높은 수준으로 활용하였다. 이 러한 ‘레시피’는 분산발전에도 활용되고, 새로 운 가스 엔진인 X 시리즈에도 적용되고 있다. Combustion/Tier 4연소 기술/Tier 4 31
- 32. 배경 석유와 가스 생산 환경은 더욱 열악해지고 원 유 자체에 대한 접근이 점점 더 어려워지는 상 황이다. 따라서 석유와 가스 산업에 필요한 터 보 기계는 전력과 효율성 측면에서 성능은 향 상되어야 하고, 차지하는 공간과 무게는 감소 해야 한다. 게다가 시스템 일부에서는 또 다른 도전 과제라 할 수 있는 가스·액체·기타 성분들 로 이루어진 혼합물을 처리해야 한다. 이 과제 에 도전하기 위해 GE글로벌리서치는 유체역 학·열역학·연소공학·신소재, 금속공학 등 각 분 야의 전문가로 팀을 꾸렸고, GE항공과 파워앤 워터 사업부에서 수십 년간 축적한 문제 해결 경험을 녹여내어 신기술 응용에 기여했다. GE 비즈니스 어플리케이션 GE오일앤가스의 터보 기계류에 영향을 주는 요소는 출력 밀도 가스 압입, 다상 유동 펌프 (Multi-phase Flow Pumping), 가스터빈 기술 등 3가지 분야이다. Oil Gas Rotating Machinery오일앤가스 회전 기계 32
- 33. • 출력 밀도 - 효율성이 향상되고 차지하는 공 간도 적은 가스 압축기를 만들기 위해 GE항 공의 공기역학, 베어링, 회전체 동역학 기술 을 응용하고 있다. • 다상 유동 - 석유 생산지의 다양한 환경에 대 응하기 위해 더욱 정교하게 펌핑 터보 기계 를 설계한다. 본래 GE오일앤가스 전기 수중 펌프(Electrical Submersible Pump, ESP)를 위해 개발된 이 기술은 이제 새로운 해저 펌 프에 적용되어 원심 펌프 제품 라인업에 포 함된다. • 가스터빈 기술 - 고효율, 저배출 가스 연소 기술, 성능이 검증된 고온 가스 대응 기술과 첨단 공기역학 기술을 활용하여, 동급 최고의 성능과 효율성·가동성을 가진 NovaLT16 가 스터빈을 개발했다. 이 제품은 특히 유지 보 수를 자주 할 수 없는 원격지의 파이프라인에 적용되도록 설계되었으며, 최대 유지보수 주 기가 3만 5천 시간으로 유지보수 주기가 긴 것이 매력이다. GE 스토어의 차별성 GE는 신규 제품 라인에 신기술 적용을 가속화 하기 위하여 터보 기계류 포트폴리오를 적극적 으로 활용하고 있다. GE항공이 헬리콥터의 터 보 샤프트에 적용하여 성능을 입증한 전산유 체역학 기술은 오일앤가스의 가스 압축 기술 을 더욱 발전시켰다. 이 기술은 동시에 GE운송 의 새로운 에볼루션 시리즈 Tier 4 기관차 내의 저압 터보차저에도 적용되었다. 항공기를 위 해 개발된 소재와 하드 코팅 기술은 산성의 오 염 물질에 노출되는 석유와 가스 부문의 다상 압축기와 펌프에 적용되어 제품 수명을 증가시 켰다. 연소, 압축, 내구성 등에서 신뢰성이 높은 가스터빈 기술은 항공기 추진 시스템과 발전 기술에서 입증된 필드 경험으로 얻은 것이다. 또한 해저 펌프처럼 새로운 장소에서 신제품의 성능이 필요할 때에는 ESP 같은 가장 최신의 기술들을 신속하게 활용하고 있다. 33
- 34. 배경 GE연료전지(GE-Fuel Cells)는 GE의 내부 스 타트업으로, 전세계 기업들과 지역 사회가 깨 끗하고 신뢰성 있는 전력을 사용처에서 직접 효율적으로 생산할 수 있도록 고체 산화물 연 료전지(Solid Oxide Fuel Cell) 시스템을 개발 한다. 이러한 기회는 첨단 제조 기술이라는 돌 파구와 GE글로벌리서치에서 개발한 혁신적인 하이브리드 시스템으로 현실화되었다. 일반적 인 통념에 따르면 전력 시스템의 규모가 커져 야 에너지 효율성이 높아진다. 하지만 GE의 하 이브리드 고체 산화물 연료전지 솔루션은 이러 한 통념을 완전히 뒤집었다. GE의 고체 산화물 연료전지 기술과 천연가스 엔진을 결합한 하이 브리드 시스템으로 분산발전 패키지의 효율을 65%까지 향상시킬 수 있다. GE 비즈니스 어플리케이션 분산발전 분야에서 GE의 신규 사업은 다음과 같은 성과를 가져올 것이다. • 1-10 MW 파워 • 약 60~65%까지 시스템 효율성 향상 • 초저 배출가스 • 전력 공급망 문제 발생시, 필수 전력의 현장 제공 GE는 하이브리드 SOFC 솔루션을 시장에 빠르 게 공급하기 위해 GE벤처 산하에 스타트업을 설립했다. 일반적으로 신규 산업이 출범하기 위 해서는 몇 년씩 걸리곤 한다. 하지만 GE의 패스 트웍스(FastWorks) 모델을 이용한 덕분에, GE 연료전지에서는 몇 달 만에 탄탄한 시제품 생산 시설과 팀을 구성할 수 있었다. Fuel Cells연료전지 34
- 35. GE 스토어의 차별성 GE연료전지(GE–Fuel Cells)는 소규모 스타트 업의 신속함과 민첩성을 가지고 있으나, 아직 GE만큼의 광범위함과 영향력은 가지고 있지 못 하다. 하지만 GE글로벌리서치의 기술을 활용 하고, 세계 수준의 전문가들과 공급 및 시장 채 널에 접근하여, 앞으로 연료전지 사업을 빠르게 성장시킬 수 있을 것으로 예상된다. 35
- 36. The GE Store for Technology GE Korea Homepage ge.com/kr GE Korea Blog geblog.kr GE Reports Korea gereports.kr GE Korea Facebook facebook.com/gekorea Email Inquiries contacts.kr@ge.com © 2015 GE Korea