[공학저널 김하늬 기자] 국내 주조산업은 자동차, 전자, 조선을 지원하는 후방산업으로 오랜 시간 제조업의 기반에 자리해왔다.
그럼에도 주조산업의 생태계는 여전히 영세하다. 업계 80% 가량 100인 미만의 영세율을 보이고 있으며, 3D 업종이라는 편견에 젊은 인력을 찾아보기 힘든 상황이다.
하지만 최근 주조산업은 4차 산업시대와 맞물려 새로운 시도를 하고 있다. 오랜 경험과 노하우에, 다양한 기술을 적용해 한 단계 업그레이드 된 형태의 주조기술로 변모하고 있는 것이다.
최근 주조 생산방안 검증 시뮬레이션 기술과 3D프린팅과 CNC와 같은 3D 도면을 현실화 시키는 기술의 접목이 활발히 이뤄지고 있다. 주조기술 역시 4차 산업의 기술을 도입해 높은 정밀도의 제품생산과 동시에 생산 효율을 높일 수 있는 길이 열렸다.
한국생산기술연구원의 주조 생산방안 검증 시뮬레이션을 이용한 주조방안 최적화 시스템은 그동안 경험에 의해 결정 되었던 주조방안을 시뮬레이션을 통해 시각화해 최종 제품의 예상되는 불량의 위치를 파악하고 압탕과 탕도 등의 위치와 크기를 효율적으로 결정할 수 있게 한다.
그동안 경험에 의한 방식의 한계에서 벗어나 최적의 주조방안을 도출해 원가를 절감하고 생산 효율을 높일 수 있도록 한 것이다.
그리고 이러한 방법으로 검증된 주조방안을 3D프린팅과 CNC기술을 통해 현실로 구현할 수 있게 되면서 기존의 목형(주형 제작용 형틀)을 제작하는 공정보다 시간을 단축할 수 있고 정밀도 또한 매우 높아지게 됐다.
신보특수강은 이러한 4차 산업 기술을 적극 도입해 연구의 결과를 현장 양산으로 도입 가능한 능력을 갖춘 기업으로 잘 알려져 있다.
그 바탕에는 한국과 일본에서 금속소재(주물과 주강, 알루미늄과 마그네슘 다이케스팅 주조) 분야 여러 회사에서 용해, 조형, 목형, 품질관리 등 전 공정 현장 근무 경험을 바탕으로 신보특수강을 설립한 신재민 대표(사진)의 노하우가 있었다.
현재 신보특수강은 내마모, 내충격 주강의 생산과 무압탕 방안의 구상흑연주철 생산을 위주로 하고 있으며 ISC 시뮬레이션을 통한 주조방안 정립과 3D 프린터, CNC를 이용한 자체 생산 목형으로 제품의 생산의 효율성과 품질을 향상시키며 신흥 주자로써 입지를 다지고 있다.
신 대표는 “초반에는 연구와 현장은 별개라고 생각했었다. 하지만 일본 Kinoshita Seisakusho 사장님의 강의와 질의응답 그리고 현장에서 습득한 주조생산에 관한 기술을 통해 연구와 현장을 융합시키는 것이 매우 어렵지만 대단히 중요하다는 것을 알게 됐다”고 말했다.
하지만 신 대표는 연구 결과가 양산으로 이어지는 것은 현실적으로 많은 비용과 시간이 소모되기 때문에 연구자의 개인 의지만으로는 불가능하다고 어려움을 전했다.
그는 “다행이 부모님 덕분에 좋은 환경과 교육여건에서 자랐고 설립 초기부터 중소벤처기업부에서 주관하고 한국교통대학교에서 지원한 자금과 중소기업진흥공단에서 제공하는 여러 국가자금을 지원 받으면서 기반을 만들 수 있었다”며 “전에 근무하던 일본의 회사로부터 많은 도움과 중요 발주처인 대성 MDI 단양사업소에서 각종 지원을 받게 돼 금속소재, 주조품의 기술향상에 집중 할 수 있는 환경을 마련할 수 있었고, 최근 연구결과로 기존 제품의 충격강도 120J 대비 2.5배 향상된 300J이 넘는 내마모, 내충격강을 완성했다”고 설명했다.
향후 신보특수강은 인력확충의 어려움과 생산기술 안정화를 대비해 제품의 출하까지의 공정을 다양한 4차 산업기술과 장비를 도입해 제품의 일정한 품질 유지와 생산 효율성 제고를 목표로 하고 있다.
신 대표는 “주조산업도 1970년대에는 지금의 4차 산업과 같은 전도유망한 사업이었다. 현장에 고급인력들이 많았고 연구개발이 활발했지만 생산원가비용 상승률 대비 수입이 낮아지고 3차 4차 산업으로 고도화됨에 따라 현장근무에 대한 기피 의식이 높아지면서 수익성 악화와 인력난 등 만성적인 대·내외적 어려움에 처해 있는 것이 현실”이라며 “국내의 경우 현장에 젊은 층이 매우 부족하다. 뿌리산업이 위치하고 있는 지방과 현장직 근무는 상대적으로 부정적인 면이 부각되는 경우가 많았기 때문에 이러한 인식을 극복하는 노력이 필요하다”고 전했다.
한편, 일본의 현장은 젊은 층이 부족한 국내 사정과는 매우 다르다. 20대부터 70대까지 고르게 분포돼 있고 외국인근로자 또한 국가정책으로 우리나라보다 50%이상 낮은 임금과 이직의 걱정 없이 고용할 수 있는 여건이 있다.
신 대표는 인구구조의 노령화는 현재 일본이 더 심하지만 2차 산업 업종의 노령화는 우리나라가 더 심각한 수준이라며 뿌리산업의 환경이 매우 어렵다고 토로했다.
그는 “지금은 인터넷으로 운송비 없이 한글로 된 화면을 보고 중국의 제품을 2주안에 구매할 수 있는 시대에 있다. 현실적으로 인력과 생산원가의 문제로 2차 산업이 도태되는 것을 막을 수는 없다는 의미”라며 “하지만 2차 산업이 없으면 국가적으로 산업이 유지될 수 없다. 현재로서는 우리나라 국민이 타고난 우수한 손기술과 4차 산업의 결과물을 적극적으로 융합하여 품질과 효율성을 높이고 우수한 품질로 고객과의 신뢰를 만드는 것을 최우선으로 고려해야 한다”고 말했다.
