| 해외 인터뷰/ 중국의 용접기 및 용접재료 생산현황과 전망 |
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| 해외 인터뷰/ 중국의 용접기 및 용접재료 생산현황과 전망 |
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오늘은
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등록번호: 문화 라-08507 / ISSN 1599-4643(국제표준연속간행물번호)
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중국의 용접기 및 용접재료 생산현황과 전망 중국용접협회 |
용접은 재료와 영원히 연결이 되였을 뿐만 아니라 공급 기능구조의 제조기술로 몇 십 만 톤 큰 배에서 1그램도 안 되는 전자부품까지 생산 중에서 용접에 적게 혹은 많이 의존해야 한다. 용접기술은 이미 제조업의 각 영역에 참여하여 제품생산의 품질, 신뢰성과 내구성 및 생산원가, 작업효율과 시장의 반응에 직접적인 영향을 미치고 있다.
1. 중국의 용접현황 중국은 개혁개방이래 국가경제의 거대한 발전에 따라서 각 산업의 강재 사용량도 큰 폭으로 증가했다. 철강재 생산량은 1979년 3178만톤에서 2006년 4.188억톤까지 늘어났다. 2006년 용접구조용 강은 1.5억 톤에 달하는 등 강 구조에 대량으로 사용되면서 물질기초를 향상시켰다. 세계의 관심이 지대한 장강 삼협 댐 수리공사 중에서 수력발전소의 수력바퀴(그림1)는 지름 10.7m, 높이 5.4m, 높이 440톤으로 세계 최대 규모와 중량의 스테인리스 용접 바퀴(Wheel)다. 바퀴(Wheel)는 상관 하환과 13개의 핀 또는 15개의 핀을 용접해 만들며 매개 바퀴는 12톤의 용접와이어가 소모된다. 동일하게 삼협 수력발전소의 발전기 고정 축과 윔휠(달팽이 껍질모양)의 구조도 매우 거대하여 그 중 발전기 고정 축의 지름이 22m이며 높이가 6m, 무게가 832톤으로서 중국에서 용접한 제일 큰 강 구조 발전기 고정 축 그림 2에 표시한 것으로서 달팽이 껍질모양의 윔휠에 물이 들어가는 입구 지름이 12.4m, 총 무게가 750톤으로 세계에서 제일 크고 무거운 달팽이 모양의 윔휠로 삼협 “천하제일 문” 사람 인(人)자 배 수문 그림 3과 같으며 높이는 38.5m, 너비 20.2m, 두께 3m이며 부채 하나의 무게가 867톤이었다.  
세계가 주목하는 서부가스 동부운송파이프 공사는 중국 돈으로 총 1200억원을 투자한 프로젝트로 삼협 댐 공사의 다음으로 큰 공사다. 여기에는 파이프 지름이 1016㎜, 벽 두께는 14.6~26.3㎜의 *70나선형 파이프를 사용하였으며 주간 파이프 전체길이가 약 3900㎞이며 운행압력이 10M㎩, 연간 운송되는 천연가스는 120억㎥로 세계적인 규모급의 가스운송파이프 공사다.
중국은 현재 세계에서 제일 무겁고 큰 석탄액화 수소직접반응기를 제조하였으며 반응기의 외부지름은 5.5m이며 벽 두께가 337㎜, 총 길이 63m이며 총무게 2050톤으로 건설 후 연간 생산되는 원유는 500만톤이다. 개혁개방이래 중국 조선업은 기술수준, 선박종류, 제조품질 및 제조주기 등의 측면에서 많은 발전을 이룩했다. 중국의 2004년 조선 건조량은 적재중량 880만톤이고 2005년 조선 건조량은 이미 적재중량 1200만톤을 넘어섰고, 2006년에는 적재중량 1400만톤을 이루고 있다. 그림7은 중국산 최대의 반 냉 반 압력 액체 석유 기체 배(LPG)이며 이 배의 총길이가 154.98m, 너비가 23m, 적재 중량 17900톤(16500㎥, -48℃)이다.  그림8은 30만톤급 부유식원유저장설비(FPSO)이며 길이는 323m, 너비는 63m이며 저장 원유량이 200만 배럴(barrel)에 달하며 매일 19만 배럴의 원유를 가공한다.
최근 중국의 대형 용접 강 구조의 개발과 응용은 건국이래 최고 수준에 이르렀다. 중국의 최고층 건물 상해 금무대하(88빌딩), 대형 현대문화시설 중국국가 대극원, 올림픽 체육경기장 및 국가체육관은 대량의 강 구조를 사용하였다. 2. 중국의 철강재 생산량 중국 철강재 생산량은 1996년에 1억톤을 돌파하였으며 2002년 철강재 생산량은 1.82억톤에 달하여, 2003년 2.2억톤, 2004년 2.7억톤, 2005년 3.49억톤, 2006년 4.188억톤에 이르렀고 전 세계 철강재 생산량의 1/3을 차지하고 있다. 중국의 철강재 재료의 소비에서 용접기술은 철강재 제품의 제조에 중요한 요소로서 제품의 품질을 담보하는 기초다. 그 기술 수준의 높낮이는 제품의 품질과 사용의 의지할 수 있는 것에 직접적인 영향을 미친다. 용접기술은 에너지와 재료를 절약하여 경제적 이익을 남기는 중요한 수단으로 서로 다른 산업의 제품 제조에 관련되는 철강재료의 종류는 용접방법에 따라 다르며 사용하는 용접재료, 용접설비, 절단설비와 보조설비는 서로 차이가 있다.  3. 용접재료 
중국 용접재료의 생산은 전반적으로 강 재료와 같이 성장하며 근년이래 생산량이 부단하게 성장하고 있다. 1996년 용접재료의 생산량은 63.9만톤, 2002년은 144.9만톤에 달하며 2003년 190만톤, 2004년 230만톤, 2005년 270만톤, 2006년 317만톤에 이르렀다. 최근 용접재료의 제품구조는 이미 조절되었으며 특이할 만한 것은 CO₂용접와이어의 비율이 늘고 용접봉이 줄고 있다. 중국의 용접재료메이커가 발전하면서 생산량과 품질이 향상됨에 따라 용접재료 수출이 최근 부단하게 증가하여 2003에서 2006년 사이의 용접봉, 용접와이어의 수출현황은 표1과 같다. (1) 용접봉 중국 과학기술의 빠른 발전은 전기용접봉 생산기술의 발전을 촉진하였으며 전기용접봉 생산에 쓰이는 나선형기계, 유압기, 분말 혼련기, 와이어 절단기 등 부대설비가 점차 발전을 거듭하면서 전기용접봉의 종류가 계속 늘어났다. 환원 티타늄, 철광석 등 새로운 원재료를 응용 개발하여 전기용접봉이 탄소강 용접봉에서 저합금강 용접봉, 스테인리스 용접봉, 주철 용접봉, 무더기용접 용접봉, 내열강 용접봉, 비철금속 용접봉 등으로 발전하였다. 증국은 현재 전기용접봉 생산 허가를 획득한 제조업체만 근 300여 개사로, 대략 200만 톤의 생산능력을 보유하고 있다. 용접봉의 종류는 약 500여 종에 달하며 1997년 기계 부문에서 편집한 “용접재료 생산 시제품” 중에서 이미 400종에 가까웠으며 아직 시제품 개발 중인 용접봉에 속하지 못한 전문 용접봉이 백여 종류나 된다. 근래 용접봉의 생산은 지속적이며 안정적으로 발전을 유지하고 있으며 표2는 구체적인 수량을 보여주고 있다. (2) 용접와이어 최근 약 10년간은 중국의 솔리드와이어의 절정기로 국민경제건설의 빠른 발전에 따라 전사회의 강 재료 소비가 늘어나고 용접와이어의 시장이 꾸준히 확대되면서 용접와이어제조사가 급격히 늘어났다. 1996년 기초통계에서는 150개사가 있었는데 지금은 전국에 용접와이어 생산공장이 약 300개 내외에 달한다. 독일, 스웨덴 일본 스위스 이탈리아에서 각종 용접와이어 생산설비를 50여 세트 구매하고 중국 내에서 또는 자체 연구해 만든 설비가 400여 종류로 나타나고 있다. 최근 중국에서는 용접와이어 생산설비의 개발, 연구를 중시하며 많은 기업이 동으로 도금한 설비를 생산하고 있다. 이에 초기에 수입한 십여개의 생산라인이 중국 내 생산라인으로 대체되면서 현재는 기본적으로 수입 없이도 중국 내 생산으로만 설비를 완성할 수 있다. 솔리드와이어 생산량은 1985년의 5000톤으로부터 점차 1995년에 7만톤에 달했으며 1999년은 10만톤, 2000년 12만톤으로 15년이래 생산량이 20배 성장하였으며 2005년 생산량은 60만톤, 2006년은 80만톤에 달했다. 용접와이어는 그 종류가 늘어나 내열강 용접와이어, 내후강 용접와이어, 고강도 용접와이어 등이 있다. 용접와이어 생산업체들의 꾸준한 노력으로 용접와이어의 생산기법이 합리적으로 변화하였고 이에 용접와이어의 표면클리닝 및 동 도금의 품질이 눈에 띄게 변화했다. 그리고 환경보호를 고려하고 생산원가를 낮추어 개선된 용접공예성은 시장에서 동 도금을 하지 않는 CO₂용접와이어의 확산을 추진하였으며 전기를 전도하는 돌출부분이 마모되거나 녹이 쓰는 등의 문제를 해결하였다. 북경 전기용접봉공장이 1987년 영국에서 알선한 FCW 생산라인과 두 용접와이어 배합방법으로 1988년부터 소량 생산하기 시작한 것은 중국에서 FCW가 상품화 생산단계에 들어가는 징표다. 1993년에서 1998년은 FCW 생산설비가 중국에 활발히 소개되는 시기로 2002년을 전후로 영국, 미국, 일본, 우크라이나, 독일, 이태리, 스웨덴, 중국대만 등의 지역에서 24개 생산라인을 도입시켰다. 현재 중국 내에는 총 29개 기업이 FCW를 생산하고 있으며 생산라인이 총 50여 개에 달한다. 근래 중국의 FCW의 시장 소비량은 매년 30% 내외로 증가하고 있으며 2001년 총소모량이 약 1.7만톤이며 2002년에는 약 2.1톤 이상에 달했다. 중국산 FCW의 생산량도 매년 점차 증가하고 있으며 현재 생산설비의 연간 생산량이 대략 15만 톤에 달한다. 1999년 FCW의 총생산량은 3000톤, 2000년은 약 4600톤, 2001년 1.4만톤, 2002년 2만톤, 2003년 3.8만톤, 2004년 5만톤, 2005년 약 7만톤, 2006년 12만톤으로 성장률이 30%에 달했다. 현재 중국의 FCW 중 제일 발전한 종류는 티탄종류 기체보호, 염기성 기체보호 및 마모에 견디는 비드용접(주요하게 서브머지드아크용접와이어 종류) 등 3대 시리즈로 일반공사의 구조물 용접 요구에 높은 만족을 준다. (3) 용접제 중국에서 20세기 50년대에서 시작하여 80년대 말까지 주요하게 서브머지드아크용접에 사용한 것은 용접제(용접 제련제)였다. 중국 내에서 연구 제작한 도자기 용접제와 태워서 굳히는 용접제의 사용은 20세기 70년대부터 시작된다. 용접 제련제는 50년의 발전 역사를 갖고 있다. 태워서 굳히는 용접제는 이미 30년의 발전 역사를 갖고 있으며 품종 개발이 아주 빨랐다. 20세기 80년대 이전에는 용해제련 용접제의 생산량이 매년 1만톤도 안 되었으나 2004년에 8만톤에 이르고 있다. 태워서 굳히는 용접제는 1984년 이전까지 연구단계에 있었으며 용제의 생산량도 아주 적었다. 1984년부터 1987년까지 중국 내 기업과 과학기술원이 합작으로 태워서 굳히는 용제를 연구, 제작하여 처음으로 소량이나마 생산하게 되었다. 태워서 굳히는 용접제는 좋은 품질로 생산 할 수 있었지만 생산수단이 간단하고 규모와 생산량이 아주 작았다. 중국 내 용접제 생산공장은 일정 규모 이상의 공장이 100개 정도 있으며 그 중에서 태워서 굳히는 용접제를 생산하는 공장이 30개 정도 존재한다. 전체 용접제 제조업의 연간 생산능력은 60만톤 내외로 2006년 용접제 생산은 약 25만톤 가량에 달했으며 그 중 용해제련 용접제가 약 14만톤, 태워서 굳히는 용접제가 11만톤이다.  4. 용접설비 개혁개방이래 중국의 전기용접기산업은 조절시간을 경과하였으며 원래의 경제체제에서 현재의 시장경제에 적응하는 체제로 들어섰다. 국영기업 중심으로 생산되던 전기용접기는 오늘날에는 합작기업, 주식기업과 민영기업 위주로 생산되고 있다. 표5와 같이 1996년 AC아크 전기용접기의 생산량은 총생산량의 74.32%를 차지했지만 자동 및 반자동용접기는 근 10년이래 신속하게 발전하면서 그 생산이 총생산량에서 차지하는 비율이 1996년의 10.81%에서 2006년에 이르러서는 31.13%에 달했으며 자동 및 반자동용접기는 매년 30% 이상의 성장세를 보이고 있다. 현재 중국용접설비산업은 이미 큰 변화가 발생하였다. 경제체제의 개혁은 중국의 용접설비제조업을 활성화하여 기존의 중국 기업은 몇 개만 남아 있을 뿐 나머지는 거의 시장에서 퇴출하였다. 동시에 희망과 활력이 있는 기업들이 생겼다. 용접설비산업은 전문성의 제한 때문에 일반적으로 기업규모는 아주 작다. 통계에 따르면 중국은 현재 용접설비 설계에 종사하는 기업이 모두 근 1000개로서 용접부품, 부대설비, 보조공구 등을 생산하는 기업이 1200~1400개에 달한다. 2006년 산업통계에 따르면 연간 생산액은 약 45억, 연간 생산량은 약 110만대(세트)(부품, 부대설비는 불포함), 수출액은 약 7.3억이다. 중국 용접설비산업의 주요 제품을 보면 1) AC아크용접기?가지고 다니기 편한 방식, 움직이는 둥근 원 방식, 움직이는 철심 방식의 아크용접 변압기 2) DC용접기?기계드라이브방식, 트랜지스터방식, 규소정류방식, 역 변화 기계방식 3) 자동 및 반자동용접기?MIG/MAG용접기, TIG용접기, 서브머지드아크용접기(2개 선 와이어와 여러 개 와이어 포함) 및 기타 용접기 4) 저항용접기?스폿용접기, 틈새용접기, 대응용접기 5) 특수, 전문 및 세트로 된 용접과 절단설비?마찰용접기, 플라즈마용접기, 전자빔용접기, 레이저용접기, 섬광대응용접기, 미니빔플라즈마용접기, 디지털절단기 및 각종 부대 용접기 설비와 용접생산라인이 있다. AC아크용접기의 생산량은 용접기 총생산량의 37.41%이며 DC아크용접기는 총생산량의 19.23%를 차지한다. 자동 및 반자동용접기는 총생산량의 31.13%를 차지하며 저항 용접기는 총생산량의 7.55%, 특수, 전문 및 세트로 된 용접설비는 총생산량의 4.67%로 나타났다. 2006년의 총생산치는 2005년에 비해 22.04% 성장하였으며 그 생산량은 2005년에 비하여 29.30% 늘었다. 총매출액은 26.35% 증가해 무역수지는 25.10% 성장하였다. 제품구조 면에서 저급 제품으로 취급되는 AC용접기가 차지하는 비중이 줄어드는 추세지만 아직도 총생산량 중 37% 내외를 차지하고 있다. 또 기술적이고 에너지 절감효과가 있는 DC용접기와 자동 및 반자동용접기의 비중이 각각 19.23%와 31.13%로 늘어나는 추세로 총 생산량의 50% 이상을 차지한다. 같은 해 저항용접기도 비례해 1.11% 성장하였으며 특수, 전문 및 각종 세트 용접설비의 생산은 대략 16.05% 늘었다. 기업은 여러 해 동안 지속적으로 발전하여 규모 면에서 현재 중국의 용접제조설비업체 중 중국외국합자와 외국독자 기업이 매우 큰 발전을 이룩하였을 뿐만 아니라 중국 자국 기업도 놀라운 발전을 가져왔다. 현재 몇몇 기업은 연간 생산량이 1억원을 초과하였으며 생산기지가 만 제곱 미터가 넘는 기업이 십여 개가 있다. 생산기술의 발전되면서 중국 자국 내에서 통용되는 용접설비의 설계와 제조에 현대적인 선진기술이 대량 적용되었다. 그 예로 플라즈마 디지털 제어, 역변화 기술, 컴퓨터제어기술, 전문 세트 용접설비 등이 있다. 그리고 대량으로 전기와 설비를 일체화하고 자동제어기술을 채용하여 제품의 기술수준이 비약적으로 발전했다. 지금 중국에서 제어할 수 있는 규소 역변화 용접기는 비교적 성숙된 단계에 접어들어 이미 시대에 떨어지는 제품으로 인식되고 있다. 현재 시장에는 IGBT 역변화 용접기가 더 많이 쓰이며 그 중 수용접, CO₂용접, TIG용접, 서브머지드아크용접과 저항용접이 있다. 기뻐할 만 한 것은 디지털제어기술이 중국의 용접제조산업에 비교적 큰 발전을 가져왔으며 현재 중국 내 몇몇 기업이 기술의 선두에서 디지털제어용접기를 출시했다. 전용부대용접설비의 제조에서 이전에 중국은 외국에서 고가로 사들이는데 의거하여 공업생산을 만족시켰다. 근년이래 전문 이런 제품디자인 설계제조기업이 점점 더 많아지고 이미 강대한 생산 능력이 형성이 되였으며 매년마다 많은 강 구조, 조선, 야금, 자동차, 가전 등 산업에 쓰이는 대형 용접 설비, 생산라인 혹은 용접 센터 등을 설계 제조 하였다. 중국 용접설비 및 기타 품질, 가격의 우세 수출 성장이 아주 빨랐습니다. 전 산업에서 수출업무의 기업 200여 개 그 수출제품도 점차 증가 되였으며 작은 CO₂용접기, TIG용접기, AC아크용접기와 용접기 부품 이외에도 최근 기술 집적도가 높은 제품도 점점 증가되고 있다. 그 종류로는 역변화 용접기, 디지털 절단기가 있으며 그 수출량과 수출액이 모두 대폭으로 성장하였다. 5. 절단 설비 및 보조기구 현대화된 산업 영역에서 절단과 용접은 모두 크게 응용되는 기초기술로서 절단면의 품질, 절단효과 및 재료 이용률의 높고 낮음은 용접제품의 품질과 생산원가에 직접 영향을 준다. 중국의 절단기술은 오랜 시간 기술이 낙후되어 있었으나 근 30년이래 비약적인 발전을 낳았다. 열 절단 기술은 단일한 산화아세틸렌불꽃 기체절단에서 신형 공업연소 기체 불꽃 절단, 플라즈마절단, 레이저절단, 워터젯절단 등 여러 가지 에너지와 여러 가지 방법을 포함한 현대화 절단 기술 그리고 열 절단기술과 현대화 제어기술을 결합하여 연구개발을 하여 각종 자동 및 반자동 절단설비와 더불어 각종 자동 및 반자동 보조소프트웨어 등도 날마다 발전하고 있다. 중국 용접산업의 발전은 조선, 공사기계, 금속구조산업 등의 빠른 발전을 낳았고 이에 많은 양의 디지털 절단기가 필요해 커짐에 따라 이에 상응하여 중국 절단설비산업의 발전을 이끌고 있다. 그리고 지금 중국에서 국외 독자기업과 합자기업뿐만 아니라 이미 일정한 생산규모와 연구개발능력을 가진 중국 자국기업그룹이 형성되어 2006년에는 디지털제어 절단설비를 약 2000대(그 중 300대는 미니 디지털 절단기)를 생산하였으며 약 8만대의 반자동 절단설비, 약 250만 세트의 수공 절단 공구, 약 1000만개의 절단 부품을 생산했다. 용접보조설비 및 기계공구는 용접산업에서 없어서는 안 되는 구성 요소로서 용접기계화, 자동화용접의 품질을 보장하고 생산효율을 제고하며 근로조건을 개선하는데 없어서는 안 되는 물리적 조건이다. 중국의 전체 제조업 수준의 꾸준한 향상은 용접보조설비 및 기계공구의 응용을 더욱 더 확대시키고 있다. 근 몇 년이래 일부 합작기업이 중국의 범용용접설비의 기술과 제조수준의 향상을 촉진시키면서 이미 세계의 선진수준에 접근했다. 롤러 틀, 조작기, 포지셔너와 전문용접기 등 대형설비는 큰 적재량, 높은 정밀도, 자동화 방향으로 주요하게 발전했다. 한 예로 무석화련 과학기술 그룹유한공사에서 생산한 두 개 면 다기능 경사 구 선철 깎기 전문기계, 대형 박스 팔두(八頭) 용접기, 선박용 T형 겐트리 용접기와 선박용 종형(縱) 각(角) 용접기가 있으며 성도용접연구 위달 자동용접설비유한공사에서 생산한 120톤 기계와 중국 내 최대 규모의 만톤급 롤러 틀은 최대 중량 조작기계는 8*(8+6)미터, 최대 변화 위치 기계는 150톤, 연구 개발한 원추형파이프 자동 봉합 용접기, 판넬 봉합 용접기, 여러 개 와이어 내부외부 용접기, 아연롤러 무더기 용접기, 철도차량 생산라인, 서부가스 동부운송파이프 용접설비 등 많은 사용자들에게 공급되어 수입대체효과를 낳고 있다. 용접설비에 필요한 주요 부품 중 파손되기 쉬운 부품으로 전기 돌출부 분사 돌출부 전극 등의 용접기 부품이나 용접 건, 와이어 송급장치 등이 있으며 용접봉 건조기, 적외선 가열장비 등도 용접기 생산 과정 중에서 홀시할 수 없는 장비다. 2006년 와이어 송급장치의 생산량은 50만대 정도로 포지셔너는 약 450대, 롤러 틀 2300대, 조작기가 약 1250대, 전문용접기 약 2400대의 생산량을 기록했다. 자동차산업의 제조기술과 생산설비의 수입으로 중국 외에서 용접로봇이 80년대 말부터 중국에 대량으로 수입되었다. 1997년 중국 전국에는 스폿용접로봇과 아크용접로봇이 이미 약 500대정도 분포해 있었으며 자동차, 오토바이와 공사기계 등의 산업에 집중돼 있다. 2001년 중국의 용접로봇은 약 1040대로 자동차산업에서 용접로봇이 차지하는 비중이 76%로 그 중에서 스폿용접로봇과 아크용접로봇의 비율은 3:2로 나타났으며 기타 산업에서는 아크용접로봇이 주축이 되어 진행되었다. 용접로봇은 공사기계에 10%, 오토바이 6%, 철도차량 4%, 보일러 1%로 분포되어 있었다. 21세기에 들어서는 수입로봇의 가격이 평균 7~8만불로 크게 할인된 가격이 2~3만불 정도다. 중국의 용접로봇 수는 부단히 증가하며 연 평균성장률이 40%이다. 현재 중국에는 5000대의 용접로봇이 있다. 비록 중국의 일부 기업들이 6축 용접로봇을 제조할 수는 있지만 생산량이 사용되는 전체 로봇의 수요를 충당하기에 2% 가량 부족하다. 중국 내 대학과 과학연구기관은 용접로봇의 지능화기술, 로봇시스템을 집성하고 응용기술, 특수용접로봇시스템 등의 측면에서 이미 많은 연구개발을 통해 능력을 구비하였다. 용접로봇은 이미 중국의 산업 영역에서 더욱 많이 응용되어 국민 경제와 제조업의 발전에 적극적인 추진작용을 하고 있다. 6. 편집 후 서기 중국용접협회 용접재료위원회, 용접설비전문 위원회, 용접기 공구전문 위원회, 용접기 보조설비전문위원회는 “중국용접 기재 제조 현황’의 편집을 위하여 수치 자료를 제공하였다. 중국기계공정학회 및 각 생산업체는 본 자료의 작업에 아주 큰 지지와 협조를 보여 주었다. |
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