인터뷰: 국내 마찰 교반 용접 산업 발전 방안, 산학연 연계하여
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국내 마찰 교반 용접 산업 발전 방안, 산학연 연계하여 한 틀에서 고심해야

생산기술연구원 용접·접합기술지원센터 센터장/공학박사 이창우
Korea Institute of Industrial Technology, Advanced Welding&Joining Technology Service Center Director/Principal Researcher Lee Chang-Woo
1. 국내 마찰 교반 용접 설비 산업의 현실과 생산 현황은?
마찰 교반 용접(Friction Stir Welding)은 마찰 용접의 한 분야로, 특히 특허권을 둘러싸고 많은 문제가 제기되고 있다.
마찰 교반 용접은 1992년 영국의 TWI(용접연구소)가 특허 출원한 이래 90년대 중반부터 산업에 적용돼 왔지만, 국내의 경우 TWI의 로열티 문제로 마찰 교반 산업이 발전, 성장하지 못하고 있는 실정이다.
국내 몇몇 기업들이 TWI에게 로열티를 지불하고 마찰 교반 용접 설비를 생산하고 있긴 하지만, 이 경우 마찰 교반 용접 설비를 구입한 사람에게도 일정액의 로열티를 요구하고 있어 국내 산업에 직접적으로 적용하는 데 있어 문제가 되고 있다.
하지만 이런 문제에도 불구하고, 마찰 교반 용접은 앞으로 산업 발전 및 시장 적용에 있어 그 잠재력이 크기 때문에 연구 개발에 대한 요구 또한 높다.
예를 들어 경량화를 위해 고속 자기부상열차의 레일을 알루미늄으로 적용할 경우, 알루미늄은 기존 방식과 같은 방법으로 용융 접합하게 된다면 강도 및 내구성이 저하되는 단점이 있어 그 적용에 어려움이 많았다.
그러나 기존의 용융 방식으로 해결하지 못하는 부분을 친환경적 공법인 마찰 교반 방식으로 대체 가능하게 되면서 산업 전 분야에 새로운 가능성을 가져오게 됐다.
즉 고속철도, 항공 및 우주 산업, 자동차 등 수송 산업의 경량화 효과는 물론, 반도체 및 차세대 LCD 같은 제조 공정에 핵심 기술로 적용할 수 있을 뿐 아니라, 이제는 스테인리스까지 접합이 가능해 그 적용이 무궁무진해진 것이다.
그와 함께 마찰 교반 접합 기술은 이제 더욱 진화하여 FSJ(Friction Stir Joining) 및 FSSW(Friction Stir Spot Welding)으로 발전, 이미 해외 선진국에서는 더 많은 산업 공정에 기술을 도입함으로써 원가 절감 및 환경 보전, 품질 개선 등의 다양한 효과를 누리고 있다.
이런 상황 하에서 국내 자동차 산업의 경우 경량화를 위해 마찰 교반 용접 기술을 적용해야 함에도 불구하고, 앞서 언급한 기술 특허권을 둘러싼 대립으로 인해 국내 마찰 교반 용접 산업은 여전히 제자리 걸음 중이다.
따라서 앞으로도 지금과 같이 로열티 문제가 국내에서 해결되지 않는다면 국내 산업의 성장 및 발전이 저해될 것으로 예상된다.

2. 국내 마찰 교반 용접 설비 산업의 시장 규모 및 유통 규모는?
앞서 말했듯 마찰 교반 용접 장비의 경우 특허권을 가진 국가나 기업에 로열티를 지불하고 사용해야 하기 때문에, 시장 및 유통 규모를 말할 수 있는 정도로까지 산업이 성장하지 않았을 뿐 아니라, 정확히 국내에 어느 정도의 생산량이 있는지 그리고 적용은 또 얼만큼 이루어지고 있는지 추측이 불가능하다.
그러나 현재 국내에서도 마찰 교반 용접 설비를 개발하고 있는 중이며, 이 기술에 관심을 가지고 도입하려는 업체가 증가하는 등 수요도 늘어날 전망이므로, 향후 시장 규모 및 유통 규모가 커질 것이라고 짐작할 수 있다. 다만, 이를 위해서는 위에 언급한 바와 같이 특허권을 둘러싼 로열티에 대한 문제가 우선적으로 해결되어야 할 것이다.

3. 마찰 교반 용접 설비의 국산화(개발·연구·사용)에 있어서 어려운 점은?
국내의 경우 선반 및 밀링 등 설비 기술이 존재하기 때문에, 이러한 기술들을 수정하고 보강한다면 국내 기술로도 마찰 교반 용접 설비를 충분히 개발할 수 있을 것으로 본다.
즉, 장비를 만드는 데 있어, 기술력으로는 미국이나 일본 등 선진 기술을 보유한 국가들에게 결코 뒤지지 않으며, 만약 해외 기술이 100 수준이라면 우리나라의 기술 수준은 95까지는 된다는 말이다.
다시 말해서 장비 기술이 부족해 국산화할 수 없는 것이 아닌, 기술 이외의 외적인 요인들이 국내 기술 개발 및 기술 적용을 저해하고 있다는 뜻이다. 그 중 가장 큰 문제는 앞서 언급한 TWI 특허권을 둘러싼 법적인 문제일 것이다.
이와 관련하여, 미국의 한 업체는 TWI와 특허권을 둘러싸고 법적인 공방까지 갔지만, 결국 TWI에게 승소했다는 판례도 있다고 들었다.
그러니 우리도 법적인 싸움까지 가는 한이 있더라도 선례와 마찬가지로 이길 수 있다는 자신감을 가지고 더욱 적극적으로 기술을 개발해 나가는 것이 중요하다고 본다.
한편, 이 외에도 국내 마찰 교반 용접 설비 산업을 저해하는 다른 요인으로는 중소기업의 경우 자금 문제와 수요 부족을 들 수 있다.
자금으로 인한 중소기업의 고충은 이미 어제 오늘 일이 아니기 때문에 언급하지 않는다 해도, 무엇보다 더 큰 문제가 되는 것은 설사 자금력과 기술력을 두루 갖춘 국내 유수의 기계 장비 업체가 나서서 기술 개발하여 국산화한다고 해도 수요가 공급을 만족시키지 못하는 현실이다.
이와 같이 마찰 교반 용접 기술을 국산화하는 데 있어 해결해야 할 일이 적지는 않지만, 일단 TWI 특허를 둘러싼 문제가 해결된다면 경량화, 친환경, 저탄소를 지향하는 시대적 요구에 맞춰 국내 마찰 교반 용접 시장 확대와 상용화가 급속도로 이루어질 것이라고 전망한다.

4. 국내 마찰 교반 용접 설비 산업의 육성 방안은?
다른 산업군의 경우 수요 발생으로 인해 자연스럽게 시장이 형성되고 발전해 왔지만, 마찰 교반 용접 설비 산업은 법리적인 문제 등으로 인해 수요의 발생이 있어도 자연스럽게 공급할 수는 없는, 특수한 경우라고 생각한다. 따라서 국내 마찰 교반 용접 설비 산업을 육성하기 위해서는 다음의 것들이 먼저 선행되어야 한다고 본다.
우선, 국내에서도 위의 미국의 사례와 같이 판례를 만들어 법리적 해석을 명확히 함으로써 해당 기술 적용을 쉽도록 해야 할 것이다.
그리고 두 번째로 실질적으로 상용화되기 시작한다면 각 적용 사례에 대응한 많은 연구 결과들이 필요하므로 하루 빨리 데이터베이스를 구축해야 할 것이다.
왜냐하면 마찰 교반 기술은 용량에 따라 기술 프로세스가 각기 다르며, 적용 사례에 따른 연구 결과 등 데이터를 갖춤으로써 신뢰성 및 내구성을 향상시킬 수 있기 때문이다.
아직 국내의 경우 데이터 구축이 미흡한 실정으로, 필요하다면 해외 기업에서 구입할 수도 있겠지만, 구입하는 데도 한계가 있으며 정작 중요한 데이터들은 공개하고 있지 않으므로 자생적으로 이를 정립하는 것이 필요한 것이다.
이를 위해서는, 1여 년 이상의 시간과 자금이 필요한 데이터베이스 구축은 중소기업이 하기에는 무리가 될 수 있으므로, 기업보다는 관련 연구소 및 대학들이 먼저 나서서 원천 기술을 연구하여 기업에 데이터를 제공할 필요가 있다고 본다.
마지막으로 위 두 가지를 실행하기 앞서, 가장 중요한 것은 이 마찰 교반 용접 기술에 관련한 산학연 모든 관련인들이 단지 돈을 위해서가 아닌, 굳건한 사명감을 가져야 한다는 것이다.
자기 이익에서가 아니라 사명감을 가지고 시스템을 구성하여 컨소시엄을 결성함으로써 공동으로 대응하고 책임을 지며, 공동으로 지원하도록 하는 것이 가장 중요하다 하겠다.

5. 국내 마찰 교반 용접 설비 산업의 해외에서의 경쟁력은?
무엇보다 다른 나라에 비해 ‘가격 경쟁력’이 뛰어날 것으로 생각한다. 그뿐 아니라 기본적인 기술, 즉 장비 기술도 어느 정도 갖추고 있으므로, 가격 경쟁력과 함께 기술 경쟁력도 생기리라는 판단이다.
그러나 장비 판매를 위해서는 백업 데이터가 필요하므로, 앞서 언급한 바와 같이 지금부터라도 데이터베이스 구축에 힘써야 할 것으로 본다. 쉽지 않은 일이겠지만, 어느 정도 어려움은 감수하더라도 산학연이 힘을 합쳐 하루 빨리 시스템을 정비하고 데이터를 구축해야 한다면 좋은 결과가 있을 것으로 예상된다.

6. 동종업계나 정부 및 산하단체에 바람이 있다면?
현재 산학계 관련인 일부가 이 기술에 대해 관심을 가지고 연구 및 보급화를 진행하고 있는데, 이제는 이들이 각각 따로 하지 말고 하나의 큰 틀 안에서 지속적으로 모임을 가지고 산업 육성을 위한 방안을 모색해야 할 것으로 생각한다.
관련 산학계 인물들과 정부 관계자도 함께 모이는 자리를 마련해, 현 국내 마찰 교반 용접 산업 현실을 직시하고 발전 방안을 함께 토의함으로써 실질적으로 마찰 교반 용접 기술이 국내에 뿌리내릴 수 있도록 해야 할 것이다.

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