인터뷰: 시장정리 후 기술개발 통해 제대로 된 인버터 용접기 개발
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시장 정리 후 기술 개발 통해 제대로 된 인버터 용접기 개발이 선행돼야

한국생산기술연구원 인천뿌리기술실용화본부 본부장 강문진
Korea Institute of Industrial Technology Incheon Technology Application Division Director Kang Mun-Jin
1. 국내 용접 설비 산업의 업계 현황과 현실은?
현재 국내 용접 설비 산업의 업계 현황은 사실 그다지 좋은 편은 아니라고 본다. 과당경쟁을 통해 마진이 남지 않는 생산 공급을 오랫동안 해오면서 서로가 서로를 죽이는 출혈경쟁까지 빚어오다 결국 자멸을 앞두고 있다고 해도 과언이 아니다.
국내에 용접 설비 업체를 비롯해 용접 관련 업체가 700여 개 정도 있음에도 불구하고, 이들 업체 중 제대로 된 연구 기관을 갖추고 기술 개발하여 제품을 만드는 업체는 손에 꼽을 정도로 적으므로 국제 시장에서 해외 글로벌 용접 기업과 경쟁할 수 있는 수준은 되지 못하고 있다. 또한 국내 산업 구조 자체가 정밀 용접을 요구하는 산업이 적고 용접 장비의 성능보다는 작업자의 기량이 더욱 중시되고 있어 국내에서 용접 장비 산업이 성장할 수 있었던 발판이 완전히 사라졌다. 즉, 최근 전 세계적으로 이슈가 되고 있는 환경 문제와 관련하여, 에너지 절감 효과와 함께 각종 용접 품질 제어가 용이한 인버터 방식의 용접기 산업으로 전환되는 타이밍을 국내 용접 장비 업계는 놓쳤다고 할 수 있겠다.
국내 관련 업계에서는 이미 인버터 용접기를 개발 완료하여 산업으로의 도입을 마쳤다고 하기도 하지만, “용접 품질 향상을 실현하는 인버터 용접 장비를 출시하고 있느냐”에 대한 대답은 부정적이라고 말할 수 있을 것이다. 그도 그럴 것이 국내에서 적용되고 있는 대부분의 용접 장비는 CO₂ 가스를 사용하는 대용착 용접이 주가 되고 있고, 이런 용접 환경에서는 인버터 방식이 제대로 효력을 나타낼 수 없는 데다, 국내 업계에서는 가격에 치중한 저가의 용접 장비만을 공급하고 있기 때문이다. 따라서 이 같은 기존 CO₂ 가스 기반의 용접 산업 환경에서 고급 정밀 용접 산업으로의 전환이 하루 속히 이루어져야 국내 용접 설비 산업도 발전의 초입에 설 수 있으리라는 판단이다.

2. 디지털 용접기의 개념과 장점은?
디지털 용접기는 용융 현장 제어를 CPU를 사용해서 정밀 용접이 이행될 수 있도록 하는 기능을 가진 즉, CPU를 기반으로 함으로써 고급 제어 기술들이 탑재할 수 있는 용접 장비를 뜻한다고 할 수 있다. 그러나 국내 업체들 중 일부는 용접 조건 설정을 숫자화할 수 있는 용접기를 디지털 용접기라고 잘못 인식하고 있는 것으로 파악된다. 아날로그 방식은 하드웨어의 회로에 의해 품질을 제어하는 데 반해, 디지털 방식은 CPU를 기반으로 하여 제어 알고리즘을 이용해 품질을 제어하는 것을 말하므로, 앞서와 같이 용접 조건 설정을 숫자로 설정하도록 한다고 해서 디지털 용접기라고 하는 것은 바람직하지 않다.
한편, 디지털 방식이 제대로 적용되어 실현되기 위해서는 인버터화가 먼저 이루어지는 것이 우선이 되어야 하는데, 만약 인버터 용접기가 디지털화된다면 고급 용접 품질 제어가 가능해짐으로써 용접 품질이 향상될 수 있다.

3. 국내 디지털 용접 장비의 현황 및 적용 상황은?
앞서 언급했듯 디지털 용접기가 제대로 성능을 내기 위해서는 기본적으로 인버터 방식이 기반이 되는 등 고속의 전력 제어가 가능한 환경이 조성이 되어야 한다. 또한 이런 고속 전력 제어 환경 속에서도 용접 작업을 사람이 수동으로 하거나 CO₂ 가스를 보호가스로 사용하는 경우에는 용접 품질이 균일하지 않을 뿐 아니라 용융 현상에서 문제가 발생하는 등 장비 성능이 절감될 수 있다. 따라서 인버터 방식의 용접기를 MIG나 MAG와 같이 알곤 가스를 사용하거나 로봇을 활용하여 자동화 환경에서 적용해야 하는 것이 가장 다지털 용접기로서의 성능을 제대로 실현할 수 있다고 하겠다.
이런 조건 하에서 국내에서 디지털 용접기가 주로 적용되는 곳은 고속 정밀 제어가 요구되는 산업 분야로, 특히 비철 재료 및 박판 재료를 용접 소재로 활용하는 자동차 산업에서 가장 두드러지게 이루어지고 있다. 또한 이들 산업 분야에 적용되는 디지털 용접기는 대부분 유럽 및 일본 등 해외 글로벌 용접 기업의 장비가 독점하고 있는 상황으로, 국내 장비의 적용 비율은 거의 없는 편이다. 이는 앞서 국내 용접 설비 산업의 현황에서 밝힌 바와 같이, 국내 용접 장비 산업은 수량과 가격에 의존하여 경쟁업체들끼리 치열한 가격 싸움을 벌이면서 시장 상황을 악화시키고 있고, 이로써 국내 업체들은 제품을 팔아도 마진이 거의 남지 않아 기술 개발할 여력이 없어 해외의 뛰어난 장비와는 경쟁 자체가 불가능하기 때문인 것으로 파악된다.

4. 국내외 디지털 용접기의 기술 수준을 비교한다면?
용접 장비가 디지털화되면서 달라진 점 중 하나는 복제가 불가능해졌다는 것이다. 기존 아날로그 용접기는 회로만 가져오면 그대로 쉽게 복제할 수 있었던 데 반해, 디지털 용접기는 그 회로의 제어 기능들을 전부 CPU 안에서 소프트웨어로 처리를 하기 때문에 복제 자체가 불가능해진 것이다. 이로 인해 국내 업계는 일본 아날로그 용접기를 카피하여 유사한 용접기를 제조할 수 있었던 이전과 달리, 지금은 해외 우수 장비와 유사한 디지털 용접기를 생산하지 못하게 됐을 뿐 아니라, 이와 더불어 기술 개발보다는 저가 가격에 치중하고 있던 탓에 기술 개발 자금조차 부족하므로 국내 디지털 용접기 기술 수준은 취약한 편이라고 할 수 있다.
그 반면, 유럽 대부분의 글로벌 용접 기업의 경우에는 전 세계적으로 풀 디지털 용접기 개발이 가장 빠르고 우수하다고 볼 수 있으며, 일본 역시 OTC 및 파나소닉 사에서 이미 풀 디지털화된 용접 장비로 교체가 이루어지고 있는 것으로 알고 있다. 중국 또한 국내보다 디지털 용접기의 기술 수준은 매우 큰 폭으로 향상되고 있는 것으로 파악하고 있다.

5. 국내 용접 장비의 디지털화를 위한 기술 개발 및 당면 과제는?
국내 용접 업계의 문제는 용접 장비 생산에 종사하는 업계 사람들의 용접에 대한 이해 부족과 함께, 디지털 용접기를 비롯한 전반적인 용접 장비를 소비자에게 공급함에 있어 데이터베이스 역시 부족하다는 것을 들 수 있겠다.
앞서 설명한 바와 같이, 용접 장비에 있어 디지털 방식이 제대로 적용되기 위해서는 우선적으로 제 성능을 발휘하는 인버터 용접기로의 변화가 필요함에도 불구하고, 국내 업계의 경우 용접 현상에 대해 완벽히 이해하지 못해 인버터의 제어 기능을 살릴 수 있는 용접기를 생산하지 못하고 있다. 또한 용접기 업계가 모든 용접 환경에 있어서의 데이터를 구축함으로써 소비자에게 제품 공급 시 제품의 전기적 특성뿐 아니라 어떤 환경에서 어떤 방식으로 용접 작업하면 어떤 결과가 나오는지에 대한 데이터도 함께 제공해야 함에도 불구하고, 국내에서는 이런 능력을 갖춘 업체는 거의 없다. 만약 이러한 점만 보완된다면 국내에서 해외 우수한 디지털 용접 장비에 필적하는 디지털 용접기를 출시할 수 있을 것으로 판단된다.
한편, 디지털 용접기를 논하기에 앞서 우선 기본적으로 지구 온난화에 대한 세계적인 과제에 중점을 두어, 에너지 절감 효과를 거둘 수 있는 고효율 인버터 용접기의 개발이 절실하다고 본다. 용접기는 금속을 용융시키는 데 필요한 장비로, 에너지 사용률이 매우 높다고 볼 수 있으며, 이로써 용접기를 주로 사용하는 조선 및 중공업 업계에서도 전기 요금 부담이 큰 편이다. 만약 고효율 인버터 용접기가 개발되어 이것이 궁극적으로 시장을 형성할 수 있다면, 에너지 절감으로 인한 온실가스 감소라는 환경적인 이점과 용접기 사용 업체의 전기 요금 절감이라는 경제적인 이점을 동시에 얻을 수 있을 것으로 기대되는 만큼 고효율 인버터 용접기의 기술 개발이 우선적으로 필요할 것으로 판단된다.

6. 국내 용접 설비 산업에 있어 향후 디지털 용접기의 비전 및 가능성은?
용접 장비 자체는 비전이 있다고 할 수 있다. 그러나 국내 디지털 용접기 산업의 비전, 더 나아가 국내 용접 장비 산업의 비전을 말하기에 앞서 제시되어야 할 것은 국내 제조 산업에 있어 성장 가능성이 존재하냐라는 질문일 것이다.
세계적인 용접 업체의 경우를 보면, 수십 명 이상의 박사급 기술 연구진을 갖추고 있는 것이 대부분인 데 반해, 국내의 경우 석사급 연구원을 연구진으로 두고 있는 용접기 업체도 거의 드물며, 기업의 규모 자체도 해외와 비교할 수 없는 정도의 영세 업체가 난립되어 있는 실정이다. 이런 상황 하에서 국내 용접 업계가 발전하기 위해서는 업체 규모를 키우는 것은 물론, 기술 개발 투자와 이로 인한 기술 보유가 이루어져야 한다고 판단된다. 또한 이를 실현하는 데에는 전체적으로 국내 용접 산업에 있어 한 번쯤 구조조정 절차가 선행되어야 할 것으로 판단한다.

7. 국내 용접 설비 업계에 바라는 점이 있다면?
우선 현재 국내 용접기 업체들이 서로가 서로를 죽이는 출혈 경쟁의 고리를 끊어야 함을 당부하고자 한다. 한정된 시장 안에서 용접기 생산 원가조차 나오지 않을 때까지 관련 업계가 서로 무한 경쟁만 계속한다면, 발전 없이 세계 수준의 글로벌 업계와는 제품 경쟁을 하지 못하게 되는 상황이 앞으로도 이어질 것이다. 특히 중국 정부의 지원을 등에 업고 전면적으로 기술 개발에 나서고 있는 중국 용접 업체들의 제품이 국내에 쏟아져 들어오기 시작한다면, 지금 사태는 더욱 걷잡을 수 없을 정도로 악화될 것으로 예상되는 만큼 관련 업계 간 협조와 시장 정리는 필요해 보인다. 이와 더불어 각 업체들이 지금보다 사업체 규모를 키우고 기술 개발할 여건을 마련하여 본원과 같이 정부 산하의 연구 기관과 기술 개발을 통해 장기적인 롤링 플랜을 만들어나갈 수 있도록 지금부터라도 미리 준비해야 할 것으로 본다.
또 한 가지, 업체에 당부하고 싶은 결정적인 사항은 국내 용접기 업체가 관련 표준을 스스로 제시하지 못하고, 대기업 등 수요 기업의 표준에 마냥 끌려 다니는 지금의 상황을 끊어 버려야 한다는 점이다. 해외의 경우 전 세계적으로 통용되는 국제 표준에 맞춰 용접이 이루어지는 데 반해, 국내의 경우 수요 기업의 눈치를 보면서 각 기업마다의 표준에 맞춰 달리 적용되고 있다. 따라서 지금과 같이 각 기업의 용접 표준을 적용할 것이 아니라, 국내 용접 업계도 스스로 업계 정비와 제도 개선, 그리고 필요한 부분은 정부 채널을 통해서라도 국제 표준에 맞춰 일을 처리해 나갈 수 있었으면 하는 바람이다.

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