인터뷰: 레이저 플라스틱 용접, 인프라 구축이 선행돼야
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시장 확대 예상되는 레이저 플라스틱 용접, 인프라 구축이 선행돼야

유로비젼㈜ 기술영업/레이저응용 한상배 이사
EUROVISION Co.,LTD. Managing Director/Dipl.-ing Han Sang-Bae
1. 국내 레이저 용접 산업의 업계 현황과 현실은?
레이저는 금속 및 플라스틱, 유리 등 다양한 재질의 용접에 적용되지만, 그 중에서도 레이저 플라스틱 용접의 경우 주로 자동차 산업에 적용되고 있다.
에너지 절감을 위한 자동차 차체 및 부품의 경량화를 목표로 기존의 금속 재료를 플라스틱 및 알루미늄 등과 같은 가벼운 소재로 대체할 경우를 비롯하여, 점차 지능화 및 전자화되면서 플라스틱을 재질로 한 센서 등과 같은 전자 부품의 수요가 많아지고 있기 때문에 자동차 산업에서의 레이저 플라스틱 용접의 적용은 더욱 늘어나고 있는 추세다.
따라서 이 같은 자동차 산업과 관련한 레이저 플라스틱 용접 산업은 꾸준히 수요가 증가하는 것으로 판단된다.
더욱이 자동차 산업에 있어 기존의 플라스틱 접합 공정 시 지적돼 왔던 문제점들이 레이저 용접을 통해 해결이 가능하므로, 초기 투자비가 다소 높기는 하지만 양산이라는 개념에서 고려해 볼 때 공정 불량률 감소, 외관 품질 향상, 작업 속도 향상, 버 또는 보푸라기가 발생하지 않는다는 등의 장점으로 인해 레이저 플라스틱 용접 기술의 적용이 빠른 속도로 증가하고 있다.
그 적용 증가 비율은 당사의 실적에 견주어 고려해 본다면, 2003년도에 최초로 자동차 센서 부품의 제조 공정에 레이저 플라스틱 용접을 적용하고 난 이후부터 이 공법에 대한 문의 및 양산 적용을 위한 샘플테스트 건수가 매년 큰 폭으로 증가하고 있으며, 최근에는 동일한 고객에게 2차, 3차 장비가 추가로 공급되고 있는 추세다.

2. 국내 레이저 용접 산업의 시장 규모와 전망은?
국내 레이저 용접 산업은 크게 재질에 따라 금속 용접과 플라스틱 용접 시장으로 나눌 수 있는데, 금속 용접에 레이저를 활용하는 예는 국내에서도 쉽게 찾아볼 수 있지만, 플라스틱의 용접에 고출력 레이저를 적용하는 기술은 아직까지도 그 예가 많지 않다.
플라스틱 용접과 관련한 산업용 어플리케이션의 경우 초기 제품 디자인에서부터 재료 선정, 시편 테스트, 파일롯 샘플 제작, 양산 장비 적용 및 향후 기술 관리와 컨설팅까지 국내에서는 당사에서 지원하고 있는 상황이다.
한편, 레이저 플라스틱 용접 장비 산업의 시장 전망은 향후 꾸준히 늘어날 것이라는 판단이다. 유럽에서 생산되는 자동차의 경우 자동차 기술의 전자화 및 지능화에 힘입어 센서의 수량 자체가 매년 늘어나고 있는 추세며, 자동차 한 대에는 약 210개의 센서 부품이 적용되고 있는 것으로 알려져 있다.
이 중에서 대략 30%의 센서에 레이저 플라스틱 용접 공법의 적용이 가능한 것으로 파악되고 있는 데 반해, 국내의 경우에는 자동차용 센서 부품의 약 1~2% 정도만 레이저 플라스틱 용접 기술을 적용하고 있으므로 향후 국내에서도 그 시장 규모는 점차 확대될 것으로 전망된다.

3. 국내 레이저 용접 산업의 중요성과 당면 과제는?
국내에서 레이저 플라스틱 용접 장비가 가장 많이 적용되는 분야는 자동차 관련 산업으로, 주로 센서 및 액추에이터 등의 부품류에 적용되고 있는데, 당사의 경우 약 70~80% 정도를 자동차 산업 분야에 집중하고 있다.
레이저 플라스틱 용접 기술을 생산 공정에 적용할 경우 소음 및 냄새를 감소시킴으로써 작업 환경을 개선할 뿐 아니라, 불필요한 공정수도 감소시켜 공간의 낭비도 줄일 수 있으므로, 향후 자동차 산업 분야뿐 아니라 플라스틱을 재질로 이용하는 전 산업 분야에 큰 이점을 가져올 것으로 예상된다.
국내의 경우 레이저 플라스틱 용접의 시장 규모가 상대적으로 작기 때문에 이와 관련된 연구 인력 및 발표 자료, 정보 등이 매우 부족한 것이 현실적인 문제점이다.
즉, 레이저 플라스틱 용접과 관련된 인프라가 형성되지 않거나 부족한 상황이므로, 업체 간 정보 교류 및 새로운 동향 파악, 시장 확대를 꾀할 기회가 거의 없다는 것이다.
더욱이 이처럼 시장 규모가 협소하기 때문에 국내에서는 레이저 용접에 적합한 플라스틱 원재료의 개발이 활발하지 못한 것도 어려움 중의 하나로 지적할 수 있다.
플라스틱 수지의 품질과 특성은 레이저 플라스틱 용접에 있어 중요한 변수 중의 하나로, 국내에서 활동하고 있는 글로벌 수지 제조 업체들을 포함하여 국내 업체 또한 아직까지는 수요가 많은 일반적인 범용 수지를 중심으로 자동차, 일반 전기 전자 및 의료 분야 등에 폭 넓게 공급하고 있는 상황이며, 레이저 용접에 적합한 수지는 시장 규모가 작은 까닭에 레이저 용접에 적합한 재료의 개발 및 적극적인 영업에는 어느 정도의 한계가 있는 것으로 추측된다.
이와 동시에 레이저 플라스틱 용접의 경우 사출 시 평탄도가 얼마나 잘 나와주느냐가 양질의 제품을 생산하는 관건인데, 실제로 국내 사출 기술이 많이 향상되기는 했지만, 더욱 정밀한 사출 및 금형기술을 통하여 제품의 변형이 최소화되는 것을 요구하는 레이저 플라스틱 용접 기술과는 다소 기술적 괴리감이 존재하기도 한다는 판단이다.
따라서 레이저 플라스틱 용접 기술의 활성화를 위해서는 레이저 용접에 적합한 원재료 개발 및 금형 설계와 사출 기술의 향상은 물론, 관련 인프라의 확대 구축이 국내 관련 업계의 당면 과제라는 생각이다.

4. 국내 레이저 용접 산업의 기술력과 기술 개발 방향은?
레이저 플라스틱 용접 기술은 1990년도 초에 개발되어 90년대 후반에 들어서야 독일을 중심으로 한 유럽 국가에서 본격적으로 상용화되기 시작했으며, 독일 미국 일본 등지에서 수요 증가 및 기술 개발이 확대되고 있는 상황이다.
반면, 국내의 관련 기술력은 독일에 비해 대략 70~80% 정도의 수준에 머무르고 있는 것으로 파악되고 있으며, 특히 레이저 플라스틱 용접 작업과 관련된 소프트웨어 및 재료 기술, 금형 기술, 사출 기술, 공정 기술 등의 여러 가지 공정 변수에는 노하우가 상당히 많이 요구되고 있으므로, 이런 부분들과 비교해 볼 때 아직도 국내 기술 수준은 미약하다는 판단이다.
기술 선진국과의 기술력 차이를 극복하기 위해서는 사용자 편의를 위한 전용 소프트웨어의 개발에 더욱 노력해야 함은 물론, 레이저 플라스틱 용접에서 중요시되는 재료 개발, 금형 및 사출 기술 개발, 공정 기술 개발, 레이저 발진기 선정 그리고 제품의 형상에 맞는 최적의 가압 장치를 설계하는 기술을 확보하는 것이 우선시되어야 한다는 생각이다.

5. 레이저 용접 산업의 국제 표준화 동향은?
레이저 플라스틱 용접과 관련한 국제 표준 규격은 없는 상태지만, 기존의 접합 공법에 비하여 분진 및 수밀(리크)에 대하여 특히 높은 기준을 요하는 ‘IP67’을 만족시킬 수 있어야 한다.
또한 레이저 장치를 사용하는 것에 따른 안전 규격이 유럽과 미국에서 별도로 마련되어 있는 것을 제외하고는, 국제적으로 레이저를 이용한 플라스틱 용접의 기준과 규격은 아직 마련되지 않은 것으로 알고 있다.

6. 국내 레이저 용접 산업의 정부 정책 및 육성 방안은?
앞서 언급했듯 국내의 경우 레이저 플라스틱 용접 시장 자체가 작은 편이기 때문에 이와 관련한 인프라가 충분히 구축되지 않은 상태이며, 향후 플라스틱의 접합만을 연구하고 이에 대한 정보와 기술을 교류하는 단체가 설립되어 활동할 수 있기를 기대한다.
독일의 경우 플라스틱 접합 협회는 물론 여러 종류의 전문 잡지 및 플라스틱 접합과 관련한 협회 및 전문 기관이 잘 구축되어 있기 때문에 이를 통하여 정보 및 기술 교류 등이 활발하게 일어나 매년 발전 성장해 가는 데 반해, 우리나라는 레이저 플라스틱 용접이라는 기술 자체를 생소하게 생각하고 있는 것이 현실이다.
그러나 레이저를 이용한 플라스틱 용접 기술의 경우 경량화 및 전자화와 맞물려 향후 시장 규모 확대가 기대되는 만큼 정부 및 레이저 관련 학회에서도 적극적인 관심과 지원을 아끼지 않기를 기대한다.

7. 향후 귀사의 기술 개발 및 기업 정책 방향은?
당사는 레이저 플라스틱 용접과 관련된 기술을 개발하고 공급하는 데에 많은 역량을 집중하고 있는 만큼, 자동차 산업을 위시한 의료 산업 및 전기 전자 분야, 가전 분야에까지 고객의 요구에 맞춘 다양한 방법의 레이저 플라스틱 용접 기술을 공급하는 데에 더욱 노력하고 있다.
초기의 기술 상담 및 제품의 디자인에서부터 시편 테스트 및 파일롯 제작 그리고 양산 설비의 설치를 통한 생산성과 제품의 품질 향상에 이르기까지, 대부분의 프로젝트는 고객과 매우 밀접하게 연관되어 진행되며, 고객의 여건에 맞는 최적의 기능을 가진 양산용 설비를 공급하는 데 최선을 다하고 있다.
또한 당사는 향후에도 지속적으로 레이저를 이용한 플라스틱의 용접 기술의 개발을 적극 추진함과 동시에, 다양한 종류의 플라스틱 재료를 활용하여 기초적인 실험과 테스트를 통한 레이저 플라스틱 용접의 이론적, 경험적 데이터베이스를 만들어 나갈 것이며, 고객에게는 기술 개발 초기 단계에서부터 양산 적용 단계에 이르기까지 당사의 풍부한 경험을 통한 종합적인 관리 서비스를 제공해 나갈 계획이다.

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부산국제용접&절단&레이저설비산업전시회
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