인터뷰: 뿌리 산업에 대한 깊은 이해가 산업 발전의 디딤돌
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뿌리 산업에 대한 깊은 이해가 산업 발전의 디딤돌

현대중공업 산업기술연구소 용접, 재료, 자동화 담당 공학박사/상무 김대순
HYUNDAI HEAVY INDUSTRIES CO., LTD Industrial Research Institute/ R&D Division Research Fellow Dr.ing Kim Dae-Soon
1. 조선 및 해양 산업에 있어 용접의 역할 및 적용 분야는?
용접 공정은 조선 산업은 물론 해양 산업에 있어 없어서는 안 될 필수 기술 중 하나다.
선박 및 해양 구조물의 건조 과정을 흔히 옷을 만드는 과정과 비교하곤 한다. 좋은 옷을 만들기 위해 좋은 옷감을 선별하여 디자인하고 본을 잘 떠서 마름질한 후 박음질하는 과정을 거치게 되듯 선박이나 해양 구조물도 고품질의 후판을 선별하여 설계에 따라 재단한 후 재봉하는 과정을 거쳐 제작하게 된다.
여기서 옷을 만들 때 재봉하는 과정이 바로 선박 및 해양 구조물 제작에 있어 용접 과정에 해당하며, 재봉(박음질)이 얼마나 깔끔하게 잘 마무리됐는지에 따라 옷이 명품이냐 아니냐로 나뉘게 되듯 선박이나 해양 구조물에 있어서도 용접의 기술력에 따라 그 건조물의 품질이 결정된다.
즉, 용접의 기술력이 선박과 해양 구조물에 있어 품질을 좌지우지한다고 볼 수 있으므로, 조선 및 해양 산업에 있어 용접의 역할이 얼마나 중요한지를 확인할 수 있다.
한편, 선박 건조 시 주로 쓰이는 용접 프로세스로는 아크 용접을 들 수 있는데, 그 중에서도 특히 많이 사용되고 있는 용접 방법은 FCAW(Flux Cored Arc Welding)와 GMAW(Gas Metal Arc Welding)로, 우리나라와 일본에서 선박 건조 시 가장 주된 용접 방법으로 적용되고 있다.
이와 더불어 샵 내에서 강판들을 평편하게 깔아놓고 한꺼번에 많이 접합시켜야 하는 경우에는 SAW(Submerged Arc Welding)를, 그리고 이것을 세워 붙여 구조물을 만들 때에는 FCAW와 함께 일부 FCAW를 적용하지 못하는 경우에 한해서는 수동 용접을 실시하게 된다.
바로 이 세 가지 용접 프로세스가 선박 건조에 있어 가장 주가 되는 기본 용접 프로세스이며, 이 외에도 경우에 따라 EGW(Electro Gas Welding) 등도 일부 적용되고 있다.

2. 조선 및 해양 산업에 있어 용접 산업의 시장 규모 및 전망은?
선박 건조 공정 중 생산 부문의 경우 절단, 용접, 취부, 이송 등의 공정들이 있는데, 이런 순수 생산 공정 측면에서 용접 공정이 대략 50% 정도의 비중을 차지한다고 보면 될 듯하다.
한편, 조선 및 해양 산업과 관련된 용접 산업은 향후 부침을 겪으며 발전해 나가리라는 전망이다. 조선 산업의 경우 2000년대 초반 수준 정도로만 지속된다면 좋겠지만 향후 몇 년간은 지금과 비슷한 수준일 것으로 예상되며, 해양 산업은 분명히 지금보다 더욱 늘어날 것으로 본다.
또한 2005년 이후 조선 시장의 왜곡 현상이 일어나 불필요한 발주가 많이 발생함에 따라, 조선소는 물론 용접 설비 산업도 과잉 현상에 시달리고 있으므로 향후 구조조정이 불가피하며, 이로써 앞으로는 용접 산업도 경쟁력 있는 업체들만 살아남게 될 것이다.
이와 더불어 조선 및 해양 산업을 포함한 전체 용접 산업의 경우에도 매년 더 많은 철강이 소비되는 데에 따른 용접 적용 증가로 인해, 사회가 발전하는 한 용접 산업 역시 매년 더욱 발전해 나가리라는 전망이다.

3. 조선 및 해양 산업에 있어 국내 용접의 기술 수준은?
해양 산업의 경우 전 세계를 통틀어 해양 구조물을 만드는 곳은 우리나라가 거의 유일무이 하다시피 한 상황으로, 해양 산업을 주도하는 5대 오일 메이저들의 경우 대부분 국내 조선소로 발주한다.
즉, 전 세계적으로 해양 구조물을 만들 수 있는 국가가 우리나라로 한정되어 있다는 의미에서 국내 해양 산업의 기술 수준이 가장 높다고 할 수 있을 것이며, 이에 따라 그만큼 해양 산업과 관련한 국내 용접 기술의 수준 또한 가장 앞서 있다고 할 수 있을 것이다. 이것은 또한 조선 산업에서도 비슷한 상황이다.
세계 주요 10대 조선소 리스트 내에는 빅 3를 비롯한 국내 조선소가 7개 업체가 자리잡고 있으며, 국내 조선소와 같이 대량 생산이 가능한 조선소도 외국에는 없다고 볼 수 있다.
따라서 조선 산업의 건조 기술도 우리나라가 가장 높은 기술 수준을 자랑하고 있으며, 그만큼 조선 산업과 관련한 국내 용접 기술 수준도 매우 높다는 판단이다.
하지만 이는 주로 용접 기능 인력의 경우로, 이에 반해 국내 용접 기자재 산업의 측면에서는 외국의 경우와 같이 용접 관련 글로벌 컴퍼니라고 할 수 있는 에삽이나 링컨과 같이 대형 용접 기자재 업체가 없다는 약점을 가지고 있다.
이로 인해 중요 용접 장비와 함께 용접 재료의 경우 아직도 외산에 의존하는 경향이 강하며, 기술력 또한 외국 선진 기술에 비해 대략 60~70% 정도 수준에 머무르고 있다는 생각이다.

4. 조선 및 해양 산업에 있어 향후 용접 기술의 개발 방향?
최근 에너지 절감을 위한 방안으로 소재에 대한 경량화 시도가 일부 일어나고는 있지만, 조선 및 해양 산업에 있어 주 발주 측인 선사 및 선주들의 경우 완벽하게 검증된 기술이 아니면 적용하려고 하지 않는 등 보수적인 입장을 띠고 있어 경량화를 위한 복합 소재의 적용 속도는 굉장히 느린 편이다.
그도 그럴 것이 발주 측의 입장에서는 30~40년 이상의 장기간의 수명에 부합하는 신뢰성 있고 안정한 선박을 요구하고 있으므로, 오히려 무게가 더 나가더라도 후판으로 선박을 건조해주길 바라고 있기 때문에, 강도 높고 가벼운 비행기 복합 소재 등의 재료가 조선 및 해양 산업에서 적용되기에는 다소 시간이 걸릴 것이라는 판단이다.
한편, 조선 및 해앙 산업에서의 용접 프로세스에는 그다지 기술 변화가 없으리라는 판단이다. 앞서 언급했듯 만약 복합 소재의 적용이 현실화된다면 용접 프로세스(Welding)가 아닌 본딩이나 조이닝 등이 일부 적용되긴 하겠지만, 여전히 철강 소재가 적용된다면 한번에 많은 양을 용융시켜도 소재 자체의 물성에 변화를 주지 않으며 빠르게 접합할 수 있는 용접 프로세스가 계속 적용될 것이라는 생각이다.

5. 조선 및 해양 산업과 관련한 국내 용접 산업의 당면 과제는?
용접 산업이 발전하기 위해서는 기본적으로 인프라에 해당하는 용접 장비 업체와 용접 재료 업체들의 기술력이 한층 향상되어야 한다는 판단이다.
국내 조선소에서 건조하는 선박이나 해양 구조물이 전 세계적으로 탑 클래스에 해당하는 기술력을 자랑하고 있음에도 불구하고, 용접 장비 및 용접 재료와 같은 인프라 기술은 이를 따라오지 못하고 있다.
그 예로, 용접 장비 기술의 경우 기존의 트랜스포머가 SCR 타입에서 인버터 타입으로, 그리고 이제는 펄스 타입으로 적용이 이루어지고 있는 상황이지만, 국내 용접 장비 업체 중 펄스 타입은커녕 인버터 타입의 장비를 국내 기술로 생산하는 곳은 거의 없는 것으로 알고 있다.
용접 재료 산업의 경우도 마찬가지다. 용접부에서 가장 문제시되고 있는 것은 바로 ‘수소’로, 이로 인해 심각한 크랙 등이 발생하여 결함이 유발된다고 할 수 있는데, 일본의 경우 이 수소 발생을 극적으로 제어한 용접 재료가 개발 출시되고 있는 데 반해, 우리나라의 경우에는 이런 특수한 용접 재료가 개발되어 있지 않은 실정이다.
이에 따라 필요 시에는 고가의 일본 용접 재료를 구매하여 사용해야 하므로, 국내에서도 현장에서 꼭 필요로 하고 있는 용접 재료를 관련 업체에서 개발하여 국산화해야 한다는 생각이다.

6. 국내 용접 관련 산업의 발전을 위한 정부 정책 및 육성 방안은?
무엇보다 필요한 것은 용접을 비롯한 주물, 금형, 열처리, 표면처리 등의 생산 기반 산업에 대한 인식 변화와 함께, 이를 가르치는 교육 기관의 반성 및 변화도 필요하다는 판단이다.
일찍이 용접, 금형, 열처리, 소성가공, 표면처리, 주물 등 생산 기반 산업은 ‘6대 낙후 산업’이라고 표현될 정도로 사회적으로 등한시되어 왔다.
더욱이 이런 생산 기반 산업과 관련된 국내 교육 기관 내 교육자들의 이해도 및 교육 과정의 부족으로, 현재 국내 어느 곳에서도 용접을 제대로 가르치는 교육 과정이 거의 전무 하다시피 한 상황이며, 이로써 현장과 대학 교육 간의 괴리감도 매우 큰 편이다.
최근에는 지경부의 노력으로 ‘낙후 산업’이라는 표현 자체를 ‘뿌리 산업’으로 바꾸고 있는 등 일부 정부 지원이 가시화되고 있기는 하지만, 전 산업의 기반이 되는 6대 생산 기반 산업의 침몰로 인해 국내 전 산업이 자멸로 이어지지 않도록 하기 위해서는 향후 정부의 지원 시스템이 더욱 늘어나야 할 것이다.
또한 뿌리 산업에 대한 프로젝트도 다수 창출하여 국내 관련 교수진들과 연구단체에서 지속적으로 연구 개발하여 이론적인 백업(Back-up)이 이루어질 수 있어야 한다는 생각이다.

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