인터뷰: 철도차량 외관 미려도 향상 위해 용접변형 최소화 중요
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철도차량 외관 미려도 향상 위해 용접 변형 최소화 중요

현대로템㈜ 용접기술센터 배원학 과장
Hyundai Rotem Co., Ltd. Welding Technology Center Manager Bae, Won-Hak


1. 2011년 용접산업의 전망은?
국내 철도차량 산업은 과거 3개 업체로 운영되다 정부정책에 의해 단일 회사로 10년 전부터 현재까지 이르고 있다. 아울러, 철도차량 산업 자체는 시스템적 시설 인프라가 방대한 범위니만큼 일반적으로 철도차량은 산업적 측면에서는 국내에서도 희소성 있는 산업이라고 할 수 있다.
이러한 철도차량 제작에 필요한 용접 역시 산업적 측면에서는 그 범위가 상당히 제한적이고 소규모라고 할 수 있다. 다만, 매년 생산 물량이 증대될 예정이기 때문에 철도차량 제작에 필요한 일반적 ARC용접 외 저항 Spot용접, 레이저용접, 알루미늄 차량 제작에 필요한 알루미늄 용접기술과 관련된 부분은 많이 활성화 될 것으로 예측하고 있다.
그에 따른 시장규모 또한 해외 현지화 생산이 증대되기 때문에 국내와 더불어 해외 현지화 공장으로의 용접산업 진출도 같이 고려하자면 올해 보다는 많은 부분이 증가될 것으로 보인다.

2. 철도 산업에 있어서 용접의 중요성과 미치는 영향은?
철도차량은 크게 승객이 탑승하는 차체 부분과 동력을 전달받아 구동을 하는 대차 부분으로 구성된다. 이러한 철도차량의 차체와 대차는 다양한 용접 재질과 두께를 사용한다.
단일 용접 구조물 제품에서 철도차량만큼 여러 용접방법을 사용하는 분야는 없다고 해도 과언은 아닐 것이다. 전체 제조 공정 중 40% 이상을 차지하는 용접 공정은 차량 제작 분야에 있어서 굉장히 많은 비중을 차지하며, 승객의 운송을 책임지는 만큼 용접의 중요성이란 아무리 강조해도 지나치지 않다고 보고 있다.
철도차량에서 용접 중요성은 과거 수 많은 시행착오를 겪으며 발전하였기에 당사 내부적으로도 중요성만큼은 충분히 인지하고 있는 실정이다.

3. 철도 산업에서 용접 산업이 놓인 당면 과제가 있다면?
철도차량 산업에 있어 용접의 다양성은 지속적으로 증가하는 반면에 국내 용접 산업은 현실적으로 거리감이 있는 듯 보인다.
물론 가장 중요한 점은 국내 철도차량 산업이 당사를 비롯해 그 범위가 극히 제한적이어서 시장 수요가 상당 부분 모자란다는 점이지만 레이저 용접, 마찰교반용접(FSW) 등 고수준의 기술적 요소가 수반되는 부분은 여전히 해외 용접 산업의 기술에 의존하는 경우가 상당히 높은 것으로 알고 있다.
그 외 알루미늄 용접 등도 거의 모든 것이 해외 산업에 의존하고 실정이다. 따라서, 국내 용접 산업의 기술 능력 및 시장 형성이 지속적으로 발전해 경쟁력을 갖춰야 할 것으로 보인다.

4. 철도 산업에서 용접의 의존도는?
철도차량 자체가 내하중 구조체이기 때문에 용접에 의존하는 것은 당연한 현상이라고 할 수 있다. 그런데 최근 몇 년간 나타난 현상이지만 의존하는 개념이 점차 변화되는 모습을 볼 수 있다. 과거 디자인 및 설계가 완료되면 그에 용접이 따라가는 방식에서 최근에는 용접 기술을 앞서 개발하여 설계를 따라오게끔 변화되고 있다.
철도차량의 용접 의존도를 상세히 분석하면 차체의 경우 크게 6면체인 바닥(Under Structure), 좌-우 측면(Side Structure), 지붕(Roof Structure), 전-후 막음판(End Structure)으로 구성된다. 이중 바닥(Under Structure)은 MIG & MAG 용접이 주로 사용되며, 그 외에는 레이저 용접, 저항 Spot 용접, TIG 용접이 주로 사용된다.
물론 알루미늄 차체라면 MIG & TIG 용접과 시험 생산 단계이지만 FSW를 적용하고 있다. 대차의 경우는 일반 고장력강을 사용하기 때문에 용접 방법은 MAG 용접으로 국한돼 있지만 차체 보다는 용접 자동화가 용이하기 때문에 대차 제작 자체만으로는 70%이상 로봇 용접을 적용하고 있다.

5. 철도 산업에서 용접기술의 해외 경쟁력은?
당사에서 제작하는 철도차량의 경우, 해외 시장 범위는 전세계 60개국 이상으로 형성 돼있으며 해외 수출용 철도차량이 약 60%의 비중을 차지한다.
철도 산업 특성상 향후 해외 시장은 엄청난 규모로 확대가 될 것이므로 해외에서의 경쟁력은 아주 중요하다. 후발 주자로 따라오는 일본 철도차량 업체의 해외 경쟁력은 이제 오히려 국내를 압도 할 수준까지 따라오고 있다.
앞서 나가고 있는 기존 해외 선진업체와의 경쟁구도에서 이제는 후발 업체까지 경쟁 해야 하는 상황에 처해있는 상황이다. 무한경쟁 시대에 접어든 철도차량 해외 시장은 결국 차량 자체의 경쟁력으로 귀결되는데, 이중 제일 중요한 부분은 생산성과 품질이라고 보고 있다. 철도차량에서 용접의 비중을 고려하면 생산성과 품질은 용접과 직결된다.
현재 당사는 한국형 고속전철(KTX) 자체 기술로 생산을 시작해 현재까지 빠른 발전 속도를 보이고는 있지만, 용접 분야에 있어서는 아직 해외 선진 업체들과 비교하자면 더 많은 정보와 연구/개발이 이뤄져야 한다고 판단된다. 전혀 새로운 접합 기술을 개발하고 적용하는 상황을 보면 더욱 그렇다.
중국의 레이저 하이브리드 용접의 응용기술, 마찰교반용접(FSW)의 제품 상용화는 당사보다 현저히 빠른 속도록 앞서 나가고 있다. 자체 기술 개발/연구보다는 투자로 기술을 도입하는 일본의 국영 차량 제작사를 보면 우리 현실이 안타까울 때도 있는 것이 사실이다.

6. 철도 산업에서만이 가진 용접기술표준화 또는 세계적인 기술개발 동향은?
자동차 산업과 달리 철도차량은 다품종 소량 생산이라는 특색이 있는 만큼 해외 선진 업체들의 기술적 개발 동향을 보면 요소기술 측면에서 다양하게 개발 및 적용을 추진하고 있다.
특히 알루미늄 차량에는 마찰교반용접(FSW)을 일본 차량 제작사들이 유럽과 더불어 기술을 이끌어나가고 있으며, 레이저 하이브리드 용접 역시 당사 보다는 앞선 기술을 보유하고 있다.
철도차량이 대구조물인 만큼 용접 변형을 최소화 시킬 수 있는 용접 프로세스를 다양하게 개발하고 있는 추세다.

7. 향후 귀사의 기술개발 방침이나 기업정책 방향은?
세계적으로 해외 선진 업체들의 용접 기술 개발 방향은 앞서 밝혔듯 용접 변형을 최소화 시킬 수 있는 용접공법을 무한 개발하고 있는 실정이다. 이에 당사도 해외 선진 업체들과 용접 기술적 측면에서 동등 또는 앞서나가기 위해 여러 용접기술 개선과 개발에 목표를 두고 박차를 가하고 있다.
당사는 다품종 소량생산이라는 철도차량 특성에 맞는 생산방식을 고려해 필요한 요소기술을 맞춤식으로 개발하는 것이 가장 기본 방침이다.
특히 철도차량 중 70%의 비중을 차지하는 스테인레스 차량은 외관 자체가 무도장이라는 특색이 있는 만큼 외관 미려도가 가장 중요하다. 따라서, 차량 전체 외관의 감성적 미려도를 향상시키기 위해 용접 변형은 최소화 하는 것이 가장 큰 명제다.
이렇듯 철도차량 산업에 있어 용접은 아주 중요한 핵심 공정의 근간을 이루고 있기 때문에 당사 자체적으로도 용접업무에 종사하는 기술인원을 별도 조직화하여 운용을 하고 있는 등 용접기술발전을 철도차량 경쟁력 향상의 가장 큰 핵심으로 양성하고자 자구적인 노력을 하고 있다.

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