인터뷰: 용접 자동화 활성화, 한국에 ‘제2 조선붐’ 일으킬 것
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용접자동화-요트산업 활성화, 한국에 제2 조선붐 일으킬 것

조선대학교 선박해양공학과 교수 방한서
Chosun university Dep. of naval architecture ocean engineering Professor Bang, han-sur
1. 국내 조선 산업에 쓰이는 용접 기술의 현황과 현실은?
우리나라의 조선산업은 단연코 세계 ‘TOP’이다. 전 세계 조선의 35% 이상을 한국이 책임지고 있으며, 세계 조선소 순위 상위권은 대부분 한국 조선소가 차지하고 있다.
현재 중국이 한국을 따라잡으려 바짝 추격하고 있는 것으로 알려져 있고, 한 동안은 이 같은 추세가 이어질 것으로 보인다.
지난해 수주행진에 이어 올해는 본격적인 건조에 돌입할 예정인 것으로 알고 있다. 이는 우리나라에 조선산업의 부흥 뿐만 아니라 그에 따른 국가의 산업경쟁력 강화도 함께 가져다 줄 것으로 기대된다. 이 같은 조선산업에서 용접은 35% 이상의 큰 비중을 차지하며 조선산업에서 쓰이는 용접의 80%는 CO2용접으로 이뤄진다. CO2 용접 중에서도 FCAW(플럭스 코어드 아크용접)가 사용된다.

2. 조선 산업에서 용접 산업의 중요성과 영향력은?
조선 산업은 용접 산업이라고 봐도 과언이 아닐 만큼 용접의 비중이 크다. 35만 톤 규모의 선박을 건조한다고 가정을 해보면, 건조에는 약 3만5,000 톤의 강재가 들어간다. 이 경우 강재의 용접 길이는 약 880km에 이른다. 이는 자그마치 서울에서 부산까지의 왕복길이에 해당하는 것으로, 그 영향력은 절대적이라고 할 수 있다. 선박 건조의 핵심은 용접과 도장이다.
이들이 각각 30% 정도의 비율을 차지하고 있다. 이는 절대적인 수치로 조선산업에서 용접의 최고 목표는 ‘빠른 용접, 무(無)결함, 무(無)변형’이다. 이 세가지는 용접의 화두로 앞으로 빠른 용접을 위해서는 지금까지의 선박 건조에 주로 쓰이던 아크 용접 기술에서 향후에는 레이저 용접기술로의 접목, 확대 가능성이 제기되고 있으며, 레이저 용접은 흔히 사용되는 CO2용접보다 2배 이상 빠른 속도로 용접이 가능하다.
그러나 레이저 용접의 단가가 고가이기 때문에 조선소 등에서 설비투자를 어려워하는 것으로 알려졌다. 하지만 독일의 경우 10여 년 전부터 여객선을 건조하는데 대부분 레이저용접을 사용하는 것으로 전해졌다. 또한 선박 경량화에 따라서 알루미늄과 같은 비철을 사용하거나 박판을 사용하는 경우가 늘어나게 됨에 따라 마찰 교반 용접과 같은 새로운 기술의 적용 가능성이 높아지고 있다.
이를 참고해 우리나라 각 조선소와 연구기관 및 대학에서도 조사와 연구를 진행 중인 것으로 알고 있다.

3. 조선 산업에서 용접 산업의 당면 과제가 있다면?
단순한 용접기술로만 승부수를 던질 시기는 이미 지났다. 앞으로 조선산업에서 용접의 승부수는 ‘자동화’가 될 것으로 보인다.
현재 국내에서 건조되는 선박의 중앙부분 용접은 어느 정도 자동화가 실현되는 것으로 알고 있다. 그러나 활 모양으로 굽은 만곡부의 경우, 자동화를 실현하기에는 많이 역부족인 듯하다.
조선 산업의 국제 경쟁력을 높이기 위해서는 이를 인력에 의존하는 비율을 줄이고 생산성을 향상시킬 수 있는 새로운 용접방법을 연구하고 자동화 시스템을 개발해서 적용해야 할 것이다. 자동화가 적용이 된다면 우리나라는 조선산업의 최강국 타이틀을 오랫동안 지속해갈 수 있을 것이다.
또한 요트산업의 활성화도 반드시 필요하다고 본다. 중국이 우리나라 조선산업을 추격하기 위해 바짝 따라붙은 지금, 우리나라는 요트산업에도 힘을 실어야 할 것으로 판단된다. 우리나라의 세계 요트시장 점유율은 1% 미만인 것으로 파악되고 있다. 이것을 대형선박과 마찬가지로 35%까지 끌어올린다면 우리나라는 ‘제2의 조선붐’을 형성할 수 있을 것으로 보인다.
대형 선박의 경우, 해당 업체가 대규모여야 하고 많은 인력을 필요로 하겠지만 요트 같은 중소형 선박의 경우 중소기업에서 적은 인력만으로도 충분히 건조할 수 있을 것으로 판단한다. 이는 고용창출과 함께 중소기업의 경쟁력 강화에도 큰 몫을 해낼 것으로 보고 있다.
지난 30여 년 전 우리나라에 자가용 문화가 활성화 되지 않았을 때, 당시 자가용 보유자는 주변인들로부터 '부자'소리를 들었으며, 대학의 경우 오직 총장만이 자가용을 타고 다닐 정도로 귀했다.
그러나 요즘은 총장, 교수는 물론 학생들까지 자가용을 타고 다닐 정도로 보편화가 돼버렸다. 이처럼 요트산업 역시 마찬가지라고 본다. 이를 위해서 시장형성과 함께 이에 따른 용접기술의 개발도 조속히 이뤄져야 할 것으로 보인다.

4. 조선 산업에서 용접 산업의 해외 경쟁력은?
상당히 좋다고 평가하고 있다. 국내 조선산업이 세계 최고 위치를 고수하고 있는 이유는 조선산업의 기본 공정인 용접이 그만큼 우수하고 최고의 기술력을 보유하고 있기 때문이다. 그러나 앞으로 중국과 격차를 벌리려면 앞서 언급했던 ‘빠른 용접’이 관건이 될 것으로 보고 있다.
또한 용접으로만 승부수를 던질 시기는 지났기 때문에 용접시스템의 자동화도 하나의 관건이 될 것으로 보인다. 특히 언급한 바 있는 만곡부를 자동화 용접할 수 있는 시스템이 큰 화두가 될 것으로 보인다. 또한 현재 선박들의 크기는 계속 대형화 되고 있는 추세다.
그렇기 때문에 선박의 판 또한 두꺼워지고 있으며, 이를 한번에 용접할 수 있는 용접법의 개발이 진행 중인 것으로 알고 있는데, 이는 우리나라가 조선산업의 세계 정상자리를 유지할 수 있는 계기가 될 것으로 보인다.

5. 조선 산업에서만이 가진 용접 산업의 기술개발 동향은?
어선 및 요트산업을 예로 들면, 지금까지 어선 및 요트의 대부분은 유리섬유강화플라스틱인 FRP로 건조되는 것으로 알려졌다.
그러나 FRP선박은 상당한 문제점을 유발시킨다. 건조 시 인체에 해로울 뿐만 아니라 폐선 시 폐기처리에서 큰 어려움을 겪는다. 파손된 FRP 선박이 무단방치 등으로 인해 전국 해안 각지에 분산 방치돼있는 것으로 알려졌으며, 이는 잠재적인 해양환경 오염원인으로 대두되고 있다.
이를 위해 소형 어선 및 요트는 연비절감과 환경오염 방지 등을 위해 경량합금으로 건조하고 중대형 어선 및 요트는 경량합금과 철강재료를 이용해 건조할 수 있는 기술 개발이 시급한 실정이다.
또한 전세계적으로 경량화에 의한 연비 절감 및 지구 환경보호와 에너지 절감에 대한 요구가 높아짐에 따라 경량부재의 적용이 빠른 속도로 확대되고 있다.
현재 일본의 경우 약50%에 가까운 소형 어선들이 알루미늄의 재질로 건조되고 있는 것으로 알고 있다. 물론, 선박 전체를 알루미늄으로 건조한다면 그 비용은 상당히 많아질 것이다. 이 때문에 수면에 직접적으로 닿는 하부는 스틸로 건조하고, 그렇지 않은 상부를 알루미늄으로 건조한다면 경량화에 의한 연비절감 및 이산화탄소 배출 절감 효과가 더 좋을 것으로 보인다.
하지만 문제는 알루미늄과 스틸의 접합이 어렵다는 점이다. 현재 본인이 개발한 기술이 응용되고 있지만, 앞으로 더 나은 용접기술 방식이 개발돼야 하며, 용접기술은 알루미늄과 스틸, 비철, 경량합금 등 이종재질을 접합하는 기술이 화두가 될 것이다.

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