고품질 공압 제품으로 이송분야의 마켓선점
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이송분야의 마켓선점
국내의 자동화 수준은 단위 기계의 완전 자동화 단계에 이르렀으며, 이와 관련된 미개척 분야가 많아 공압 시장은 발전 가능성과 성장 잠재력이 풍부할 것으로 전망되고 있다. 공압제품은 이송을 위주로 하는 반도체, LCD, 자동차 라인, 전기, 전자, 무빙 시스템, 자동화기기의 로딩&언로딩 등 다양한 분야에서 사용되고 있으며, 생명공학, 연료 전지 등 다양한 분야에 폭 넓게 적용되고 있다.
글/ 전유준 기자(yjchun@motioncontrol.co.kr)
공장자동화에 소요되는 공압기기는 자동화 설비전체의 완전 자동화 단계인 유연생산시스템인 FMS(Flexible Manufacturing System)와 통합 시스템 분야인 컴퓨터에 의한 통합제조 CIM(Computer Integrated Manufacturing) 체제 구축에도 핵심요소 부품으로 사용될 수 있다. 현재 국내의 자동화 수준은 단위 기계의 완전 자동화 단계에 이르렀으며, 이와 관련된 미개척 분야가 많아 공압 시장은 발전 가능성과 성장 잠재력이 풍부할 것으로 전망되고 있다.
국산화 기술로 구현
고품질 공압 실린더
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| 주강로보테크 제품의 적용사례 |
국내 공장 자동화의 시작 시기인 1988년에 창립한 주강로보테크는 일본과 유럽의 종합 메이커들이 시장을 형성하고 있는 가운데, 국내 업체가 없는 상황에서 국산화 기술 개발을 통해 국내의 주력 업체로 발돋움 했다. 또한 기술혁신을 통해 가공기술 및 정밀도, 내구성, 기술 집약형 구조, 특수 사양 등을 위주로 한 제품을 개발해 시장에 공급하고 있다.
국내의 경우 5~6년 전까지만 해도 대부분의 업체 중 70% 이상이 일반 실린더 생산에 치중하고 있었으며, 약 30% 정도의 업체들이 특수 실린더를 취급하고 있었다. 현재는 사용자의 70% 이상이 특수 실린더를 요구하고 있어 일반 실린더만을 취급했던 업체들도 특수 실린더를 병행하여 생산하고 있는 실정이다. 현재 국내 공압 시장은 약 5천억 정도의 규모를 형성하고 있으며, 그 중에서 특수 공압 실린더 시장은 약 1천억 정도의 규모를 형성하고 있다.
주강로보테크는 한국과학기술 연구원과 합작으로 개발한 조합형 멀티 그리퍼를 이용한 고속조립 장치를 비롯해 공압 특수작동기, 일체형 로봇핑거, 대용량 회전 실린더, 초미니 에어핑거 등 다양한 기술의 국산화에 성공했으며, 다양한 기술적 노하우를 축적해 왔다.
자체 개발한 초미니 에어핑거와 대용량 회전 실린더의 경우 수입 제품을 대체할 수 있어 93년부터 반도체 장비제조업체 등에 독점 판매 되고 있다. 또한 대용량 회전 실린더는 공업 진흥청으로부터 중소기업 기술혁신상을 수상하기도 했다.
현재 주강로보테크는 품질 경쟁력을 확보하여 독일의 선진 업체들과의 시장 경쟁에서 밀리지 않고 있으며, 저렴한 가격, 우수한 내구성과 품질 등으로 좋은 평가를 받고 있다.
주강로보테크의 임병민 차장은 “주강로보테크는 고객의 요구하는 특화된 제품에 대한 자부심을 가지고 있다.”며, “특히 우리의 경우 공장 자동화 장비 구성에 있어 국산 기술력으로 특별 주문에 대처할 수 있는 것이 가장 큰 장점”이라고 설명했다.
또한 임병민 차장은 “현재 주강로보테크는 로딩&언로딩 시스템(Loading&Unloading System) 장치를 개발하여 부품에서 완전 자동화기기까지 생산이 가능하도록 사업 다각화를 구축하고 있다.”며, “앞으로는 대량 판매에 대한 연계도 고려하여 공압기기의 전문기업으로서 길을 넓힐 예정”이라고 밝혔다.
주강 로보테크의 에어 핑거는 자동화의 대상물을 거머쥐는 기능을 하며 사람의 손과 손가락 역할을 수행한다. 회전 실린더는 자동화의 대상물을 90도나 180도러 회전시키는 기능을 하며, 슬라이드 실린더는 대상물을 수평이나 수직으로 이송하는 기능을 하고 있다.
특히 슬라이드 실린더 RH 시리즈는 체인과 연동해서 구동하는 방식으로 로드가 있음에도 불구하고 2배속 슬라이드가 가능하며, 일반 로드리스 실린더와 동일한 공간 활용성을 가지고 있다. 이러한 RH 시리즈는 표준형(RH), 보호카바형(RHC), 광폭형(RHW), 슬림형(RHS) 등의 기종이 있다.
2005년 등재한 신제품인 로터리 헤드 유닛(RHU)은 주력 제품으로서 기존의 공작기계에 많이 사용되고 있으며, 자동차 부품 가공 공정 등 고난이도 가공에서 좋은 반응을 얻고 있다. RHU는 에어 배선이 없고 센서선이 걸리지 않으며, 회전하면서 에어를 공급할 수 있는 제품이다.
또한 AF30 시리즈는 세계 최초로 개발한 제품으로 테이퍼 슬라이딩 방식에 의한 견고한 면압구동방식을 채택고 있으며, 현재 특허 출원 준비중에 있다. 주강로보테크는 공압 구동 기기쪽의 특허와 실용 실안을 본격적으로 진행하고 있으며, 사업 다각화의 일환으로 로드리스 실린더 시장을 개척할 예정이다.
임병민 차장은 “외국의 신제품들이 많이 들어오고 있으나 불필요한 치수, 일각법 등이 국내 정서와 안 맞는 부분이 있다.”며, “주강로보테크는 국내 소비자들의 이해를 돕기 위해 사용하기 편리한 제품을 공급하고 있다.”고 말하고 “현재 사용자가 꾸밀 수 있도록 2006년 안에 기존의 2차원 평면 대신 3D 도면을 제공할 예정이다. 3D 작업은 95% 정도 완료했다.”고 설명했다.
현재 주강로보테크는 95년에 산업협회 인증한 FA공압 연구소를 갖추고 있으며, 연구소에서는 여러가지 제품을 연구, 개발하고 있다.
임병민 차장은 “우리의 연구소의 경우 서류상의 연구소가 아니라 실적 개발을 하고 있는 연구소”라며, “최근에는 로드리스를 응용한 획기적인 제품을 구상 중에 있으며, 18년 이상의 기술 개발을 통해 검증해 온 노하우를 기반으로 올해는 각종 인증 사업에 주력할 예정”이라고 밝혔다.
다양한 설비 구축
유망 중소기업 선정
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| 와이즈 뉴메틱의 공압제품 |
국내 공압 시장 점유율의 80% 이상은 대량 생산 체제를 갖춘 해외 종합 메이커들이 차지하고 있다. 또한 저가 시장의 경우 종합 메이커의 1/5 수준 가격으로 값싼 중국 제품들이 국내로 들어오고 있어 국산 업체들의 경우 고부가 틈새 시장을 타겟으로 제품을 공급하고 있다.
1963년 설립된 와이즈 콘트롤(구 우진기계공업)의 노하우를 기반으로 2001년 설립된 ㈜와이즈 뉴메틱은 후발업체임에도 불구하고 고품질의 국산화 제품를 통해 경쟁력을 강화하고 있다.
공압 시장은 주로 구동기기인 실린더 계통의 제품이 큰 시장을 형성하고 있으며, 방향제어기기인 솔레노이드 밸브류와 기타 보조기기 및 진공기기로서 F.R.L, 핏팅, 센서, 펌프 등과 같은 기기가 시장을 형성하고 있다.
와이즈 뉴메틱은 주력 제품인 박형 실린더 WC(D)C 시리즈, 소형공기압 실린더 WCS 시리즈로부터 대형공기압 실린더인 WCL 시리즈까지 다양한 범위의 구동기기를 시장에 공급하고 있으며, 5포트 솔레노이드 밸브, 피팅시리즈, 압력계 등 국산 기술에 성공한 고품질의 제품으로 좋은 평가를 받고 있다. 이러한 공압 실린더는 대상물의 정 위치 이송에 사용되며 자동차, 전기, 전자, 반도체 산업분야부터 식품, 항공, 중공업 분야까지 모든 제조업체의 주력기계의 연결이송 공정 자동화에 적용될 수 있다.
박형 실린더인 WC(D)C 시리즈는 구조에 따라 공기압에 의해 한쪽 방향으로 운동하는 단동 실린더, 피스톤의 왕복 운동이 모두 공기압에 의해 행해지는 복동 실린더로 나눠져 있으며, 좁은 공간에 취부가 가능하고 내구 수명이 뛰어나다.
소형 공기압 실린더인 WCS 시리즈는 스테인레스 스틸 튜브 타입의 소형 제품으로 무급유 실(Seal)을 채용하고 있으며, 피스톤 로드의 처짐 현상을 개선하고 우수한 내마모성과 내먼지성을 보여주고 있다. 또한 마그네트를 기본으로 내장하고 있다. 대형 공기압 실린더인 WCL 시리즈는 125~300파이 까지의 넓은 범위를 가지며, 부착금구류가 다양하고 내구성과 성능이 우수하다. 와이즈 뉴메틱의 주요 생산품목인 실린더는 10~300파이 까지의 다양한 범위를 가지며, 안전과 환경 부분에 역점을 두고 있다.
와이즈 뉴메틱의 김령 대표는 “와이즈 뉴메틱의 경우 2006년 상반기까지 ISO1400과 CE마크를 취득할 예정”이라며, “특히 환경 부분과 안전에 역점을 둔 실린더는 정밀도나 내구성에 있어 누구한테도 뒤지지 않으며, 안전 위험 방지형 커버를 씌워 물건이 튀어나와서 다칠 위험이 있었던 기존 제품의 문제점을 개선하고 있다.”고 설명했다.
특히 3차 국가 검교정 기관으로 인정된 와이즈 컨트롤의 연구소는 다양한 아이템을 생산할 수 있는 능력을 가지고 있으며, 고품질의 제품을 연구, 개발하고 있다.
김령 대표는 “와이즈 뉴메틱은 축적된 노하우를 바탕으로 2005년 10월에는 밸브의 국산화에 성공해 시장에서 좋은 평을 얻고 있다.”고 말하고 “밸브의 경우 오랜 수명 및 리크가 없어야 되는데, 다년간 개발을 통해 단점을 최대한 보완했으며, 내구성을 극대화 시켰다.”며, “현재 우리는 국내 공압시장에서 국산화에 성공한 저렴한 고품질의 제품으로 고객의 인지도를 높이고 있다.”고 밝혔다.
현재 와이즈 뉴매틱의 경우 클린 사업장으로 등록되어 있으며 표면처리 기술, 가공 기술, 각각의 고유기술, 가공시설 등 대부분의 설비를 모두 갖추고 있어 유망 중소기업으로 평가받고 있다.
가이드 실린더 일체형
고정밀 피코 테이블 시리즈
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| 한신의 피코 테이블 |
기존의 가이드와 실린더가 분리형의 경우 설계 조립시 시간이 걸렸으며, 넓은 설치 공간을 필요로 했다. 또한 일반 가이드 실린더의 경우는 알루미늄 테이블 몸체로 인해 리니어 가이드의 성능을 제대로 발휘할 수 없었으며, 편성 구조로 인해 볼트의 연결부가 강도의 영향을 받았다.
이 제품은 리니어 가이드와 실린더의 일체형 구조로 고강성, 높은 허용하중, 높은 모멘트를 장점으로 가지고 있으며, 볼트의 연결부가 없어 강도의 영향을 받지 않는다. 또한 안정적인 장기간 정밀도로 인해 설비의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한 PPT 시리즈의 롱 스크로트 타입인 PPU 시리즈는 15mm~60mm까지의 스트로크 길이를 갖고 있다. PPT 시리즈는 테이블이 몸체 위를 이동하는 타입인데 반해, PPU는 긴 스트로크를 내기 위해 몸체로부터 테이블이 나오는 타입이다. 기존의 일반 실린더는 가이드가 없어 로드가 휘어질 수 있으며, 내구성이 좋지 았았다. 또한 외부에 가이드를 설치할 필요가 있었다. PPU는 가이드를 내장하고 있어 테이블이 휘지 않으며, 내구성이 좋다.
이러한 PPT 시리즈는 PDP 라인의 점등 검사나 LCD 라인의 백 라이트 등에 적용되고 있으며, 자동차 라인, 컨넥터 설비 등에서 사용되고 있다.
이외에도 볼 스플라인 가이드 시리즈인 CTW 시리즈는 직선과 요도작동 타입의 제품으로 안에 있는 실린더가 상하 운동을 하면서 회전 동작까지 동시에 할 수 있다. 또한 오차를 흡수할 수 있는 제품인 PXY 시리즈는 테이블 센터 위치에 복귀할 수 있어 대규모 컨베이어 라인에서 사용되고 있다.
한신의 고상현 영업 팀장은 “현재 공압 시장의 경우 시장 저변화가 급속도로 진행되어 제품의 코스트 다운의 문제가 대두되고 있으며, 고객 중 많은 분들이 금전적인 부분에 문의를 해 오고 있다.”며, “한신은 고객의 요구를 수용하여 PPT 시리즈 이외에 알미늄 몸체를 사용한 저가형의 LTA 타입을 개발, 홍보 중에 있다.”고 설명했다.
또한 고상현 영업 팀장은 “시장의 요구에 발맞춰 앞으로는 LTA 타입 이외에도 로터리 액츄에이터 등 다양한 저가형 시리즈를 개발하고 있다.”며, “한신은 NOK의 제품의 대한 자부심을 가지고 기존의 정밀도 유지하면서도 고품질의 저가 제품을 시장에 공급할 예정이다.”고 밝혔다.
매카트로닉 기술 구현
리니어 드라이브 OSP
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| 우성MPI의 OSP |
현재 뉴매틱으로 시작해서 메카트로닉 기술까지 구현하고 있는 우성MPI는 로드리스 실린더인 리니어 드라이브 OSP(Origa System Plus)를 통해 사용자의 개별적 요구사항에 맞는 시스템을 제공하고 있다.
종합 모듈 개념으로 공압과 전기 구동 시스템을 제공하고 있는 OSP는 추가적인 가이드 없이 높은 밴딩 모멘트에 사용가능하며, 성능과 유지 보수가 간단하고 다축 실린더를 결합하여 최적의 시스템 작동을 제공하고 있다.
또한 로드리스 실린더 시리즈인 OSP-P는 신개념의 모듈 리니어 드라이브 시스템으로 액츄에이터와 가이드, 컨트롤 패키지가 결합되어 있다. 다목적, 다기능 시스템으로 개발된 OSP-P의 3방향 마운팅 레일은 리니어 가이드, 브레이크, 밸브, 센서 등을 부착할 수 있으며, 모듈러 구성을 통해 공간을 절약하고 있어 시장에서 좋은 반응을 얻고 있다.
이러한 장비들은 다축의 경우 스카로 로봇 등에 이용될 수 있으며, 단축 제어 제품을 사용할 경우 로봇의 기초 부분에 사용되어 LCD8세대 라인, 검사장비, PDP, 무빙 시스템, 로딩&언로딩 등 자동화 생산 조립라인에서 활용되고 있다.
특히 유저의 특화된 요구에 대응한 제품인 WSP시리즈는 공압 개념에서 메카트로닉을 적용한 제품으로 드라이브 가이드와 결합되어 긴 행정거리를 가지며, 모터와 컨트롤 패키지 공급이 가능하다. 또한 다양한 액세서리 마운팅과 특별 옵션 기능을 이용할 수 있다. 이러한 WSP 시리즈의 마운팅 레일은 모듈화 시스템 유닛을 부착시켜 일반형 액츄에이터의 기능을 확장시켜 주며, 고속, 고하중을 위해 콤팩트한 알루미늄 롤러 가이드를 탑재하고 있다. WSP 시리즈는 정밀 로봇과 공압의 중간 역할을 하고 있으며, 공압의 단점인 중간 정지와 제어를 보완한 제품이다. 이 시리즈는 밸트 타입과 스크류 타입이 있으며 반도체, LCD 라인 등에 사용될 수 있다.
우성MPI 영업부의 이희갑 부장은 “현재 우리의 경우 공압 제품을 활용한 모듈화 제품을 추진하여 고객의 요구에 신속히 대응하고 있다.”며, “특히 특화 단품목의 경우 9월 중에 제작을 완료할 예정이다.”고 설명했다.
이외에도 우성의 무선 네트워크 시스템인 텔레파시는 PLC의 I/O 포트를 사용해 각종 센서, 솔레노이드 밸브 등 유선 시스템을 무선으로 대체할 수 있는 제품으로 생산성 향상 및 비용절감을 극대화 시킬 수 있다. 기존의 경우 밸브, 진공 액츄에이터, 보조기기 등이 모두 유선으로 되어 있으나 텔레파시의 경우 선 자체가 없는 필드버스 시스템을 적용하고 있어 확장성과 이동성이 용이하고 적용시스템을 다양화 시킬 수 있다. 현재 텔레파시 제품은 반도체 장비, 핸들러 장비에 적용시키기 위해 무선 검증 작업 중에 있다.
우성 MPI 밸브 중 주력 제품인 K 시리즈는 고가네이(Koganei)와 와 기술 제휴을 맺어 공급하고 있는 제품으로 최대 20련까지 가능한 매니폴드와 함께 고객의 다양한 요구에 대응할 수 있다. 공작절약과 비용절감을 중시한 이 제품은 다양한 스펙을 가지고 있어 다양한 시스템에 사용되고 있다. 또한 우성MPI는 최근 순수국산제품인 W 시리즈 밸브를 개발하여 국내에 공급하고 있다. W시리즈는 저전류 타입의 밸브로 코일이 들어가 있어 응답 속도 등이 뛰어난 제품이다.
이희갑 부장은 “공압 시장의 경우 대부분의 업체들이 원가 절감에 초점을 맞추고 있어 새로운 매출이 창출되어야 하는 시점에 와 있다.”고 말하고 “우성MPI의 경우 고부가가치를 창출할 수 있는 국산 제품 개발을 통해 시장 경쟁력을 강화하고 있다.”며 “특히 우리의 경우 올해를 원년회로 삼아 전년대비 30%이상의 매출 신장을 목표로 삼고 있다.”고 밝혔다.
통합 솔루션으로
고객 만족 실현
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| 파카코리아의 공압제품 |
㈜파카코리아는 공압을 비롯하여 각종 CIC밸브, Hydraulic 부품 등 다양한 디비전을 통해 최첨단 제조공정을 도입하여 제품을 생산하고 있다. 공압 제품은 모션 컨트롤에 부분에 있어 전체를 커버하고 있으며, 다른 디비전과 함께 유기적으로 시스템을 구축하고 있다. 파카의 제품은 여러 개의 디비전을 통해 고객에게 보다 쉽게 다가갈 수 있으며, ISO 표준에 적합하게 맞춰 기능적인 면과 내구성을 강조하고 있다. 또한 시스템 구축에 연계할 수 있는 제품들을 생산하고 있으며, 이러한 제품 중 파카의 밸브 블록들은 통신과 시스템 지원이 가능하다.
현재 파카는 공압을 통한 제어만 하는 것이 아니라 PLC나 통신 모듈, 필드버스 등을 동시에 제공하는 통합 솔루션을 구축하고 있으며, 각각의 디비전의 경우 글로벌 차원에서 팀을 구성하여 운영하고 있다. 현재 아시아 마켓은 저가의 스펙이 주를 이루고 있으며, 소형화, 사용이 간편한 제품, 유지 보수의 편리성, 코스트 다운을 할 수 있는 제품을 위주로 시장이 형성되고 있다. 파카는 일반 마켓을 타겟으로 잡아 영업을 하고 있으며, 글로벌 스펙에 대응하여 마케팅 전략을 펼치고 있다.
파카코리아의 공압사업부는 최첨단 기술력과 고객지원 시스템을 바탕으로 한 공압 제어기술을 통해 산업자동화에 필요한 시스템, 부품, 서비스를 제공하고 있다. 또한 파카코리아는 아시아, 유럽, 미국의 축적된 기술력을 이용하여 개발하고 생산, 검증된 국산화 및 글로벌 제품들은 공급하고 있다.
공압과 관련된 응용 제품으로 파카는 고도의 원료처리 자동샘플 추출기용으로 세계에서 가장 작은 동력을 갖춘 주사기기(Siringe)를 개발하였으며, 유체응용과 모션제어 시스템의 공조를 통해 파커는 의약개발분야의 OEM 리더들을 위해 정밀도를 개선시키고 생산성을 4배 증가시킨 맞춤형 설계 솔루션을 제공하고 있다. 이러한 파카의 제품들은 공장자동화, 반도체 산업, 자동차 생산라인, 포장자동화 기술, 일반 산업용 기계 장비 등에 사용되고 있으며 고객의 필요한 요구에 맞춰 종합 솔루션을 제공하고 있다.
또한 파카는 현재 공압을 비롯한 다양한 디비전을 통해 대체 연료 부분에 주력하여 서브 시스템 솔루션을 구축하고 있다.
파카의 이상하 상무는 “파카는 국내의 기업과 마찬가지고 제품을 개발해 보급하고 있으며, 다양한 가치를 창출하고 있다.”고 말하고 “현재 파카는 국책 사업은 물론 다양한 활동을 통해 고객들에게 보다 첨단의 제품을 공급하고자 한다.”고 밝혔다.
