한국생산기술연구원

“국내 화장품 시장은 매년 4% 가까이 성장합니다. 그런 만큼 좋은 기능을 가진 화장품도 지속적으로 출시되고 있습니다. 다양한 기능을 가진 제품이 빛을 발하기 위해서는 소비자에게까지 잘 전달돼야 하는데 이때 중요한 것이 화장품 용기입니다. 뿐만 아니라 소비자가 해당 화장품을 이용하는 기간 동안 그 기능 역시 소멸되지 않아야 하는데 이때도 화장품 용기가 중요합니다. 즉, 화장품 용기에도 새로운 개념이 필요하다는 의미입니다. 새 술은 새 부대에 담듯, 기능성 화장품은 기능성 용기에 담아야 하는 것입니다.”

케이알은 화장품 용기 토털 솔루션을 지향하는 기업이다. 1996년 개인회사로 시작한 후 2012년 법인으로 전환하며 새로운 출발을 기약, ‘인류에게 아름다운 감성을 전달할 수 있는 화장품 용기 토털 솔루션을 지향한다’는 경영이념 아래 지금까지 회사 운영을 이어오고 있다는 케이알 이정택 부장.

“화장품도 결국은 신선도가 중요합니다. 이를 위해서는 제품이 공기와 만나지 못하도록 하는 기술이 필요했습니다. 저희는 ‘셧오프(Shut off)타입의 에어리스(Airless)’ 화장품 용기를 개발해 제품 내 공기유입을 차단시켰습니다. 이는 내용물 변질을 최소화하기 때문에 화장품의 신선한 상태를 오랫동안 유지해줍니다. 노즐 입구를 막아 외부로부터의 공기를 차단하고 내부에도 공기가 거의 없도록 설계했습니다.” 에어리스 펌프용기와 에어타이트 콤팩트를 개발한 케이알의 주요 경쟁력은 바로 셧오프 기술에 있다. 이는 세계 최초로 개발된 노즐개폐장치로, 화장품 내용물이 나오는 용기의 노즐 입구가 자동으로 막힐 수 있도록 고안된 개념이다. “저희 기업은 에어리스 제품을 특화해 개발했고 출시하는 모든 제품이 ‘에어리스’ 혹은 ‘에어타이트’ 개념을 활용하고 있습니다. 이에 따라 특허도 10여 건 넘게 등록돼 있는 상태입니다. 이처럼 개발을 꾸준히 진행하고 있었지만 기업의 더 높은 성장을 위해서는 한 단계 높이 도약할 수 있는 기술이 필요했습니다. 저희가 어려워하던 내용이 있었는데, ‘성형사출물 변형 불량’,‘미성형’, ‘장시간 사이클타임’ 등이 그것입니다. 이를 해결하는 가운데 생기원에서 많은 도움을 주셨고 덕분에 저희 기업이 지금까지 올 수 있었습니다.”

맞춤형 기술지원으로 기술경쟁력 강화

케이알의 기술력을 높이기 위해 이상철 수석연구원은 애로기술 지원을 이어갔다. ‘최적화 해석’, ‘게이트 형상 및 위치 조정’, ‘신뢰성 검사를 위한 3차원 측정’,‘CAE 사출성형해석 기술교육’, ‘금형 수정 방안 제시’등으로 본격적인 기술 지원을 제공한 것이다.“최근 출시되는 화장품을 살펴보면 고형보다 액상 제품이 더 많습니다. 그렇기에 용기의 밀폐력 강화는 피할 수 없는 추세입니다. 이를 위해 고도화 된 기술이 요구됐습니다. 때문에 이상철 수석연구원님께 도움을 요청했습니다. 저희 기업이 부천금형사업협동조합의 조합원사인데 생기원 금형기술센터가 바로 그 옆에 소재하고 있는 덕분에 왕래가 자연스러웠습니다. 한 번 두 번 마주치기 시작하면서 기업 고민을 털어놓게 됐고, 그 결과 저희 기업이 필요로 하는 기술지원을 받을 수 있었습니다.” (이정택 부장)

이번 기술지원에서 가장 큰 역할을 한것은 ‘최적화 해석’이다. 이상철 수석연구원은 “용기를 성형할 때 플라스틱은 녹고 굳는 과정을 반복합니다. 팽창과 수축이 반복되는 것이죠. 이는 결국 치수 변형으로 이어집니다. 이러한 변형을 어떻게 최소화 할 것인지, 그 문제를 다루는 게 최적화 해석입니다. 객관적 예측으로 사출 성형 시 시행착오를 줄여주는 것입니다. 이는 결국생산성 향상으로 이어지게 됩니다”라며 최적화 해석에 대해 설명했다. 최적화 해석은 특히 사각콤팩트를 만드는 데 많은 도움을 줬다. 여성들이 사용하는 쿠션 제품을 살펴보면 원형콤팩트가 대부분이다. 사각콤팩트가 퍼프의 모든 면을 골고루 사용할 수 있다는 장점이 있지만, 지금까지의 기술로는 사각콤팩트 밀폐력을 고도로 강화할 수 없었기에 대부분의 기업은 원형 용기를 출시했다.이상철 수석연구원은 “사각콤팩트 밀폐력 강화 문제를 해결하기 위해 최적화 해석을 진행했고, 그 결과 밀폐력 상승은 물론 용기가 만들어지는 시간도 단축시킬 수 있었습니다”라며 “사각콤팩트 뿐 아니라 콜드크림용 용기 역시 최적화 해석을 적용해 생산 시간을 단축시키고자 했습니다”라고 언급했다. 변형 범위를 예측하고 그것을 막아주는 단계인 만큼 최적화 해석 과정은 결코 만만치 않았다. 무엇보다 화장품 용기는 수요기업에서 원하는 디자인과 기능, 용량이 정확히 정해져 있으므로 해석 결과를 적용한다는 이유로 용기 디자인을 변경할 수 없다. 수요기업이원하는 틀 안에서 기능을 보완하려다보니 어려움이 많았다는 이정택 부장은 “자연히 연구과정도 오래 걸렸습니다. 열악한 환경을 극복하면서 개발을 유지하는 게 가장 어려웠던 점”이라며 제품 개발 과정을 회고했다.

“그럼에도 불구하고 전체적으로는 매우 유익한 시간이었습니다. 기업 기술경쟁력이 크게 상승했습니다. 내실이 생겼다고나 할까요. 생기원에서 적극적으로 도와주셔서 기술력이 상승했고, 출고 물량도 점차 많아지고 있습니다. 덕분에 신사옥 이전도 불가피한 상황입니다(웃음). 앞으로 이전할 신사옥에서 연구도 더욱 활발하게 이어나갈 것입니다. 생기원과의 관계도 적극적으로 이어나가고 싶습니다.” (이정택 부장) 케이알의 바람을 듣던 이상철 수석연구원은 케이알은 상당히 유망한 중소기업이라며 “기술력도 상당합니다. 앞으로 몇 년 안에 급성장할 수 있을 만큼의 특별한 기술입니다. 생기원에서도 조력자로서 도움을 드릴 수 있는 부분에서 최선을 다할 것입니다. 지금만큼의 노력을 앞으로도 지속해주길 바랍니다”라며 케이알을 향한 바람과 계획을 덧붙였다.