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연구기술 동향
占쏙옙占쏙옙占쏙옙 미래농업을 준비하는 사람들, 전북지역본부 융복합농기계그룹 |
占쏙옙占쏙옙占� 3D프린팅 시대의 금형산업을 이끄는 사람들, 뿌리산업기술연구소 금형기술그룹 |
동일규격의 제품을 대량생산 하는 양산기술에 반드시 필요한 것이 바로 금형기술이다. 금형기술은 비용절감 뿐만 아니라 완제품의 품질과 디자인을 좌우하는 핵심 기반산업으로, 생산자의 대다수인 중소·중견기업과 국내 제조업 발전을 견인해 왔다. 금형분야에서 가장 오래된 역사와 최고의 역량을 가지고 있는 금형기술그룹을 찾아 금형기술의 현재와 미래를 들어봤다.
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제조업 전반의 뿌리, 금형기술
금형이 완제품 경제성의 Key를 쥐고 있다. 가격경쟁력을 결정짓는 대량 생산체제 하에서 금형기술의 존재는 필수불가결하기 때문이다. 의류, 가전, 자동차부터 첨단 IT산업까지, 금형기술이 쓰이지 않는 산업은 없다. 사실상 모든 제조업에 꼭 필요한 핵심공정인 셈이다.
한국생산기술연구원 뿌리산업기술연구소 금형기술그룹은 매시기 마다 최신 금형기술을 개발하고, 그 성과를 관련 중소·중견기업 현장에 확산해 왔다.
“우수한 품질의 금형 설계 지원부터 설계된 금형의 정밀측정·시험, 그리고 시제품 제작 실용화 지원까지 다양한 금형분야 기술지원을 제공하고 있습니다.”
강정진 그룹장은 ‘금형의 설계부터 제품의 완성까지’가 모두 금형기술 공정이기 때문에 금형기술그룹의 기업지원 범위는 생각보다 광범위하다고 말한다.
최근 금형기술그룹은 열가소성·열경화성 이종소재 사출성형 금형기술, Roll-to-Roll 열 성형시스템기술, 탄소섬유강화 복합소재 대응 금형기술, 고강도강판 핫프레스 공정기술 등 금형산업에서 이슈가 되고 있는 소재 다양성과 금속의 강도 관련 연구 개발을 수행하고 있다.
이 중 Roll-to-Roll 열 성형시스템기술은 LCD 디스플레이에 들어가는 도광판을 더 얇게 양산하는 기술로, 개발 후 기업에 이전하는 성과를 올렸다. 현재는 무반사 필름 Roll-to-Roll 공정시스템 개발, 금속 대 금속 Roll-to-Roll 성형시스템 개발 등 소재를 응용하는 후속 과제를 통해 기술의 완성도를 높이고 있다.
변화하는 시장, 금형의 스마트화
소비자 니즈가 변하고 3D프린팅 기술이 보급되면서, 금형산업 성장이 주춤할 것이라는 전망도 나온다. 그러나 규모의 경제는 여전히 유효하다. 3D프린팅은 대량생산에 적합하지 않아 금형을 완전히 대체하긴 어렵다. 오히려 3D프린팅 기술은 ‘시제품 제작’에 도움을 주며 금형산업 발전에 기여하고 있다. 아울러 금형산업계도 변종변량형 생산방식을 채택하고 있는 추세이다. 모델 교체주기가 짧아지면서, 새로운 금형에 대한 수요가 증가하고 있다.
“컴퓨터가 없던 시절에는 스마트화, 인공지능화라는 말을 상상할 수도 없었죠. 이제는 IoT, 빅데이터라는 용어가 일상생활에서 통용될 정도로 변화가 큽니다. 현재 국내 금형업계의 최대 관심사도 ‘첨단화 및 자동화’입니다.”
금형 선진국들은 금형설계 및 가공기술, 신소재 성형기술 등을 IT산업과 접목하는 융합 기술로 전환하고 있는 추세이다. 금형기술그룹은 이러한 해외 동향에 적극 대응하면서, 금형의 고품질, 고속가공, 고정밀화 연구 개발에 주목하고 있다.
일례로 최근 ‘LS엠트론’, ‘VM테크’, ‘포항공대’ 등과 협력하여 인공지능(AI)형 사출성형시스템 기술 개발을 진행 중이다. 이는 소재의 물성, 온도, 압력, 시간, 속도 등의 각종 생산정보를 데이터베이스화하고, 이를 인공지능 기반으로 분석해 사출성형하는 연구이다. 초기 조건을 빠른 시간 내에 자동 설정해주고, 양산 중 외란에 따른 사출성형품의 품질 변화를 안정화시켜주는 것이 목표이다.
