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기업지원성과 사례
占쏙옙占쏙옙占쏙옙 플라즈마로 세균까지 잡는 대용량 공기살균청정기 개발 |
占쏙옙占쏙옙占� 효율↑ 개발 비용↓, 선박엔진 냉각수 펌프용 임펠러 시제품 개발 지원 |
占쏙옙占쏙옙占쏙옙 한국 농업 환경에 최적화된 안개 분사형 무인자동방제 스프링클러 개발 |
기술지원기업: (주)유림공업
연구책임자: 대경지역본부 극한가공기술그룹 조용재 선임연구원
지난 5년간 전국에서 291건의 선박 화재가 발생했다. 상당수가 엔진 과열이 원인이었다. 엔진 과열 예방을 위해서는 엔진 주위에 물을 순환시켜 온도를 떨어뜨리는 선박 엔진용 냉각수 펌프 성능이 중요하다. 내구성, 일정한 유량, 에너지 효율 그 어느 것 하나 소홀히 할 수 없다. 사용자 안전과 직결되는 문제이기 때문이다. 이처럼 중요한 선박엔진 냉각수 펌프 개발에 나선 유림공업과 대경지역본부 조용재 선임연구원을 만났다.
선박엔진 냉각수 펌프 효율 7%를 올려라!
1989년 설립한 유림공업은 터닝기어, 오일펌프 등 선박용 엔진, 방산용 변속기, 철도 감속기 등의 부품·소재를 생산하는 전문기업으로 출발했다. 현대중공업, 현대다이모스, STX, 두산 엔진, IMEX, Hiachi Zosen 등 국내외 주요 조선 플랜트 기업들의 1차 협력업체로 꾸준히 성장해 왔다. 특히 2009년부터는 부설연구소를 설립해 선박엔진 구동용 사이클로 터닝기어, 기어오일 펌프용 캐비테이션(Cavitation, 공동현상) 방지 구조 등의 특허를 출원하며 자체 기술력을 키웠다. 그러던 중 지난해 고객사로부터 기존 제품보다 7% 이상 효율을 향상시킨 선박엔진 냉각수 펌프 개발 의뢰를 받았다.
냉각수 펌프의 성능을 좌우하는 것은 임펠러(Impeller)로, 날개형의 회전하는 바퀴를 말한다. 냉각수를 순환시키는 날개의 개수 및 형상이 펌프 성능에 큰 영향을 미친다. 따라서 고객사에서 요구한 스펙에 맞춰 임펠러를 개발하기 위해서는 선진기업 임펠러에 대한 역설계 디자인, 수정 설계, 자체 설계 등 다양하게 설계된 임펠러의 실증 테스트를 통해 각 부품에 대한 정량적 성능평가 및 DB 구축이 필요했다.
목업 제작 기간 1/3 단축, 개발 비용 50%↓
기술 개발에 착수하고 보니 다양한 설계안에 따른 목업 제작이 문제였다. 기존 방식대로 목업을 제작한다면 비용이나 시간이 많이 드는 것도 문제였지만, 형상이 복잡하고 얇은 두께의 임펠러 부품이 설계안대로 얼마나 정확하게 나올 것인지 장담할 수 없었다. 생산성과 정확도를 높일 방법을 찾아야 했다.
“2015년에 터닝기어 개발을 위해 생기원의 기술지원을 받은 적이 있습니다. 그때 생기원에 PBF(Powder Bed Fusion)방식의 3D프린터(모래주형 및 코어 쾌속조형기) 장비가 있다는 것을 알게 됐죠. 망설이지 않고 조용재 선임연구원에게 도움을 요청했습니다.”
생기원이 보유한 주형 및 코어 제작용 3D 프린터는 얇은 모래층에 바인더(일종의 접착제)를 선택적으로 분사하는 방식으로, 복잡한 형상의 모래 주형을 CAD 데이터로부터 직접 조형하기 때문에 빠르게 생산할 수 있고 디자인 수정도 간단하다.
실제로 임펠러 목업 제품을 제작한 뒤, 테스트와 수정 과정을 거쳐 최적 설계안까지 나오는 기간은 단 4주 정도밖에 걸리지 않았다. 기존 방식대로 제작했다면 세 달은 족히 걸릴 과정이었다. 줄어든 제작 기간만큼 제작 비용도 확실히 절감할 수 있었다. 무엇보다 CAD 데이터로부터 직접 조형해 정확한 데이터를 얻어 제품의 신뢰성을 확보한 것이 가장 큰 성과였다.
선박엔진용 부품업체 글로벌 탑 브랜드를 향해!
터닝기어 부분에서 국내 최고를 자부하는 유림공업은 냉각수 펌프용 임펠러 개발로 선박 엔진용 부품업체로서 입지를 확고히 한다는 계획이다. 작년 조선업 분야에서만 85억 원이던 유림공업의 매출액은 올해 140억 원을 내다보고 있다. 오랫동안 침체됐던 조선업 경기가 다시 회복세로 돌아서고 있고, 그동안 꾸준히 쌓아온 기술력도 자신있기 때문이다. 실제로 이번에 개발한 냉각수 펌프는 엔진 일체형으로, 업계 최고 수준의 스펙을 자랑하는 기존 제품보다도 한 단계 업그레이드됐다.
선박엔진용 부품업체 글로벌 탑 브랜드를 꿈꾸는 유림공업의 목표가 가까워 보인다.