지난 11월 4일 '2016 부천 국제금형 콘퍼런스'가 부천고려호텔에서 열렸다. '융복합 첨단 금형 기술 전망'을 주제로 한 올해 콘퍼런스는 국내외 전문가들이 발표자로 나서 국내 중소/중견 금형기업의 재도약을 위한 신기술을 살펴보는 자리가 마련되었다. 특히, 금형 기업 지원을 위한 한국금형센터의 설립과 함께 금형 기술 기반을 다지기 위해 독일과 스위스 등의 선진 기술 사례를 소개하고, 중소기업의 금형 개발 방향에 대한 의견을 나누는 기회가 되었다는 평가다.

■ 정수진 편집장 sjeong@cadgraphics.co.kr

금형 산업은 자동차, 가전, 통신, 반도체 등 다양한 산업에 걸쳐 제품을 생산하는 핵심 가공 기술로 제조산업에서 꾸준히 중요한 위치를 차지하고 있다. 한편으로는 제품 개발 환경의 변화와 글로벌 경쟁 속에서 생존과 미래 개척을 위한 금형업계의 고민이 깊은 시점이기도 하다.

한국금형기술사회 유중학 회장은 "4차 산업혁명은 기존의 생산 시스템이 ICT(정보통신기술)와 연결돼 새로운 시너지를 창출하는 방향으로 발전하고 있다. 빠른 변화의 물결 속에서 우리 금형 산업도 그 동안 쌓아 온 기술 노하우와 새로운 첨단 기술을 접목해 혁신을 추구해야 한다"고 짚었다.

최근 금형 분야에서는 마이크로화, 자동화, 복잡화 등의 추세에 따라 가공 기술을 한 단계 업그레이드해야 할 필요성이 커지고 있는 상황이다. 한국금형공학회 허영무 회장은 "금형은 형상을 결정하는 기술로서 많은 고민이 필요하며, 금형 기술자는 새로운 제품을 만드는 능력을 통해 산업을 견인하고 있다"면서 "올해 콘퍼런스는 제품 및 기술의 융복합에 초점을 맞춰 레이저 가공과 3D 프린팅 등 선진 가공기술을 소개하며 제조 혁신 방안을 살펴보는 자리로 마련되었다"고 소개했다.

이번 콘퍼런스에서는 레이저, 3D 프린팅, 고속/정밀 가공 등 다양한 융복합 기술이 소개되어, 금형 가공을 한 단계 업그레이드할 수 있는 방법을 살펴볼 수 있었다.

스위스의 GF 머시닝 솔루션즈(GF Machining Solutions)는 레이저를 활용해 더욱 빠르고 정밀한 표면 처리, 적층 가공, 커팅/툴링 기술을 소개했다. 레이저 적층 가공(Additive Manufacturing)을 활용해 금형을 만들면 컨포멀 쿨링(Conformal Cooling)과 같은 복잡한 형상을 빠른 시간에 정교하게 제작할 수 있다. 또한 레이저 커팅/툴링 기술은 정교한 시계 부품을 제작하거나 엔진에 들어가는 연료 인젝션 펌프 부품의 미세한 구멍을 가공하는데 쓰일 수 있다.

금속 재질의 표면 처리(texturing)는 이전에는 화학적인 에칭 작업으로 이뤄졌지만, 레이저를 활용한 디지털 프로세스가 점차 이를 대체하고 있다. 디지털 프로세스는 수작업을 줄이면서 수백~수천 번의 반복 작업이 가능하고, 전세계 어느 곳에서도 동일한 품질로 가공할 수 있다. 또한 자연의 느낌을 더욱 사실적으로 재현할 수 있는 것도 장점이다.

독일의 뢰더스(Roeders)는 금형 산업을 위해 더욱 향상된 고속 커팅(HSC) 기술을 선보였다. 리니어/토크 모터를 사용한 다이렉트 드라이브와 동적인 제어 기술이 가공기에 통합된 HSC 머신은 정확도와 표면 품질을 높이면서 가공 시간을 줄일 수 있다.

자우어(Sauer)는 5축 밀링과 금속 적층 가공을 결합한 하이브리드 가공기와 함께 하이브리드 CAD/CAM, 재료 데이터베이스, 적층가공 제어, 모니터링까지 포괄적인 프로세스를 제안했으며, 헥사곤(Hexagon)은 다양한 크기와 재질의 부품을 빠르고 정확하게 측정할 수 있는 비접촉 센서 기술을 소개했다. 콘셉트 레이저(Concept Laser)는 냉각 채널 설계를 위한 적층 가공 기술과 유동 시뮬레이션의 적용 방안을 선보였다.

하루가 다르게 새로운 기술이 등장하고 또 빠르게 발전하고 있다. 하지만 이를 생산 현장에 적용해 효과를 얻는 것이 더욱 중요하다. 금형기술에 대한 체계적이면서 실질적인 지원이 절실한 이유가 여기에 있다.

수도권 지역에는 우리나라 금형업체의 약 60%가 모여 있을 정도로 비중이 크다. 지역 내 금형업체의 기술 개발을 지원하고 나아가 국내 금형 산업 육성 및 중소/중견기업 성장 기반 마련을 위해 '한국금형센터'가 지난 7월 개설되었는데, 이번 콘퍼런스에서는 이에 대한 내용 및 향후 계획이 소개되었다.

부천 오정산업단지에 자리한 한국금형센터는 금형 시험생산(Tryout), 기술 개발(R&D), 인력 양성, 수출 및 통합 정보 허브를 위한 인프라를 갖추는 것이 목표이다. 2014년 '첨단 금형산업 육성기반 조성사업' 협약을 통해 한국금형센터 설립이 본격 진행되었고 2016년 7월 개관해 본격적인 활동을 시작하였다.

한국기계산업진흥회 김병원 그룹장은 "한국금형센터를 통해 국내 금형 산업을 위한 종합 지원체계가 마련되었다. 한국기계산업진흥회가 운영하는 금형트라이아웃센터와 한국생산기술원이 운영하는 한국금형기술센터에서 원스톱 토털 솔루션을 지원 받을 수 있으며, 중소 금형기업이 중견 기업으로 발전할 수 있도록 밀착 지원할 예정"이라고 설명했다.

금형트라이아웃센터는 시험생산과 설계/해석, 가공/측정 등 공정 단계 전반에 걸쳐 종합 지원체계를 구축하였다. 또한 한국금형기술센터는 시험생산 과정에서 겪는 애로사항을 해결할 수 있도록 기술을 지원하고, 고부가가치 금형기술을 연구/개발하는 역할을 하게 된다.

한국금형센터는 시험생산 및 첨단기술 지원을 위한 장비를 갖추고 사출/프레스 설계 및 해석 교육 프로그램을 개발하였다. 이후 2018년까지 디자인/설계, 목업, 금형 가공, 시성형, 측정 등 금형 생산 전반을 지원할 수 있는 총 68종의 장비를 구축할 예정이어서, 금형기술과 관련해 폭 넓게 도움을 받을 수 있을 것으로 보인다.

이와 함께 한국금형센터는 금형 가공/사출성형 실무교육 진행, 수도권 금형업체의 시험생산 지원, 금형 수출기업 상담 등 지원 네트워크 구축, 정밀 측정/가공/시제품 제작 등 기술 지원 등으로 역량을 강화하며, 금형의 단납기에 대응할 수 있도록 24시간 지원체계를 마련해 가동할 계획이다.