자동차 산업의 위기와 용접로봇의 상관관계
2008년 미국 발 금융위기로 시작된 세계적인 경기침체는 해가 바뀌면서 더 심화된 모습으로 산업 구석구석에 영향을 미치고 있다.
경기불황으로 인한 소비심리 수축으로 가장 직접적인 영향을 받은 분야는 바로 ‘자동차 산업’. 그리고 자동차 산업과 뗄 수 없는 것이 바로 용접로봇이다.
자동차 위기설까지 대두되며 세계적인 자동차 기업들이 휘청거리며 염려를 자아내고 있는 현재, 자동차 산업을 주 무대로 하는 국내 용접로봇시장은 구체적으로 어떤 변화를 느끼고 있을까.
한 스폿용접로봇 기업은 현재 용접로봇시장에 대해 ‘시장이 얼어있다’는 표현으로 영하권으로 떨어진 기업들의 체감온도를 전했다.
스폿용접로봇 기업은 전체적으로 신규 설비투자부터 비용절감이 되는 것을 시작으로 고객사들의 소비심리 자체가 얼어있기 때문에 로봇기업들도 움직임이 조심스럽다고 했다.
SI기업도 상황은 마찬가지였다.
자동차 산업에 대해 그들이 입을 모아 한 이야기는 ‘자동차 산업에 대한 투자가 보류되거나 감소된 상황’이라는 것이었다.
또한 고유가와 경기불황으로 소비자들이 소형차를 선호하는 분위기가 있긴 하지만 그것이 소형차 생산라인의 증가로 이어지지는 않았다.
‘선호’의 기준은 대형차 대신 소형차를 구입하는 것인데다가 대형차와 소형차의 생산라인 자체도 비슷하기 때문이다.
즉, 대형차에서 소형차로 소비패턴이 변하는 것과 자동차 생산라인의 변화는 현재로써는 상관관계가 적었다.
특히 최근 엔고현상으로 일본 제품을 직수입하는 SI업체들이 직접적인 영향을 받고 있다.
가격경쟁력이 떨어질 수도 있는 상황에서 SI업체들은 콤팩트한 시스템 설계를 통한 기술력으로 판매가격을 다운시키고자 노력하고 있다.
전반적으로 산업의 분야와는 상관없이 용접용 로봇의 주 고객층이 되었던 자동차 업계의 흔들림은 용접용 로봇 시장에도 똑같은 파동을 가져오고 있었다.
‘Difficult’한 상황에 대한 ‘Different’한 대응책
불안한 경기흐름과 자동차 산업 위기설, 그리고 자동차 설비시스템에 대한 투자 감소로 용접로봇기업에 힘든 상황임은 틀림없지만, 이런 상황에서도 국내 용접로봇기업들은 새로운 시장개척 의지를 보이며 나름대로의 대응방안을 준비 중에 있다.
용접용 로봇은 이제 자동차 산업에서 없어서는 안 될 중요 기술로 자동차 산업의 경기에 크게 영향을 받기에 경기흐름에 크게 영향을 받지 않는 분야로 용접용 로봇을 분산시킬 계획을 갖고 있는 기업이 많았다.
자동차 시장을 넘어…
사업영역 분산으로 용접로봇 활용 시장 확대
국내 유일의 국산 용접로봇 제조 메이커인 현대중공업은 신규로봇에 대한 수요 감소가 있긴 하지만 현재 국내 자동차 업체의 러시아 공장 건설 진행으로 금년 후반 신규로봇에 대한 수요 증가를 기대하고 있다.
이와 함께 올해 출시되는 신 모델 시리얼 링크로 기술적인 견고함을 다지는 계기를 마련할 계획이다.
로봇사업 중 자동차 산업이 약 70%를 차지했던 ABB코리아는 3~4년 전부터 자동차 산업에 편중되어 있던 로봇사업을 식료품, 의약, 주조 등의 일반산업으로 확대하며 그 비중을 분산시키는 준비 중에 있다.
자동차 산업 외의 새로운 투자처 확보의 중요성을 인식하고 새로운 용접용 로봇과 업그레이드 된 시스템 솔루션으로 일반산업 분야와 솔라셀, 조선, 특수기계와 같은 새로운 시장에 대한 영업을 강화하고 있다.
즉, ABB용접로봇을 다양한 시장에 투입시켜 경기흐름에 영향을 덜 받는 시스템으로 대처 중인 것이다.
이성엔지니어링은 현재 용접로봇 시스템에 대한 콤팩트한 설계로 기술력과 속도를 키워 판매가격을 낮추기 위해 전략적으로 움직이고 있다.
또한 자동차 라이프 사이클에 대한 대비책으로 3년 전부터 비 용접 로봇시장으로의 진출을 준비하며 주단조의 로봇 자동화와 팔레타이징으로 체계적인 접근 중에 있다.
그리고 창업한지 얼마 되지는 않았지만 설계부터 A/S까지 직접 하고 있는 로봇플러스는 프로젝트 크기에 관계없이 고객사가 원하는 라인에 적극 대응하며 동사의 기술력을 알리기 위해 노력 중이다.
로봇이 투입되지 않은 자동화 관련 설비라인으로 사업영역을 분산시킴으로써 수주물량을 맞춰가며 최근에는 철도공사 관련 사업을 따내기도 했다.
후발주자이기는 하지만 적극적인 전략으로 어려운 시스템라인 구축을 통해 경험과 레퍼런스를 쌓아가는 상황이다.
자동차산업에서의 레이저 용접기술
자동차 제조에서 기술개발의 목표는 향상된 성능을 겸비한 더 높은 품질을 확보하는 것이다.
자동차 제작을 위한 새로운 용접기술을 개발할 때는 용접부를 메워주는 성능이 우수한 동시에 용접속도가 빠른 것을 목표로 삼는다.
레이저 빔은 깊이/폭 비율이 높은 용접부와 폭이 매우 좁은 용접열영향부를 만들어 준다. 레이저 빔은 초첨의 지름이 매우 작아서 용접 시 루트부의 간격을 메워주는 능력은 낮지만 용접속도는 높게 달성할 수 있다.
반면 에너지 밀도가 낮은 가스메탈 아크용접은 아크 중심부가 레이저 빔에 비해 넓어서 용접 시 루트부의 간격을 메워주는 능력이 우수한 특성을 갖는다.
자동차산업에 활용되는 레이저 빔 용접과 가스메탈 아크용접의 장점을 모두 갖춘 레이저-하이브리드 용접은 적용 분야의 상당한 확장과 협력 공정의 효율성 덕택으로, 생산성의 증가와 마찬가지로 투자 가격과 제작 시간과 가격을 줄이는 것이 가능하다.
또한 유리한 공정 요소를 선택함으로써, 평면과 구조적 구성과 같은 접합 특성은 획기적인 성과를 거둘 수 있다.
레이저 용접에 대한 기업들의 생각
근래에 자동차 산업에서 용접 생산성과 용접 품질이 우수한 레이저 빔 용접에 대해 많은 관심을 갖고 자동차 생산에 활용하고 있으며, 특히 유럽의 자동차 제조업체에서는 레이저 빔 용접기술이 중요한 용접생산 기술 수단으로 자리를 잡아가고 있다.
최근 자동차 산업에서 레이저용접로봇의 사용이 증가하고 있는 추세에 대해 국내 기업들의 입장을 들어보았다.
현대중공업은 고가장비인 레이저 발진기가 품질 및 생산성은 좋지만 아직 경제성에 대한 평가는 낮은 편으로 보고 있었다.
현재는 수요가 적어 비중이 낮은 편이나 향후 대비 기술개발은 지속적으로 하고 있다.
ABB는 국내에서 레이저로 가장 많은 어플리케이션을 보유하고 있는 기업으로 자부하며 레이저 어플리케이션에서 로봇에 요구되는 기능 중 가장 중요한 로봇의 ‘정도’에 대해 높은 기술력을 보유하고 있었다.
이성엔지니어링은 용접 제품의 품질 향상 측면에서 레이저 용접 로봇의 향후 수요 확대를 예상하고 있었지만 현재로서는 투자비에 대한 부담으로 활성화되고 있지는 않은 상황이다.
하지만 이에 대한 투자를 꾸준히 확대하여 향후 당사의 주력 제품으로 확대해 나갈 계획이다.
로봇플러스는 용접이 깔끔하고 변형이 적다는 장점을 가진 레이저 용접에 대해 현재 관련한 사업을 위한 컨택이 이뤄지고 있는 상황이다.
고가인 레이저 용접 관련 장비의 보급이 일반화되지는 않았지만 레이저 용접과 관련한 컨소시엄 구성을 통해 납품을 위한 진행이 이뤄지고 있는 단계다.
미래 용접로봇이 나아갈 길
2000년 기준 전체 우리나라 로봇 생산액 1,114억 원에서 용접용 로봇의 생산액은 470억 원, 전체에서 차지하는 비중은 42.2%로 가장 높았다.
산업별로 보면 전기·전자·통신 분야 산업이 520억 원으로 전체의 46.7%로 가장 높은 비중을 보였고, 자동차 산업이 46.5% 등의 순으로 나타났다.
이것은 산업용 로봇들 가운데서 여전히 용접용 로봇이 가장 큰 비중을 차지하고 있다는 것을 보여준다.
한편, 제조용 로봇을 이용하는 단일 산업으로는 자동차산업이 가장 큰 비중을 차지하고 있다. 이는 대부분의 제조용 로봇이 스폿용접 또는 아크용접용 로봇이라는 것을 의미한다.
그럼에도 우리나라의 용접 로봇기술 수준은 아직 미미하기 때문에 우리나라가 용접자동화를 위해 앞으로 연구해야할 과제는 용접선 자동추적 시스템과 용접검사시스템으로 요약될 수 있다.
해외 선진국들은 자동차 산업의 발전을 위해 레이저 빔 용접기술의 고급 핵심장비와 프로그램의 개발에 주력하고 있다.
세계적인 자동차 생산국인 우리나라는 외국과 경쟁에서 이길 수 있도록 용접품질을 높이고 용접생산성을 향상시키는 핵심기술인 레이저 용접기술을 반드시 개발할 필요가 있다.
자동차 산업을 포함한 용접분야에서 레이저-아크 하이브리드 용접이 널리 사용되기 위해서는 용접 토치를 비롯한 주요 장치의 개발과 개선이 필요하다.
흔들리는 자동차 산업 속에서도 국내 기업들의 중심이 흐트러지지 않고 새로운 기술 개발과 시장 개척에 대한 의지를 다지는 계기가 되었으면 하는 바람이다.
