영신특수강, 주조금형강으로 사출산업 스마트화 선도한다
영신특수강, 주조금형강으로 사출산업 스마트화 선도한다
  • 엄재성 기자
  • 승인 2021.08.26 09:57
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박성수 대표이사 “사출용 주조금형강, 4차산업시대 금형시장의 새로운 트렌드 될 것”

수송기기의 경량화 등으로 플라스틱 소재 사용이 확대되고 있는 가운데 플라스틱 소재 성형을 위한 사출금형 수요도 증가하고 있다. 현재 사출금형은 성능 및 크기 한계 극복, 다양한 기능 융복합, 생산성 향상 및 장수명 기술로 효율 증대, 에너지 저감, 친환경 공정 기술 등의 고도화 및 첨단화가 필요한 상황이다. 이에 기존의 금형강 제조업체들과 플라스틱 사출업체들은 글로벌 경쟁력을 갖추기 위해 ‘생산성 및 품질향상’ 기술 개발에 주력하고 있다.

국내 금형업계는 현재 중국 등 후발국들의 추격으로 어려움을 겪고 있다. 최근 중국의 플라스틱 금형 중심의 성장과 함께 저가, 빠른 납기 및 향상된 품질로 글로벌 플라스틱 금형 시장을 점차적으로 점유율을 증가시키고 있는 실정이고, 최근 코로나 19 바이러스로 인해 플라스틱 소재의 수요가 급증함에 따라 중국뿐만 아니라 동남아 국가들도 점유율을 확장시키고 있는 실정이다.

영신특수강 박성수 대표이사. (사진=영신특수강)
영신특수강 박성수 대표이사. (사진=영신특수강)

하지만 국내에서는 국내․외 경쟁 심화에 따른 금형 가격 하락, 수요기업의 관행적인 가격 인하, 추가 보완비용 불인정, 인건비 상승 등으로 인해 수익성 악화로 글로벌 경쟁력에서 약화되고 있는 실정이다.

또한 국내 금형업계가 기존에 생산하던 사출금형은 건드릴 공정을 이용한 획일적인 냉각 채널 형성으로 인해 생산성이 떨어졌고, 최근 플라스틱 수요 제품의 다양한 형상에 대응하기 어려운 실정이며, 금형의 가격 상승, 품질, 완성도 및 빠른 납기 등에 항시 문제가 상존하고 있는 실정이다.

이런 상황에서 국내 특수강 주조업계를 선도해 온 영신특수강(대표이사 박성수)이 기존 사출금형의 단점을 보완할 수 있는 ‘사출금형용 주조금형강’을 개발해 주목을 받고 있다. 본지에서는 영신특수강 박성수 대표를 만나 관련 기술 및 제품의 특징에 대해 알아보았다. 다음은 인터뷰 전문이다.

▲ 올 상반기 주조업계 경기는 어떤가?

- 국내 주력산업 대부분이 10년 만에 최고 수준의 호황을 누리고 있지만 주조업계의 경우 아직 코로나19 이전 수준을 회복하지 못했다. 당사 또한 전년 대비 소폭 반등한 수준이다.

주조금형강, 사출공정 스마트화 및 고객 맞춤형 금형 제작 가능

▲ 최근 사출용 주조금형강을 개발했는데, 철강 분야도 본격 진출하는가?

- 그동안 금형강은 메이저 철강업체들을 중심으로 대량생산체제 하에서 생산된 제품이 대부분이었다. 3차원 냉각채널 구조를 갖춘 사출용 주조금형강은 기존 금형강과 같은 신뢰성을 담보할 필요가 있고, 내충격성도 확보해야 한다. 당사가 개발한 제품은 현재 국내 굴질의 대기업에서 양산 테스트를 시행하고 있는데, 사출공정의 스마트화를 통한 공정 시간 단축이 가능하다.

주조금형강은 단조 방식을 통해 제작하는 기존 금형강과 달리 소재에 대한 개발, 냉각유로 및 프린팅 설계를 결합한 복합공정으로 제작한다. 신제품은 당사에서 주조방안과 프린팅 설계를 실시하고, 수요처가 설계한 냉각유로를 더해 제작한 것이다.

주조금형강은 기존 금형업체들이 가공 경험이 없다. 게다가 수요처에서도 가공을 요구하고 있어 당사는 앞으로 가공도 직접 실시할 것이다. 8월 중순에 양산 테스트가 완료되는데 5년 내로 해당 수요기업 사출금형의 30%를 당사의 제품으로 대체할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

또한 해외에서 주조금형강 개발을 시도한 사례가 있었지만 실제 개발 및 제작에 성공한 것은 영신특수강이 최초이다. 현재 국내 특허를 2건 출원했고, 앞으로 해외 특허도 출원하여 해외시장 공략에 적극 나설 계획이다.

▲ 국내 금형강 시장은 대기업과 일본, 스웨덴 등 수입재의 독무대였다. 어떻게 진출하게 됐는가?

- 당사에서 신사업을 모색하던 차에 기존에 거래하던 대기업 측에 신소재 기반의 사출금형 납품을 제안했고, 이를 통해 개발에 착수했다. 기존 사출공정에 쓰이던 금형강과 대비하여 내식성, 경도, 생산성 등에 장점을 갖추고 여러 제품에 맞는 소재 개발도 필요했다. 이후 생산기술연구원과 협력하여 고객사의 수요에 맞춤형 제작이 가능한 신소재를 개발했다.

▲ 기존 금형강 대비 사출용 주조금형강의 장점은 무엇인가?

- 금형의 성능을 판단할 때 가장 중요한 것이 냉각성능이다. 당사가 주조금형강은 기존 금형강 대비 온도 균일도가 55% 개선되어 제품 생산 시 수율 개선이 가능하다. 다만 가격은 상대적으로 비싼 편이다.

소재부터 금형 완제품까지 고객 맞춤형 일관생산체계, 소재에 따른 확장성 커

▲ 주조금형강의 가장 큰 기술적 특징은 무엇인가?

- 우선 고객사의 요구에 맞춰 소재부터 금형 완제품까지 일관생산체계를 갖추게 되기 때문에 납기와 품질의 향상이 가능하다. 또한 생산 제품에 맞춰 다양한 소재를 활용할 수 있기 때문에 소재에 따른 제품의 확장성도 매우 크다고 보면 된다.

영신특수강이 개발한 사출용 주조금형강은 냉각유로를 자유롭게 설계할 수 있다. (사진=철강금속신문)
영신특수강이 개발한 사출용 주조금형강은 냉각유로를 자유롭게 설계할 수 있다. (사진=철강금속신문)

▲ 확산접합 기술 대비 장점은 무엇인가?

- 확산접합 기술은 고압성형 관련 업체들이 주로 사용하던 방식으로 냉각유로를 자유롭게 형성할 수 있다는 장점이 있다. 다만 공정 특성상 내구성은 그리 좋지 않다. 당사는 3D프린팅 방식을 적용해 냉각유로를 형성하고, 이를 통해 생산성을 38%나 향상시켰다. 게다가 내구성 측면에서 주조금형강을 활용해 제작한 사출금형이 확산접합 기술을 활용한 제품 대비 4~5배가량 뛰어나다. 수요업체 입장에서는 그만큼 생산 원가를 절감할 수 있는 것이다.

그리고 유럽의 경우 ‘탄소 중립’을 목표로 다양한 정책을 시행 중인데 최근에는 금형에도 에너지효율등급을 적용하고 있다. 당사가 개발한 주조금형강은 생산 공정은 물론 사출제품 양산 시에도 뛰어난 에너지효율을 갖고 있어 저탄소시대에 매우 적합한 제품이다.

▲ 소재 외에 직접 금형 개발에도 나설 예정인가?

- 앞서 언급했다시피 주조금형강은 소재부터 완제품까지 일관생산체계를 갖춰서 제작하는 것이 적합한 제품이다. 주조와 3D프린팅, 열처리 등 다양한 뿌리공정을 복합적으로 활용하여 생산하기 때문에 신규로 갖춰야 할 설비도 많다. 당사에서는 관련 설비인 샌드 3D프린터도 개발 중이다.

▲ 현재 거래 중인 기업 외에 다른 수요처로 사업을 확장할 계획인가?

- 우선 8월 양산테스트를 성공적으로 마친 후 현재 거래 중인 기업에 납품을 본격화할 것이다. 다만 주조금형강의 경우 고객 맞춤형이라는 제품 특성, 기존 사업과의 차이점 등이 있기 때문에 엔지니어링 분야의 자회사를 별도법인으로 설립하는 것을 검토하고 있다. 자회사를 통해 수요업계에 맞춰 제품을 설계하고, 제작은 본사가 진행하는 방식으로 향후 주조금형강 사업을 진행할 계획이다.



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