기획특집: 2010년 한국과 일본 절단 설비 산업의 현황과 전망
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| 기획특집: 2010년 한국과 일본 절단 설비 산업의 현황과 전망 |
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국내 플라즈마 절단기의 기술 수준은 미국 등 선진 기술을 가진 해외 업체와 비교해 볼 때 거의 대등한 수준으로 많은 발전을 이룩했다는 생각이지만, 앞으로는 작업 환경개선 및 환경보호와 관련한 기술은 | |
플라즈마 절단기는 조선 산업과 관련한 수요가 가장 많다고 할 수 있기 때문에 최근 몇 년간 국내 조선 산업의 발전과 더불어 국내 플라즈마 절단기 시장도 이미 포화 상태라는 판단이다. | |
레이저는 첨단 업종으로 인력을 많이 필요로 하지 않는다는 장점이 있다. 또한 점점 자재 가공과 부품이 고품질화되고 있는 추세이기 때문에 국내 산업에 있어 레이저 절단기는 이 같은 첨단기계에 적용 | |
레이저 절단기의 경우 정부의 공격적인 그린 에너지 산업정책과 맞물려 태양광, 풍력, 해수발전 및 원자력발전 등의 친환경 발전산업 분야 적용되고 세계적인 레이저절단기 시장규모눈 약 3~4조 시장 | |
레이저 절단기는 조선 산업을 비롯해 기계, 자동차, 반도체 라인 증설 등 모든 산업 분야에 거의 비슷한 수준으로 적용되는 필수 장비 중 하나라 할 수 있다. 특히 조선 산업의 경우 선박을 건조하는 데 | |
국내의 경우 워터젯 절단기 시장은 레이저 절단기나 플라즈마 절단기 시장에 비해 그 규모가 작은 편이다. 다른 나라의 상황과 비교해 봤을 때, 레이저 절단기와 워터젯 절단기의 적용 규모는 외국의 경우 | |
일본의 절단기 산업은 한국과는 다른 양상을 띤다. 일본의 경우에는 절단만 담당하는 업체들, 즉 샤링업체들이 따로 존재하기 때문에 조선 산업, 건축, 건설, 기계 등의 대형 업계에서도 자가 라인에서 | |
일본 플라즈마 절단기 산업의 전체적인 시장규모를 산출하는 것은 굉장히 힘든 일이다. 플라즈마 절단기가 조선 산업 및 중공업과 같이 대형 산업 분야에 적용되는 것도 있지만, 소형의 플라즈마 절단기 | |
일본의 경우 절단기 장비가 주로 절단만 도맡아 하는 샤링 업체에 공급되고 있다는 특성을 지니고 있는 데다, 이런 샤링 업체에 투입되는 제품의 종류 및 가격도 모두 다르기 때문에 일본 플라즈마 절단기 | |
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2010년 한국과 일본 절단 설비 산업의 현황과 전망 불황으로 움츠러들었던 지난 한 해, 사업 영역 다각화 및 기술 개발 통해 활로 모색 글 / 메탈넷코리아(월간 용접저널) 취재부 김미선 기자 |
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| 다른 여느 산업과 마찬가지로, 국내 절단 설비 산업도 2008년 10월 미국발 금융 위기를 전후로 그 산업 현황이 극명하게 구분된다. 전 세계적으로 조선 산업이 최대 정점을 찍었던 2008년 상반기까지는 세계 제1의 조선 강국이라 자부하던 국내 조선사를 비롯해 관련된 국내 용접 및 절단 기자재 업체에 많은 절단 물량이 쏟아지며 유래 없는 호황기를 구가했다. 더욱이 해외 플랜트 산업이 활성화되면서 많은 자재와 장비들이 해외 플랜트 공사 현장으로 수출 혹은 수입됨으로써 국내 산업은 지난 몇 년간 급속도로 발전할 수 있었다.
그러나 2008년 10월 미국의 금융 위기에서 비롯된 전 세계적인 경기 불황은 조선 산업뿐 아니라 전 산업 경기에 급제동을 걸었다. 금융 동결로 시작된 불황의 여파로 자금이 돌지 않게 되면서 기업별로 추진 중이던 대규모 프로젝트가 큰 타격을 받게 됐으며, 플랜트와 조선, 건설 등의 산업에 연쇄적으로 불어 닥친 불황의 거센 바람은 이들과 관련된 산업에 영향을 미치면서 엄청난 파급 효과를 불러왔다. 물론 전 산업에 있어 가장 기초가 되는 산업인 국내 절단 설비 산업의 경우에도 이러한 연쇄 고리에서 벗어나지 못했음은 당연했다. 올해 초 예상보다 빠르게 경기 회복의 기운이 싹 트면서 가장 많은 피해를 겪었던 조선 산업에 신규 선박 소식이 속속 들려오고 있는 등 우리나라는 다른 나라에 비해 비교적 빨리 경기 불황의 여파에서 벗어날 듯하다. 최고의 위치에서 한 순간 저 바닥으로 고공 추락을 경험했던 절단 설비 업체들은 지난 1여 년 간 어떤 모습이었을지 한국과 일본을 대표하는 각 절단 설비 업체들을 찾아 이야기를 들어봤다. 예상대로 참혹했지만, 나름대로 새로운 활로를 모색하며 변신을 꾀하고 있는 그들의 모습이 보였다. 
Ⅰ. 절단 설비 산업의 개요
1. 플라즈마 절단기 플라즈마 절단기는 아크 플라즈마의 고온 고열로 대상 금속을 국부적으로 용융시켜 이를 이용한 장치를 말하며, 우리 주변에서 일반 산업의 장치나 설비 제작 및 해체에 널리 쓰이고 있다. 절단기의 아크 플라즈마는 높은 열다발을 더욱 집속된 형태로 발생시켜 용융된 모재 금속을 날려버리고 빈 상태를 만들어 절단의 효과를 얻는다. 플라즈마 절단은 레이저 절단 및 워터젯 절단에 비해 다소 절단면이 깨끗하지 않다는 단점은 있으나, 상대적으로 가격이 저렴하고 후판 절단까지 가능하다는 장점이 있다. 플라즈마 절단법의 종류는 산화철 용입 절단법과 질소 플라즈마 절단법, 가스 플라즈마 절단법, 에어 플라즈마 절단법, 산소 플라즈마 절단법 등이 있으며, 이들 방법의 자세한 내용은 표 1에 나타냈다. 
2. 레이저 절단기
1950년대에 개발된 레이저는 향후 21세기를 주도해 갈 첨단 기술 중 하나로, 금속 및 목재, 아크릴, 석영 유리를 비롯하여 신소재, 세라믹에 이르기까지 재질에 관계없이 자유자재로 적용이 가능하며, 특히 반도체 및 자동차 산업, 항공 우주, 조선 산업 등 고품질의 가공이 요구되는 산업 분야에 없어서는 안 될 중요 기술로 각광받고 있다. 레이저 절단, 레이저 마킹, 레이저 용접, 레이저 열처리 등 레이저를 이용한 가공 기술은 이미 1980년대부터 CO₂ 레이저 재료 가공의 시작과 함께 전 산업 분야에 다양하게 적용되어 왔으며, 주로 CO₂ 레이저와 YAG 레이저가 가장 많이 쓰이고 있다. 레이저 절단 설비용으로 많이 쓰이는 레이저는 연속 발전과 펄스 기능을 갖고 있는 CO₂ 레이저와 Nd:YAG 레이저다. 이들 레이저는 빔의 파장에 있어 차이가 나기 때문에 수렴성에서도 차이점을 보이고 있으며, 같은 모드의 빔일 경우 Nd:YAG 레이저는 초점 깊이와 초점 크기에서 CO₂ 레이저보다 10배나 우수하다는 특징을 지닌다. CO₂ 레이저는 수백 W에서 수 kW의 출력을 요하는 가공에 주로 사용되며, Nd:YAG 레이저는 현재 수 kW급이 일부 사용되고 있으나 보통은 수백 W급까지의 레이저가 널리 사용되고 있다. 한편, 레이저 절단은 표 2와 같이 다음의 3가지 공정 방법으로 나눌 수 있다. 
3. 워터젯 절단기
워터젯 절단은 가공에 의한 열 변형을 발생시키지 않을 뿐 아니라, 재료의 한계성 측면에서도 취성이나 강도, 경도가 높은 재료에서부터 연성이 풍부한 재료에 이르기까지 가공이 가능하므로 폭넓은 적응력을 가지고 있는 것이 특징이다. 최근 국내에서 사용되고 있는 CNC 워터젯 절단기는 다른 기계로는 가공이 불가능한 재료도 비교적 적은 힘으로 가공을 할 수 있는 능력을 보유하고 있고, 특히 날로 증가 추세에 있는 각종 이종 접합 재료와 적층 재료 등의 가공에서 우수한 성능을 발휘하고 있다. 유럽과 미국 등지에서는 이러한 워터젯 절단기의 장점이 이미 여러 분야에서 검증되어 산업 전반에 걸쳐 많이 사용되고 있고 이에 대한 연구도 활발히 진행되고 있으며, 정밀 가공과 나노 가공분야에까지 적용되고 있는 실정이다. 그러나 국내 워터젯 절단기의 적용 분야는 아직 초기 도입 단계로, 절단 가공에 집중되어 있고 국내 연구도 거의 이루어지지 않고 있어 산업 현장에서는 이에 대한 기초적인 자료 없이 경험에 의존한 가공을 실시하고 있다. 
Ⅱ. 국내 절단 설비 산업의 현황 및 전망
1. 산업 현황 및 기술 수준 (1) 플라즈마 절단 설비 산업 ① 조선 산업의 불황과 함께 침체의 늪으로 ② 공급 과잉의 딜레마, 탈출구는 사업 영역 확대! ③ 2010년 경기 회복세? 업계 반응은 글쎄…. ④ 대형 플라즈마 발생기 기술 부재 (2) 레이저 절단 설비 산업 ① 해외 글로벌 기업이 주도하는 국내 레이저 절단 설비 산업 ② 원천 기술 부재, 해외 기술력 의존도 높아 ③ 올 초 경기 회복세 타고 일부 산업군 관련 레이저 절단 시장 활성화 (3) 워터젯 절단 설비 산업 |
| 2010년 한국과 일본 절단 설비 산업의 현황과 전망은?
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2. 기술 개발 방향 및 육성 방안
(1) 플라즈마 절단 설비 산업 ① 각 절단 설비의 특징을 정확히 인식해야 ② 기술 개발에 투자할 수 있는 여건 조성해야 ③ 기술 개발 및 다양화로 새로운 틈새 시장 찾아야 (2) 레이저 절단 설비 산업 ① 절단 속도 및 절단 품질 향상, 그리고 작업의 간편함까지 ② 핵심 기술 외 관련 주변기기 산업 활성화 ③ 경제적인 레이저 개발 및 보급이 이뤄져야 ④ 맞춤식 인력 양성, 업계와 정부가 함께 해야 (3) 워터젯 절단 설비 산업 ① 작업의 편리함, 원가 절감, 환경 보호에 주력해야 ② 기술 홍보 및 인식 변화로 적용율 높여야 3. 향후 전망 Ⅲ. 일본 절단 설비 산업의 현황 및 전망 1. 특징 및 현황 (1) 침체기에 빠진 일본 절단 설비 산업, 회복 또한 더뎌 (2) 샤링업계에 집중된 일본의 절단기 시장, 그 규모 파악이 어려워 2. 기술 수준 및 개발 방향 (1) “빨리 빨리”보다는 “깨끗하게”, 기술에 대한 자부심 빛나 < (2) 가격 경쟁력과 생산성 향상을 위한 기술 개발 필요! 3. 향후 전망 Ⅳ. 마무리 최근의 경기 불황은 어느 산업에나 크나큰 실책으로 다가왔다. 더욱이 국내 플라즈마 절단 설비 산업은 최고의 조선 강국인 국내 조선 산업의 호황을 등에 업고 그동안 많은 절단 물량을 감당해 왔기에 지금의 경험은 너무나 힘든 시절을 통과하고 있다. ■ 참고 문헌 |
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