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뿌리뷰 | 금형기술의 오늘과 내일

금형산업은 제조업 전반의 품질경쟁력을 좌우하는 핵심 기반산업이다. 자동차, 디스플레이, 모바일, 반도체, 전기전자, 조선 등 우리나라 주력 수출산업에 있어 각종 핵심부품을 대량생산하는 필수 기술이자, 관련 소재를 부품으로, 부품을 제품으로 구현하는 제반의 도구를 모두 포함하는 중요한 산업이다.


우리나라 금형산업은 생산 10조원으로 세계 5위, 수출 29억2000만달러(2015년 기준)로 세계 3위 규모다. 매년 증가하고 있던 수출은 최근 유럽발 재정위기와 국내 경기침체 등 대내외 악조건으로 전년 대비 다소 하락한 모양새다.


특히 우리나라 전체 금형수출의 32.5%를 차지하는 중국과 일본으로의 수출이 하락함에 따라 전체 수출에 큰 영향을 준 것으로 보인다. 한국금형공업협동조합 측은 "우리나라 금형산업이 특정 국가의 경제악화 등에서 수출 경쟁력을 확보하기 위해서는 다양한 수출 판로개척과 부가가치를 높일 수 있는 신기술 개발 등이 필요해 보인다"고 밝히고 있다.


자동차·IT 등 미래형 주력산업의 핵심 기술


최근 기술의 융복합화의 확산과 친환경적 요소의 중요성이 강조되고 글로벌 경쟁이 심화하면서 금형산업의 패러다임은 변화하고 있다. 스마트공장, 3D프린팅 등 제조업 전반의 패러다임이 변화함에 따라 국내 금형산업에도 국제적 경쟁력을 갖추기 위한 혁신과 변화가 필요하다는 목소리가 높아지고 있다. 전문가들은 앞으로 미래형 친환경 자동차, 융·복합형 가전, 최첨단 반도체, 친환경 생활용품 등 주력 산업의 발전을 위해서는 이를 뒷받침할 수 있는 첨단 금형기술의 확보가 반드시 이뤄져야 한다고 지적한다.


이에 따라 최근의 금형기술은 IT산업과 접목된 융합기술로, 금형의 고품질·고속가공·고정밀화가 이뤄지고 있으며, 첨단화와 융·복합화를 통해 미래 신성장동력 제품의 가치를 높이는 프리미엄 기술로 급부상하는 추세다.


특히 우리나라의 주력 수출품목인 자동차, 휴대폰 분야의 경우 부품과 소재에 있어 첨단 금형기술의 확보가 점차 더 중요해지고 있다. 국내 자체 금형개발이나 금형제작이 어려울 경우 전적으로 수입에 의존할 수밖에 없으므로, 신제품 개발은 물론 가격경쟁력 확보 등에서 불리할 수밖에 없기 때문이다.


그 중에서도 자동차산업의 경우 최우선 과제인 환경규제에 따른 경량화를 실현하기 위한 금형기술의 원천기술 확보가 시급하다. 최근 자동차 산업의 경우 주력 분야가 친환경자동차, 스마트카로 대표되는 차세대자동차로 이동 중인데, IT를 융합한 자율주행과 자동제어, 인공지능, 로봇공학 등 첨단기술의 융합이 대세를 이룬다. 이와 함께 무선통신망, 스마트그리드, 빅데이터 기술과의 융합을 통해 운전자 편의를 향상시키는 새로운 사업분야로의 확대가 예상되는 상황이다. 이 과정에서 경량화와 신소재개발 등을 위한 미세화, 정밀화, 복합화한 금형기술이 필요해지고 있는 것이다.


주목받는 첨단 금형기술


주목 받는 금형기술은 주로 "더욱 작게(초소형), 더욱 정밀하게(초정밀), 더욱 많은 생산(대량생산)"이 가능한 초정밀 고부가가치 기술의 경향을 반영한다. 대표적인 기술이 기존 소재를 대체할 수 있는 '고생산성 임계성형 플라스틱 금형'이다. 이의 상업화를 위해서는 핵심기술인 고분자 복합소재, 설계기술, 초정밀 가공 및 성형기술, 첨단 측정기술 등의 융복합화가 필요하며, 기존 하드웨어 중심에서 소프트웨어 중심의 금형기술이 보완되어야 한다고 전문가들은 지적한다.


특히 자동차 산업분야에서는 경량화를 실현하기 위해 내외장 부품, 전장부품 및 구동부품에 이르기까지 고생산성 사출금형기술에 대한 원천기술이 필요한 것으로 분석된다. 모바일과 디스플레이 산업에서도 슬림화, 고감성 디자인 대응을 위해 적은 재료로 생산성을 높이고, 극한 치수의 고분자 성형이 가능한 고생산성 임계성형 플라스틱 금형에 대한 원천기술 확보가 필요한 것으로 여겨진다.


메탈소재의 기존 성형 한계를 극복할 수 있는 '초정밀 정형(Net-shape) 프레스 금형', 기존 성형이 불가능한 이종·다종 소재의 일체화 성형이 가능한 '차세대 특수 복합 금형' 등 분야에서의 기술개발도 진행 중이다.


특히 최근 들어 세계적으로 3D프린팅이 각광받음에 따라, 1, 2차 고객사들의 3D프린팅 기술에 대한 요구가 높아지고 있다. 전통적 제조방식은 여러 단계의 공정을 거쳐야하지만, 3D프린팅은 별도의 금형이나 절삭가공 없이 단시간 내에 제품을 제작할 수 있어 효율성이 높기 때문이다. 3D프린팅을 활용한 금형효율 향상을 위해 관련 기술의 보급과 개발이 시급해지고 있다.


영세 기업 연구개발 투자 지원 필요


현실은 녹록치 않다. 금형산업 역시 다른 뿌리산업들과 마찬가지로 대부분이 전형적인 중소기업 형태로, 연구개발 투자 여력이 부족해, 독자적 기술개발의 한계가 크다는 것이 문제점으로 지적되고 있다. 국가뿌리산업진흥센터 따르면 2013년 기준 전국 1인 이상 금형업체는 6279곳이다. 이 가운데 50인 미만 소기업이 6093곳으로 전체의 97%에 달하는 것으로 나타났다. 국내 금형 업체들의 매출액 대비 연구개발 구성비도 평균 4.4%(2007년 기준)에 불과해, 기술개발의 예산구조가 취약한 것으로 나타나고 있다. 자동차, 디스플레이, 가전 등이 세계 경쟁력을 확보하고는 있으나, 금형기술을 비롯한 원천기술은 여전히 독립되지 못하고 선진국 의존적인 경향을 띤다는 것이다. 대기업과 중소기업의 상생협력을 통한 국가 차원의 금형기술 개발 지원이 필요한 이유다.


금형산업의 발전을 지원하기 위한 정부 차원의 다양한 노력은 이제 시작 단계다. 지난 2월 경기 부천 몰드밸리에는 국내 최대의 금형산업 종합지원센터인 '한국금형센터'가 준공됐다. 국비 270억원, 도비 50억원, 시비 263억원, 민자 35억원 등 총 618억원을 들여 총 부지면적 1만1,758m², 건축연면적 9,036m²에 지하 1층 지상 4층 규모로 들어선 한국금형센터는 금형기업이 필요로 하는 사출성형기, 프레스기, 금형가공기 등 시험생산(Try-out) 장비 75종을 구축해 오는 7월부터 운영에 들어갈 예정이다. 금형설계, 부품가공?측정 등 공정단계별 종합지원체계를 마련해, 금형 연구개발 및 첨단기술을 지원하고, 다양한 제품 생산과 납품기간 단축을 유도해 중소 금형업계의 해외 판로의 확장을 기대하고 있다.


여전히 갈 길은 멀다. 첨단산업의 글로벌 경쟁이 심해지는 지금, 고부가가치, 고생산성 특수금형기술을 바탕으로 금형 선진국과의 기술 격차를 단축하고 한국형 금형산업을 이룩하는 것이 우리나라 금형산업의 시급한 과제로 떠오르고 있다.



ISSN 2586-1972 (Online) | 등록번호 등록번호
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