日기술 갈아치운 '무룡'…"1시간 걸린 용접, 15분에 끝"

[이뉴스투데이 이상헌 기자] "조선소 용접공 10만명이 한시간 걸려 하던 일이 15분이면 가능하게 됐다. 용접으로 인한 CO₂ 가스 발생이 40%가 줄어드는 시대가 온다."

기술의 발전에도 불구하고 산업 현장에서 오랫동안 작업환경이 힘들고 불편했던 분야가 바로 용접이다. 

30년 전 용접은 작업자가 40센티미터 가량 되는 피복용접봉으로 용접작업을 해왔는데 연속 용접이 불가능해 생산성은 떨어지나 불편한 점은 거의 없었다. 

하지만 일본에서 CO₂ 용접 기술이 개발되면서 생산성은 크게 향상되었으나 작업자는 기존에는 없던 새로운 아주 불편한 문제점이 발생했다. 노즐(Nozzle)의 팁 막힘과 스패터(Spatter) 부착 그리고 고열로 인한 녹아내림 현상이 그것이다.

2017년 한국산업대전에 참가한 도금전문업체 (주)무룡이 이 같은 문제를 모두 해결하며 금속 가공업계의 판도를 바꿀 기술을 27일 공개했다.

무룡이 개발한 새로운 용접 노즐을 활용하면 기존의 시간이 4분의 1로 줄어드는 동시에 부품의 사용 수명 역시 획기적으로 향상돼 교환 비용을 절감할 수 있게 됐다. 

작업 불량이 원인인 스패터 발생이 없어졌을 뿐만 아니라 각도 변화에 따른 압력변화에도 최적의 CO₂ 가스 공급이 가능해졌다.

'스패터'란 전류, 전압의 조합이 적절치 않은 경우 용접소재가 노즐을 감싸는 팁 주위에 달라붙으며 불량 발생의 고질적인 원인이 됐던 작은 알갱이로, 하루에 한번 꼴로 이 부품울 교체해야 하는 상황이 빈번했다. 

하지만 노즐의 팁(Tip)만을 교체하면 손쉽게 작업을 재개할 수 있게 됐으며  '위보기' '아래보기' 등 어떤 각도에서도 불량이 없는 용접을 할 수 있게 됐다.

이는 차폐가스 분사방법을 혁신적으로 개선시키면서 가능해진 것으로, 냉각 효과도 개선돼 노즐이 뜨거운 열로 녹아버리던 현상도 사라지게 됐다.

차폐 가스란 용접부 주변에 진공의 막을 치는 CO₂ 등 비활성 기체를 말하는 것으로 산소 및 수증기로부터 용접 영역을 보호하는 역할을 하지만 산소가 끼어들어 불량이 발생하기 쉬웠다. 

하지만 이번에 무룡이 개발한 가스 디퓨저(gas diffuser)를 활용하면 용접 각도에 따른 압력변화에도 최적의 CO₂ 가스 공급이 가능해졌다.'위보기' '아래보기' 등 어떠한 용접도 손쉬워졌다는 것. 이에 따라 시간 역시 4분의 1수준으로 줄어들게 됐다.

지금까지 산업 현장에서 사용된 일본 모델의 가스 디퓨저는 노즐 한쪽 부분에 뚫린 작은 CO₂ 방출 구멍에만 의존해야 했으나 새로운 디퓨저를 이용하면 항시 안정적인 CO₂ 막을 형성할 수 있게 됐다.

국내 및 해외 특허로 출원된 이 기술을 개발한 이태준 무룡 고문은 "30여년 전 일본에서 개발한 기존의 가스 디퓨저와는 설계 방식부터 다르다"며 "6개의 구멍을 통해 완벽한 분사를 구현할 수 있게 됐다"고 강조했다.    

CO₂ 막이 보호하는 완벽한 진공 상태에서 용접이 이뤄질 수 있어 현장에서 용접공들이 다량으로 배출하는 CO₂를 40% 절감시킬 수 있다는 설명이다.

무룡은 이날 현장에서 실증 용접 과정을 선보이기도 했다, CO₂ 배출 절감효과 뿐만 아니라 1시간 걸리던 용접 시간이 15분이면 끝나는 것으로 나타나 바이어들의 눈길을 끌기도 했다.

이번 기술 개발로 주목되는 것은 조선업계뿐만 아니라 자동차 등 용접이 필요한 모든 금송가공업계에 미치게 될 영향이다. 특히 10만여명의 CO₂ 용접공을 고용 중인 조선업계가 관심을 보이고 있다. 또 지구온난화의 주 요인으로 지적되는 이산화탄소 배출량을 줄이는데 있어서도 기여도가 클 것이라는 전망이다. 

조선업계 한 관계자는 “생산성 향상을 일으키는 새로운 기술을 마다할 이유가 없다”며 "세계 1위 자리를 놓지 않기 위해서는 국내 조선업도 영업적인 수주뿐만 아니라 기술 경쟁력  강화에 매진해야 할 때"라고 말했다.