수압 이용한 비접촉 절단 방식의 3차원 커팅

로봇 레이저 커팅 시스템은 이미 산업 전반에서 활약하며 그 효율과 성능을 입증하고 있으나, 열에 약한 재질의 커팅에 있어서는 어느 정도 취약점을 보였다. 하지만 이러한 취약점을 보완해 줄 또 하나의 로봇 커팅 시스템이 있다. 바로 로봇 워터젯 시스템이 그것이다. 국내 100여개 기업, 해외 6개국 수출에 빛나는 로봇 워터젯 시스템의 달인 워터라인을 만나보자.

취재▶▶정대상 기자(press2@engnews.co.kr)

20여년 전부터 준비된 워터라인의 기술력
워터젯 기술이란 펌프에서 배출되는 고압의 물을 노즐에 통과시켜 고속의 물줄기를 생성하고, 이를 목적에 맞게 활용하는 기술이다. 이러한 워터젯 기술은 자재를 커팅, 가공, 블라스팅, 세정하는 데에 이용되고, 물을 이용하는 만큼 친환경적인 기술로 평가받고 있다.

워터라인은 2000년에 설립된 워터젯 시스템 전문 업체이다. 그러나 워터라인의 양원섭 대표이사(이하 양 대표이사)는 “회사를 설립하기 전인 1992년부터 워터젯 관련 기술을 개발하고 있었고, 2000년에 국내 최초로 고압발생장치 30리터용 LJ-2000의 개발에 성공했다”며 워터젯 기술력이 20여년에 달함을 밝혔다.

이미 여러 가지의 워터젯 기술이 산업 전반에서 활용되고 있지만, 워터라인은 국내에서는 흔치 않은, 로봇 워터젯 시스템 구축을 전문으로 하는 회사이다. “엔지니어 시절 워터젯을 연구·개발하면서, 로봇을 적용한 워터젯 시스템의 가능성에 기대가 높았다”는 양 대표이사는 “그래서 많은 워터젯 시스템 중에서도 특별히 로봇을 적용한 워터젯 시스템을 주 사업 분야로 선택했다”며 로봇 워터젯 시스템 사업을 시작한 동기를 밝혔다.

로봇 커팅의 새로운 분야, 워터젯
그간 로봇으로 수행했던 대표적인 커팅 시스템은 단연 레이저 로봇 커팅 시스템이다. 양 대표이사는 “칼날, 레이저, 워터젯 등 다양한 종류의 커팅 시스템이 있는데, 저마다의 장점이 있고, 서로 역할이 겹치는 부분도 존재한다. 그러나 로봇 워터젯 커팅 시스템은 로봇 레이저 커팅 시스템과는 별개의 영역에서 특히 필요하다.”라고 말했다. 레이저 커팅의 경우 유리, 두꺼운 알루미늄, 나무가 섞인 복합소재, 천 등 소재의 제약이 따른다. 유리는 레이저를 반사하고, 목재 등은 레이저의 온도로 인해 테두리 부분이 검게 타버리기 때문이다. 반면 워터젯은 그 특성으로 인해 레이저 커팅으로 다루지 않는 분야의 커팅 작업을 수행할 수 있다. 특히 당사의 워터젯 커팅 시스템은 불발탄 등의 폭발물을 안전하게 절단할 수 있다. 이는 절단 대상물에 직접 접촉하지 않아 충격을 주지 않고, 또한 절단 도중 열이나 불꽃이 발생되지 않아 열변형을 일으키지 않기 때문이다.

양 대표이사는 “입체적인 커팅 작업을 할 때, 간혹 로봇 레이저 커팅 시스템이 소재의 한계에 부딪히게 되면 불가능하다고 생각하는 분들이 계신다”며 “그러나 로봇 워터젯 커팅 시스템이 이러한 부분에 있어 하나의 대안이 될 수 있다”고 말했다. 또한 양 대표이사는 “국내에서 고압발생장치를 직접 제작해 워터젯을 만드는 기업은 당사가 유일할 뿐더러, 로봇을 이용한 워터젯 시스템을 공급하는 업체도 드물다”며 이 분야에 서의 자부심을 드러냈다.

국내 유일의 국산 고압발생장치, 메이커 로봇과 만나다
로봇 워터젯 시스템은 크게 고압발생장치, 테이블, 전기 컨트롤 시스템 그리고 다관절 로봇으로 구성된다. 특히 워터젯 시스템 고압발생장치를 직접 제작해 공급하고 있는 점을 강조한 양 대표이사는 “현재 국내 워터젯 시장에서 공급되는 제품들은 핵심기초기술인 고압발생장치를 수입에 의존하고 있다”라며 “우리는 이러한 핵심기초기술에 끊임없이 투자하고 있다”고 밝혔다. 실제로 당사는 신기술 프로젝트팀을 구성해 기업의 성장동력이 될 기술을 개발하고 있다.

여기에 당사는 시스템을 구축에 있어 세계적으로 이미 검증이 된 제품만을 고집하고 있다. 양 대표이사는 “세계적으로 검증된 PLC(Programmable Logic Controller)와 메이커 로봇만을 사용해 시스템을 구축해 보다 높은 품질과 뛰어난 성능의 제품을 고객들에게 제공하고 있다”고 말했다. 또한 양 대표이사는 “워터젯 시스템 자체만으로도 고가의 제품이다. 여기에 로봇까지 더해져 가격적으로 부담을 느낄 수도 있겠지만, 인건비 절감과 생산성 증대, 아울러 고품질의 제품을 생산할 수 있어 초기투자비용을 확실하게 회수할 수 있다.”며 당사 로봇 워터젯 시스템의 경쟁력을 설명했다. 실제로 당사는 100여개에 달하는 국내의 대·중소기업에 로봇 워터젯 시스템을 납품하며 시장에서 그 기술력을 인정받음은 물론, 사용자들의 호평을 이끌어내고 있다.

로봇 워터젯 시스템, 비접촉 3차원 커팅으로 승부한다
로봇 워터젯은 현재 다양한 산업에서 적용되고 있다. 양 대표이사는 “로봇 워터젯은 적용 분야가 무궁한데, 당사의 로봇 워터젯 시스템은 그중 커팅 쪽에서 두각을 내타내고 있다”며 “자동차의 대시보드, 천장제, 카펫, 엔진 커버, Back Shelf 등에 당사의 로봇 워터젯 시스템이 적용되고 있다”고 말했다. 기존의 커팅 방식은 커팅기와 재료의 접점이 있어야지만 커팅이 가능했다. 그러나 워터젯을 이용한 커팅은 접촉이 필요 없는 비접촉식 커팅 방식을 통해 절단면에 줄무늬가 거의 없을 정도로 깨끗하다. 

여기에 일반 워터젯 커팅이 할 수 없는 자유자재의 움직임을 통해 3차원의 입체적인 절단이 가능하고, 그로 인해 자동차 내장재와 같은 복잡하고 입체적인 구조물의 작업을 할 수 있는 것이다. 아울러 제품 생산에 있어 높은 비용을 들이지 않고도 다른 제품을 생산할 수 있다. 양 대표이사는 “자동차 부품이나 내장재 등은 새로운 기종이 출시될 때마다 커팅을 다르게 적용해야 되는데, 로봇을 이용한 워터젯은 약간의 프로그램 조작만으로 이에 대응할 수 있다”고 말했다. 양 대표이사는 이러한 장점 덕분에 점차적으로 로봇 워터젯 시장이 넓어지고 있음을 말했다.

로봇 워터젯 시스템 구축… 고객의 요구대로!
당사는 고객의 공장을 직접 찾아 현장에 맞게 시스템을 구축해준다. 공간활용도를 중요시하는 국내 현장의 실정에 맞춰 최대한 시스템을 콤팩트하게 구성하고, 자동차 대시보드와 같이 비교적 가벼운 물건을 가공할 때 유리한 턴 테이블 시스템부터, 로봇이 작업 부스 천장에 고정된 오버헤드 시스템까지 다양한 형태는 물론, 시스템 내에 구성되는 로봇 역시 고객이 원하는 생산량에 따라 적용시켜준다. 양 대표이사는 “하나의 시스템 안에 두 대의 로봇이 들어가면 생산량은 그만큼 증가한다. 우리는 수요자가 원하는 대로 로봇의 수량은 물론, 장소와 공간까지 생각하며 시스템을 구축해주고 있다.”며 “지금까지 100여 차례가 넘는 풍부한 시공경험이 바탕이 되기 때문에 보다 완벽한 품질의 시스템 구축을 할 수 있었다”고 말했다.

해외 6개국 수출, “품질에 자신 있습니다!”
현재 당사의 로봇 워터젯 시스템은 미국, 슬로바키아, 중국, 일본, 싱가포르, 멕시코로 수출되고 있다. “수출에 있어 가장 큰 문제점은 A/S지원이었다”는 양 대표이사는 “이를 위해 쉽게 고장이 나지 않을 만큼 품질을 끌어올렸다”고 말했다. 국내와는 다르게 해외로 수출한 제품이 문제를 일으킬 경우, 제품을 수출한 회사측은 막대한 출장비용을 부담하게 된다. 이에 당사는 A/S가 필요 없을 정도로 세계적인 품질의 제품을 만들어낸 것이다.

당사는 해외 수출을 위해 자사의 시스템을 일부러 극한의 상황까지 몰고 가는 테스트를 거쳤다. 양 대표이사는 “이 테스트를 통해 당사의 로봇 워터젯 시스템 품질이 세계 어디에 내놓아도 손색이 없음을 확신했다”며 “현재까지 해외에서 A/S 문의가 들어온 사례는 없다”고 밝혔다.

“걱정마세요, 확실한 사후관리가 있잖아요”
당사는 로봇 워터젯 시스템을 구축함에 있어, 단순히 기술적인 설비·시공이 끝이라고 생각하지 않는다. 양 대표이사는 “설비를 시작하기 전부터, 설비를 마치고 난 이후까지 신경을 쓰고 있다”며 “필요한 생산품을 직접 로봇 워터젯 시스템으로 제작하는 테스트 과정을 거쳐 고객이 만족하면 시스템을 구축해준다”고 말했다. 또한 당사는 시스템 구축이 완료된 다음 유저들에게 기술 교육을 실시하고, 1년 간의 무상 A/S를 통해 철저한 사후관리를 보장한다. 특히 고압발생장치의 경우 당사의 브랜드이기 때문에 여타 제품보다 빠른 기술 대응이 가능하다.

“제품을 잘 만들고, 잘 쓰게 알려주는 것이야말로 기업 입장에서도 유리한 것이다”는 양 대표이사. 이는 올바른 공급이란 단순히 파는 것에 그치는 것이 아니라 어떻게 사용해야 되는지를 알려주는 것이라는 그의 경영 철학이 반영된 말이다.

끊임없는 기술개발로 경쟁력을 확보한다
당사는 현재 신기술 프로젝트팀을 구성해 끊임없이 새로운 기술과 기초핵심기술 분야를 연구·개발하고 있다.
“국내 전시회는 참석하지 않고, 해외 전시회 위주로 참석해 해외 인프라를 구축하고, 세계적인 워터젯 기술과 정보를 수집하고, 트렌드를 살펴보고 있다”는 양 대표이사는 “이러한 기술 혁신이야 말로 중소기업이 살아남을 수 있는 비결”이라고 말했다. 또한 그는 로봇 워터젯 시스템을 커팅은 물론 연마, 나아가 세정에까지 적용할 계획을 밝혔다.
“이미 해군 제2함대의 선박 바닥 페인트 제거용으로 당사의 로봇 워터젯 시스템이 적용되고 있다. 이는 커팅이 아닌 블라스팅을 목적으로 구축된 시스템이다”라는 양 대표이사는 “아울러 신기술 프로젝트팀을 통해 자동차 부품 등에 적용할 수 있는 로봇 워터젯 세정 시스템도 개발할 계획”이라고 밝혔다.

워터라인, 장수(長壽)기업 되기 위한 주춧돌 세울 것!
앞서 말한 바와 같이 기술개발의 중요성을 강조한 양 대표이사는 “기술 중에서도 기초기술력이 중요하다”며 “우리는 기초기술력을 개발하기 위해 끊임없이 노력과 투자를 아끼지 않을 것이다”라고 말했다. 단기적으로 유지되는 기업이 아닌, 제2, 제3의 사장으로 이어질 수 있는 기업이 목표라는 양 대표이사. 그는 초대사장으로서 기초기술개발을 통해 워터라인의 단단한 주춧돌이 될 것을 다짐했다.  

워터라인(주) www.water-line.co.kr