동양뉴세라믹스 권희진 매니저 / 사진. 여기에

금속의 한계 보완하는 첨단 세라믹
금속은 자동차, 전기·전자, 기계 등 다양한 산업에서 폭넓게 활용되고 있지만 산화와 마모, 고온 환경 등에 취약하다는 한계가 있다. 이를 보완할 수 있는 소재로 주목받는 것이 알루미나(Al₂O₃)와 지르코니아(ZrO₂)로 대표되는 첨단 세라믹이다.

우선 알루미나는 고온에서도 우수한 내열성을 유지하며 내식성과 내화학성, 높은 경도를 갖춰 산업용 부품 소재로 활용 가치가 높다. 지르코니아 역시 알루미나의 성능과 유사하지만 상대적으로 높은 인성을 지녀 얇거나 날카로운 형상의 제품에도 적용할 수 있다는 장점이 있다. 이러한 특성으로 알루미나와 지르코니아는 자동차, 전기·전자, 바이오 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 

이처럼 고온과 마모, 화학적 환경에 대한 내구성이 요구되는 공정에서 첨단 세라믹의 역할이 커지면서 관련 부품 수요도 지속적으로 증가하는 추세다.

비접촉 비전측정기 / 사진. 여기에

다만 첨단 세라믹은 일반 소재와 달리 균일한 품질을 구현하기 위해 높은 수준의 공정 관리가 필요하다. 분말 원료를 기반으로 제조되는 만큼 성형과 소결 과정에서 조건이 조금만 달라져도 수축이나 변형 등이 발생할 수 있기 때문이다. 결국 소재의 특성을 안정적으로 구현하기 위해서는 축적된 제조 노하우와 정밀한 공정 관리가 필수적이다.

대구 북구에 위치한 동양뉴세라믹스는 약 27년의 업력을 바탕으로 이러한 첨단 세라믹 시장에서 경쟁력을 확보해온 기업이다. 다품종 소량 생산 체제를 기반으로 고객사가 요구하는 다양한 세라믹 주문제작품을 생산하고 있으며, 제품 특성에 맞춰 가공 장비와 생산 공정도 구성하고 있다.

고객 요구에 맞춘 다품종 소량 생산
동양뉴세라믹스의 차별화 요소 중 하나는 고객과의 상담을 바탕으로 단순히 요구된 사양을 생산하는 데 그치지 않고, 제품의 설계나 공정 방식까지 역으로 제안한다는 점이다. 기술영업 및 개발을 담당하는 동양뉴세라믹스 권희진 매니저는 “오랜 업력과 다품종 생산 시스템을 바탕으로 고객 상담 과정에서 타사와 차별화된 설계나 공정 방식을 역제안하고 있다”라고 설명했다.

회사는 알루미나와 지르코니아를 기반으로 라이너, 가이드 롤러, 씰, 노즐, 펌프 등 다양한 산업용 세라믹 부품을 생산하고 있다. 각각의 제품은 사용 환경과 요구되는 물성, 형상 및 정밀도 등이 다르기 때문에 동일한 생산방식만으로 대응하기 어렵다. 이에 동양뉴세라믹스는 다품종 소량 생산 체제를 기반으로 제품별 요구 조건에 맞는 공정을 적용하고 있다.

원료부터 가공까지 전 공정 일괄 대응
세라믹 제품은 일반적으로 분말 원료를 화학적으로 처리해 가공성을 확보한 뒤 성형을 통해 기본적인 형상을 만든다. 이후 소결 전 1차 가공을 진행하고, 소결을 거쳐 완성된 제품에 대해 다시 정밀 가공을 실시하는 방식으로 생산된다.

이 과정에서 세라믹은 금속과 달리 분말 소재라는 특성 때문에 가공과 공정 관리가 까다롭다. 특히 생산 과정에서 중요한 요소가 바로 재현성이다. 원료의 상태나 성형 조건, 소결 조건 등이 미세하게 달라질 경우 동일한 제품을 생산하기 어려우며, 공정 조건이 안정적으로 유지되지 않으면 불량률이 높아질 수 있다.

동양뉴세라믹스는 이러한 문제에 대응하기 위해 제품 생산에 필요한 전 공정 장비를 자체적으로 확보하고 있다. 원료 처리부터 성형, 소결 전 가공, 소결 후 정밀 가공까지 이어지는 생산 과정을 한곳에서 수행할 수 있어 외부 업체로 제품을 이동시키는 과정에서 발생할 수 있는 파손과 공정 지연을 줄일 수 있다.

형상 측정기 / 사진. 여기에

권희진 매니저는 “1~3차까지 공정이 요구되는 제품의 경우 1차 공정 후 2차 공정 업체로 제품을 전달하는 방식이 일반적이며, 이 과정에서 제품 파손이 발생하거나 전체 공정 시간이 길어질 수 있다”라며 “동양뉴세라믹스는 다품종 소량 생산 체제를 갖추면서 전 공정을 토털로 수행할 수 있는 장비를 보유하고 있어 시간과 비용을 절감할 수 있다”라고 강조했다.

연구개발 강화로 세라믹 전문기업 도약
동양뉴세라믹스는 향후 부족한 부분을 보완하고 기업의 기술 경쟁력을 한층 강화하는 것을 단기적인 목표로 설정했다. 이를 위해 인재 수급과 기업의 외연, 기술 역량을 동시에 확대한다는 계획이다.

국내외 전시회 참가도 확대한다. 이미 해외 전시회에 참가해 세라믹 소재의 안전성과 구현 방식 등에 대한 시장의 관심을 확인한 만큼, 향후에도 전시회를 통해 고객과의 접점을 넓히고 새로운 수요처를 발굴한다는 전략이다. 이를 통해 주문제작 중심의 생산 역량을 적극적으로 알리고 세라믹 전문기업으로서의 입지를 강화할 예정이다.

연구개발 측면에서는 부설 연구소 신설을 추진해 자체 기술력을 한층 끌어올릴 계획이다. 특히 세라믹 3D 프린팅 기술과 소결 공정의 접목을 신성장 동력으로 삼고 있다. 세라믹 특성상 소결 과정에서 수축이 발생해 휨이나 치수 편차가 나타날 수 있어 이에 대한 데이터 축적과 공정 최적화가 중요하다.

권희진 매니저는 “세라믹은 소결 후 수축으로 인해 휨이 발생하고 치수가 벗어날 수 있기 때문에 전문적인 기술력이 필수적”이라며 “3D 프린팅을 활용해 정밀하고 완성도 높은 결과물을 제공하고 있으며, 축적한 레퍼런스를 기반으로 소결 데이터를 확보해 다품종 소량 생산 체제를 구축하고 고객 맞춤형 부품인 세라믹 컨디셔닝 링(Ceramic Conditioning Ring) 등을 제안하고 있다”라고 밝혔다.