금형온도조절기 ‘오토마스터(AUTO MASTER)’와 ‘슈퍼토네이도(SUPER TORNADO)’로 사출 업계에서 기술력을 인정받은 (주)마상기공이 새로운 도전을 준비하고 있다. (주)마상기공 임채복 대표이사의 목표는 금형과 금형온도조절기를 접목해 직접 사출까지 가능한 ‘토털 솔루션 기업’으로 성장하는 것이다. 특히 초정밀 가공 기술이 요구되는 렌즈 분야에서 (주)마상기공을 만날 날이 머지않았다.

(주)마상기공 임채복 대표이사

사출 성형품 품질을 위한 연구로 얻은 결론

1985년 설립된 (주)마상기공(이하 마상기공)은 30년이 넘는 세월 동안 우수한 품질의 제품을 통해 금형온도조절기 선도 기업으로 자리매김했다. 동사는 1991년에 금형 온도 자동 컨트롤 시스템을 개발해 발명 특허출원을 받았으며 이후에도 연구를 지속해 다수의 제품으로 발명 특허출원을 받았다.

마상기공 임채복 대표이사는 “마상기공 설립 초기에는 금형과 자동화 분야를 다뤘다”며 “당사에 금형을 의뢰한 사출 업체에서 온도 조건을 맞추지 못해 불량품이 쏟아지는 광경을 보고 사출 불량의 원인을 연구하게 됐다”고 밝혔다.

이어 그는 “그때부터 시장조사를 비롯한 자료 조사를 진행했고, 이를 토대로 ‘금형온도조절 방법의 연구’라는 책을 발간하기도 했다”며 “연구 끝에 성형품의 품질은 금형 온도에 의해 결정된다는 결론을 얻었고, 이를 바탕으로 금형 안에 온도 센서를 넣어 금형 온도를 정확하게 측정 및 관리할 수 있는 ‘오토마스터(AUTO MASTER)’가 탄생하게 됐다”고 밝혔다.

고분자 수지의 열에너지를 활용한 오토마스터

마상기공의 오토마스터는 금형 온도 센서를 관리하는 Fuzzy 냉각 공법과 P.I.D 가열 공법이 적용된 금형 온도 자동 컨트롤 시스템이다. Fuzzy 냉각 공법을 통해 냉각수가 온수 탱크를 거치지 않고 직접 금형으로 투입돼 냉각속도가 빠르며, 온도별 Fuzzy 냉각 룰에 따라 자동으로 제어된다.

(주)마상기공 제품군(사진. (주)마상기공)

가열된 고분자 수지의 열에너지를 이용하는 온도 조절법인 Fuzzy 냉각 공법과 P.I.D 기술 및 금형 내 센서기술이 결합한 오토마스터를 통해 사용자는 금형 온도를 직접 효율적으로 관리할 수 있다.

임채복 대표이사는 “오토마스터는 냉각 속도가 아주 빠르다”며 “당사의 오토마스터는 펌프와 히터가 지속해서 가동돼야 하는 시중 제품과 달리 일정 온도가 맞춰지면 펌프와 히터가 멈추고 수지 열을 이용해 냉각수를 투입, 정지하는 방식이다. 냉각수가 곧바로 들어가기 때문에 냉각 속도가 빠르고 전기도 절약된다.”고 소개했다. 이어 “사이클 타임(Cycle Time)을 30~58% 단축해 사출 업체의 생산성 향상에 기여하기도 했다”며 “당사의 새 주력 모델인 ‘슈퍼토네이도(SUPER TORNADO)’와 함께 꾸준히 사랑받는 제품”이라고 밝혔다.

강력한 흡입력으로 급속 냉각하는 슈퍼토네이도

오토마스터를 통해 사업 영역을 넓혀가던 마상기공은 2014년에 특허출원 받은 신제품 슈퍼토네이도를 소개했다. 슈퍼토네이도는 금형 속으로 흐르는 냉각수를 뒤편(배수)에서 강한 흡입력으로 빨아들여 금형을 통과하는 물을 완벽한 난류로 급속냉각시키는 금형온도조절 장치다.

슈퍼토네이도(SUPER TORNADO)(사진. (주)마상기공)

슈퍼토네이도를 적용하면 특히 관로 부하가 많이 걸리는 배플 타입(Baffle Type)의 냉각 회로에서 약 30배의 유속으로 유량을 통과시켜 온도 고차를 줄일 수 있고, 냉각 속도를 큰 폭으로 줄일 수 있다.

제품 표면 온도 편차 분석(사진. (주)마상기공)

임채복 대표이사는 “슈퍼토네이도 적용으로 생산성을 208% 향상한 연구 결과가 있다”며 “슈퍼토네이도를 적용한 모 대기업 협력업체가 핵심성과지표(Key Performance Indicator, KPI) 달성 데이터를 분석한 결과 슈퍼토네이도 도입 전 93초가 소요됐던 사이클 타임이 44로 단축됐다”고 밝혔다. 그는 이어 “생산성 208% 향상은 상당히 중요한 수치”라며 “슈퍼토네이도 적용을 통해 사출기 한 대로 두 대 효과를 낼 수 있다”고 설명했다.

슈퍼토네이도로 해외 시장 진출 본격적으로 추진

슈퍼토네이도 적용 업체의 제품 표면 온도 편차 분석에 따르면 슈퍼토네이도 적용으로 제품 표면 온도 역시 개선됐다. 임채복 대표이사는 “슈퍼토네이도 적용 전에는 냉각 시간(Cooling Time)이 58초 소요됐으나 슈퍼토네이도 적용 후 냉각 타임이 14초로 단축됐다”며 “냉각 속도가 빠르다는 것은 그만큼 냉각 채널과 채널 사이에 온도 차가 훨씬 낮다는 것을 의미한다”고 설명했다. 이어 그는 “온도 차가 적으면 사출품의 품질이 좋아진다”며 “반대로 냉각 채널과 채널 사이에 온도 차가 크면 뒤틀림이 발생할 수 있으며 광택도 나지 않는다”고 밝혔다.

슈퍼토네이도(SUPER TORNADO)(사진. (주)마상기공)

마상기공은 올해부터 해외 시장 진출을 본격적으로 추진할 계획이다. 임채복 대표이사는 “슈퍼토네이도의 영향력을 알아본 모 대기업에서 협력업체에 슈퍼토네이도를 확대 적용하라는 오더를 내렸다”며 “당사의 기술력을 인정받아 미국, 태국 등 모 대기업의 해외 공장에도 슈퍼토네이도를 납품하게 됐다”고 밝혔다.

금형 기술과의 융합을 통한 사업 확장 계획

임채복 대표이사는 더 큰 계획을 세우고 있다. 그는 “금형 기술도 금형온도조절 시스템 기술에 발맞춰야 한다”며 “당사는 금형 기술을 보유한 기업이기 때문에 금형 기술과 금형온도조절 시스템을 융합해 새로운 사업을 진행할 것”이라는 계획을 밝혔다.

임채복 대표이사는 “슈퍼토네이도는 융합기술(금형, 유체공학, 열역학)을 갖춘 신공법의 냉각 구조가 적용됐다”며 “냉각 회로가 뚫려있지 않으면 이 기술의 적용에 한계가 있기 때문에 시장에 없던 새로운 구조의 금형을 제작할 것”이라고 설명했다. 이어 “완성된 금형과 슈퍼토네이도를 사출기에 장착해 직접 사출품까지 생산해 판매할 것”이라는 뜻을 밝혔다.

(주)마상기공 제품군(사진. (주)마상기공)

처음에는 금형 업체와 협업으로 새 사업을 시작할 계획이다. 이미 두 개 업체와 협력을 진행 중이라는 임채복 대표이사는 “렌즈 등 고급기술인 초정밀 가공 기술이 필요한 분야에 도전하고 있다”며 “앞으로는 장치 전시회가 아닌 상품 전시회에서 마상기공을 만날 수 있을 것”이라고 밝혔다.

그는 “장치 산업군은 유지하면서 금형과 융합해 사업을 확장할 것”이라며 “궁극적으로는 사출품까지 생산 가능한 토털 솔루션을 제공하는 기업이 될 것”이라고 밝혔다.