국가뿌리산업진흥센터

너트를 만드는 기계, 탭핑기

대광금속은 파스너 제품(Fastener)을 전문적으로 생산해 오고 있다. 부품과 부품을 체결하는 파스너는 비록 대단한 기술력이 농축돼 있는 부품은 아니지만 완성제품을 만드는데 없어서는 안 되는 꼭 필요한 제품이다. 화려하지는 않지만 묵묵히 자신의 역할을 다 한다는 점에서, 어쩌면 우리 뿌리기업들의 모습과 닮아 있다.

대표적인 파스너 제품으로는 볼트, 너트, 와셔 등이 있는데, 이 중 너트는 대체적으로 탭핑기라는 공작기계를 사용해 생산된다. 탭핑기는 수동탭핑기, 자동탭핑기, 탭핑머신 등으로 구분되는데 업체 상황에 따라 장비의 적용이 달라진다.

대광금속은 그동안 수동탭핑기를 이용해 너트 제품을 생산해 왔으나 국가뿌리산업진흥센터의 기술협력지원사업을 통해 너트 생산 자동화 시스템 및 풀림방지 나사산 기술을 개발할 수 있었다.

위기의 해양조선산업, 그리고 수요기업 쓰리에스

이번 기술협력지원사업은 수요기업인 (주)쓰리에스(3S)의 선박 트레이 부품간 체결체 풀림방지용 너트를 자동화 시스템을 통해 생산하게 된 것이 주요 내용이다.

최근 해양조선산업이 위기를 맞고 있다. 위기 상황 속에서 생산원가 절감에 대한 요구가 지속적으로 증대되고 있다. 대광금속에서 개발한 트레이 부품간 체결체 풀림방지용 너트는 선박 트레이의 부품과 부품을 체결해 주는 너트로 선박에 사용되어지는 부품이기 때문에 강한 바람과 진동에도 견딜 수 있는 내구성이 강조되는 제품이다.

선박용 케이블 트레이 제작업체인 쓰리에스에서는 해당 너트 제품을 미국의 한 기업으로부터 수입해서 사용하고 있었는데 품질 면에서는 만족스러운 편이었으나 가격이 높아 제품원가상승의 요인으로 작용하고 있었다. 이에 대한 해결을 고민하던 쓰리에스는 이전부터 볼트와 너트 제품을 납품하고 있던 대광금속에게 해당 제품개발을 요청했다. 마침 풀림방지너트 기술개발과 국가뿌리산업진흥센터의 기술협력지원사업을 동시에 준비 중이었던 대광금속은 쓰리에스의 요청을 지원사업과 접목해 개발을 진행하게 됐다. 대광금속은 기술협력지원사업을 통해 선박 트레이 부품간 체결체 풀림방지용 너트를 자동화 시스템을 통해 생산하게 됐다.

자동화를 통해 혁신적인 성과를 얻다

쓰리에스가 요청한 제품은 내부 너트와 볼트 결합 시 이중 접점으로 체결력을 극대화한 풀림방지용이었기 때문에 이를 생산하기 위해서는 일반 탭이 아닌 특수한 탭을 활용해 제작해야 했다. 몇 차례의 사전 테스트를 통해 대광금속은 기존 탭핑장비로 제작이 어렵다고 판단했다. 특히 탭핑 공정단계에서 정확한 나사 회전 속도와 정밀도를 제어할 수 있는 자동화 공정이 필요하고, 탭의 손상 유무와 마모도를 제어하기 위해서는 탭핑 토르크 감지시스템을 접목시켜야 한다고 판단한 대광금속에서는 너트 제품 뿐 아니라 너트를 생산하기 위한 자동탭핑 시스템 자체를 설계해 제작하게 된다.

“탭핑기를 들여와서 볼트와 너트를 생산하는 것이 저희의 전문 분야였습니다. 그런데 이번 개발과정에서 기존 방식으로 제품을 개발하는 것은 무리라고 판단했습니다. 몇 번의 테스트를 해 보니 탭의 깨짐 현상이 발생했습니다. 제작된 너트의 수명에도 문제가 있었고요. 그래서 아예 너트 생산을 위한 자동화 시스템 자체를 개발하게 됐습니다.”

개발을 담당한 장원범 팀장은 제품 개발과 양산을 위해서는 자동탭핑기가 필요하다는 생각을 굳혔고 생산 제품의 품질을 담보하기 위해서는 탭핑 토르크 감지시스템을 자동탭핑기에 결합하는 것이 필수적이라는 생각을 갖고 시스템을 설계했다.

뿌리기업과 수요기업의 Win-Win 효과

대광금속은 개발한 제품을 V-Lock Nut로 브랜드화 해 마케팅을 전개하고 있다. 또한 관련 기술로 세계 최초 DNV선급을 획득했고 국내 특허등록을 완료했을 뿐 아니라 중국 특허출원 및 PCT출원(전세계 특허 출원)을 해 놓은 상태이다. 이를 바탕으로 중국과 일본을 중심으로 해외 시장 개척에 나설 예정이다. 특히 개발을 통해 너트 제품 생산을 위한 공작기계를 직접 제작한 경험은 큰 자산이 될 것으로 확신한다. 기계를 만드는 기계(Mother Machine)인 공작기계는 신기술 및 신사업과 동반 성장하는 특성을 갖고 있다. 앞으로 산업이 발전하고 기술이 발전할수록 공작기계 분야 역시 함께 발전하게 된다. 대광금속은 개발을 통해 공작기계 분야로의 사업 확장 역시 염두에 두고 있다.

“제품 개발이 완료된 이후에 쓰리에스 뿐 아니라 진동을 제어해야 하는 열차나 자동차 업체와 구체적인 협의가 진행 중에 있습니다. 가시적으로 매출 증대 효과가 클 것으로 보이고요, 특히 본 제품에 대해 관심이 많은 중국을 비롯한 해외 수출도 활발하게 진행될 것으로 보여 기대를 갖고 있습니다. 회사가 글로벌하게 성장할 수 있는 계기가 된 점이 개인적으로 무척 뿌듯합니다.”

수요기업인 쓰리에스로서도 기존 대비 50% 절감된 원가로 품질은 동등 수준 혹은 그 이상의 부품을 공급받을 수 있게 됐다. 위기상황이 지속되는 해양조선업계의 상황을 고려해 볼 때 이는 쓰리에스로서도 큰 힘이 될 것으로 전망된다. 무엇보다 해외에 의존하던 기술국산화에 성공했다는 점에서도 의미를 갖는다. 이런 면에서 대광금속과 쓰리에스간 이번 기술협력은 대표적인 모범 사례로 남을 것이다. 기술협력의 결과 뿌리기업과 수요기업 모두가 Win-Win할 수 있는 성과를 함께 이뤄냈기 때문이다. 앞으로도 두 기업이 맺어진 인연을 더욱 소중하게 이어가며 함께 동반성장 하기를 기대해 본다.

<출처 : 2015 뿌리기업-수요기업 기술협력지원사업 결과안내집>