사람 손 필요없는 ‘스마트 공장’ 실현 성큼

기계硏, 내장센서 통해 사출성향 불량률 낮춰

원재료 200% 절감 효과

 

내부 센서가 내장된 사출성형 시스템의 금형 내부구조. 

한국기계연구원 제공

동아사이언스

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영화 ‘모던타임즈’에서 공장 노동자인 찰리 채플린은 나사를 조이는 단순작업을 연이어 한 탓에 작업 벨트 밖에서도 동일한 행동을 반복한다.   하지만 ‘3D 산업’으로 분류되던 공장이 이제는 사람의 손길이 필요 없는 ‘스마트공장’으로 변모할 것으로 보인다. 국내 연구진이 사람의 개입을 최소화하면서도 생산 효율을 높일 수 있는 기술을 개발했다.   송준엽 한국기계연구원 첨단생산장비 연구본부장 송준엽 한국기계연구원 첨단생산장비연구본부장(사진)팀은 내부 센서가 스스로 온도, 압력 등의 데이터를 분석해 제품의 품질을 추적할 수 있는 똑똑한 사출성형 시스템을 개발했다고 9일 밝혔다.   사출성형은 갖가지 모양을 가진 금형 안에 열에 녹인 플라스틱을 넣은 뒤 굳혀 대량으로 제품을 만들 수 있는 기술이다. 초소형에 정밀함까지 요구되는 스마트폰용 렌즈부터 자동차 부품 제작까지 널리 활용된다. 하지만 제품이 나오기 전까지는 온도, 압력 등 내부 상태가 파악이 안돼 불량이 많다는 단점이 있다.   내부센서가 내장된 사출성형시스템의 금형 내부구조 - 한국기계연구원 제공 내부 센서가 내장된 사출성형 시스템의 금형 내부구조. - 한국기계연구원 제공 성형 과정에 연구팀이 개발한 센서를 사용하면 실시간으로 상태를 감시·분석해 관리책임자의 스마트폰으로 정보가 전달된다.   미세한 문제는 센서가 스스로 컨트롤러를 조절하며 해결하기 때문에 불량품 생산율을 줄일 수 있다. 금형을 더 오래 쓸 수 있기 때문에 비용도 절감된다.   또 금형 교체나 수리가 필요한 정도의 큰 사안은 사용자에게 알려 적시에 문제를 해결할 수 있도록 돕는다.   연구팀은 최근 수요가 증가하고 있는 스마트폰용 렌즈 사출성형 과정에 센서를 도입해 본 결과 원재료 투입량 대비 생산성이 20% 향상되고, 200%의 재료 절감 효과를 봤다고 발표했다.   송 본부장은 “기존에는 작업자의 경험에 의존해 제품을 생산했지만 이 기술을 통해 모든 공정 과정에서 제품의 품질을 원격으로 추적할 수 있는 ‘스마트 공장’이 실현된 것”이라며 “고해상도 카메라 모듈 생산 과정에 적용할 경우 연간 1432억 원 규모의 비용절감 효과를 낼 수 있을 것”이라고 말했다. 동아사이언스 권예슬 기자 yskwon@donga.com

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