생산성은 높이고 불량률을 낮추는 수분 감지센서 및 자동 품질제어 기능 갖춰

특수강 주조업체 영신특수강(대표이사 박성수)이 주조 품질을 향상시킬 수 있는 ‘자동 품질제어 기능이 들어간 컴팩트(Compact) 몰드 건조로 시스템’을 개발하여 중소벤처기업부의 ‘중소기업 기술개발(R&D) 우수성과 50선’ 기업에 선정됐다.

영신특수강에 따르면 회사는 다양한 특수강 주조품을 제작하기 위하여, ‘α-set’ 자경성 조형 공법을 통해 사형몰드를 제작하고 있으며, 사형몰드 제작 후 주조품 표면의 품질 향상을 위하여 도형 공정을 수행하고 있다.

상기 공정 중에 사형몰드의 수분을 제거하기 위하여 건조 공정을 작업자가 화염 토치로 진행하고 있지만, 불균일한 건조 공정으로 인해 용탕 주입 시 몰드에 남아 있는 수분과 반응하여 주조품 표면의 가스 고립으로 불량을 유발시키고 있어, 지속적으로 몰드 건조 관련 품질 이슈를 보유하고 있었다. 특히 장마철에는 몰드의 건조 부족으로 인한 주조품 불량이 다수 발생하여, 용접 후 재작업 및 재생산 등 부수적인 생산비용을 지출하고 있는 실정이었다.

이에 회사 측은 문제를 해결하기 위하여 ‘자동 품질제어 기능이 들어간 Compact 몰드 건조로 시스템’을 개발했다.

몰드 건조를 위한 기존 국내·외 설비의 경우, 배치형 대형 건조 부스, 인라인 연속 건조 부스, 몰드 적외선 건조기 등을 도입하여 해결하고 있으나, 과다한 에너지 소모, 높은 구축비용, 넓은 면적 필요 등의 단점을 보유하고 있다. 특히 영신특수강에서 개발하려는 ‘수분감지센서를 이용한 몰드 건조 재작업 품질제어 모듈’ 시스템은 없는 상황이라, 중소벤처기업부의 ‘공정품질기술개발사업(현장형R&D)’을 활용하여 개발을 진행했다.

이를 통해 영신특수강은 기존 생산라인과 연동된 몰드 이송 시스템 및 건조 시스템을 구축하고, 수분 센서 품질 검증 시스템을 구축해 약 3개월 간 실증 테스트를 후행하여 인라인 몰드 건조로의 운영 및 검증을 마쳤다.

회사 측은 “당사는 ‘자동 품질제어 기능이 들어간 컴팩트 몰드 건조로 시스템’ 개발을 통해 외산 장비에 의존하던 국내 주조산업에 현장기반 자립형 품질 공정 및 기술 혁신을 통한 생산성 향상으로 장기적 성장을 촉진시킬 수 있는 기술 주도형 성장(공정 스마트화)으로 도약할 수 있게 됐다”고 밝혔다.

이어 “조업 데이터를 활용한 스마트 공정 시스템 개발로 IT산업과 전통 주조산업의 융합 도모와 함께, 주조산업 분야 중소기업의 대내·외 경쟁력이 향상되는 동시에 생산성 및 품질 향상, 공정 스마트화로 기존 대비 약 10~15% 원가 절감과 함께, 영업이익률 향상에도 기여할 것으로 기대된다. 또한 공정 스마트화를 통한 경영 및 근무 환경 개선과 지역사회 및 근로자의 미래 지향 고용도 촉진할 수 있을 것으로 기대하고 있다”고 덧붙였다.

현재 영신특수강은 자동 작업과 품질 제어로 제품 생산단가 저감, 품질 향상 및 작업 환경 개선을 실시하고 있으며, 공정 모니터링시스템 연동으로 생산관리 시스템을 향상시키고 있다. 또한 주조품 품질 향상을 위한 건조 시스템 고도화를 완성하여 상기 효과와 함께, 주조통합관리플랫폼 구축을 목표로 설비 투자와 개발을 지속적으로 수행 중에 있으며, 이에 따라 매출도 매년 증가하고 있다.

영신특수강 박성수 대표이사는 “당사는 다양한 공정 설비 및 고부가가치 제품 개발 실적을 바탕으로 신규 수요처와 고부가가치 제품 매출이 증가하고 있으며, 추후 각 세부 공정 단위에서의 기존 수작업 방식을 ICT를 이용한 장비, 센서를 통한 요소기술 개발을 통해, 각각 개발된 모듈의 연결을 통한 국내 주조 공정만의 독창적인 HSE(Human, Safety, Environment) Foundry Management System을 구축할 예정”이라고 말했다.

이어 “매년 지속적인 설비 투자를 계획 및 실행 중에 있으며, 현재에도 다품종/소량/다재질 전용 통합주조시스템 구축을 진행하면서 ‘생산단가 저감, 생산량 증대, 우수한 품질’을 바탕으로 다양한 고부가가치 제품을 개발하여 세계 주조 시장 선점을 목표로 진행 중에 있다”고 강조했다.