열·표면처리 기술의 메카로 성장할 수 있도록 노력

제조업의 근간이 되는 주조, 금형, 성형, 도금, 열처리, 용접 등의 뿌리산업은 눈에 잘 드러나지 않아 사회적인 주목을 크게 받지는 못하고 있는 실정이다. 그러나 국가의 기간산업인 자동차를 살펴보며 대부분의 제조공정이 뿌리산업에 근간을 이루고 있는 만큼 매우 중요한 산업이라 할 수 있다. 조선업도 마찬가지로 용접, 열처리, 도장 등 뿌리산업을 빼고는 말을 할 수 없는 실정이다. 특히 21C에 들어와 열처리 산업은 기존 공해 산업 이미지를 벗어나 고품질, 친환경 산업으로 전환해야 하는 중요한 시점이다. 그럼에도 불구하고 이에 발맞추지 않는 열처리 산업은 도태될 수밖에 없는 안타까운 실정에 놓여있다.

한국생산기술연구원은 기초과학기술 분야의 연구보다는 보다 실용적이고 경제적인 제조기반에 관련된 연구를 하고 있다. 보다 구체화된 연구 보다 실제적인 연구에서 그 목표를 찾고 있는 한국생산기술연구원은 고품질, 친환경의 키워드로 주목받고 있는 열처리 산업에 대한 발전을 위해 열·표면기술센터 열처리기술지원팀(이원범 수석연구원)을 발족, 열처리 및 표면처리를 통해 구조용 재료를 극한 상황에서도 더 오랜 시간을 사용하기 위한 연구를 중점적으로 수행하고 있다.

친환경적·경제적인 열처리 공정기술 개발

한국생산기술연구원 열표면기술센터 열처리기술지원팀은 학·연간을 통한 이론과 기술과의 융합, 산연간의 협동 프로젝트를 통해 실제 생활에의 기술 응용을 실현하기 위해 최선의 노력을 다하고 있다. 국내의 유수 업체 및 학계와 연계하여 여러 분야의 연구를 진행 중인 열처리기술지원팀은 자동차 메이커 및 자동차 부품업체, 학계와 공동으로 변속기 6속 핵심부품에 친환경적이고 경제적인 열처리(진공침탄, 저압질화) 및 용접 공정기술(레이저 용접)을 적용 개발중이다.

이원범 수석연구원은 “이는 유해가스를 획기적으로 줄일 수 있는 진공침탄/저압질화 기술이 주요 기술입니다”라고 설명했다.

국내 자동차 변속기의 핵심 부품을 개발하는 이 연구는 자동차 부품의 품질 수준 및 환경적인 문제를 동시에 해결할 것으로 기대된다. 현재 90% 이상의 연구 목표를 달성한 상태다.

열처리기술지원팀은 이러한 연구결과가 완료되는 즉시 기업에 기술을 이전해 양산화에 나설 예정이다.
이원범 수석연구원은 “연구가 성공리에 진행될 경우에는 제조 공정상에서 CO₂배출을 획기적으로 줄이면서도 부품의 원가 30% 절감, 내구성은 10%를 향상할 수 있을 것으로 기대됩니다”라고 피력했다. 또한 플라즈마 코팅 기술을 바탕으로 초저마찰 DLC(diamond like carbon)코팅기술, 초고경도 코팅기술, 쇼트피닝을 통한 표면개질 기술 등을 연구하고 있다.

이 이외에도 현재 시험생산 및 양산화가 진행되는 제품만 해도, 유압 락드릴 부품, 철강제조 시 사용되는 전단 나이프, 압연 롤 등 열처리와 표면처리가 필요한 제품이면 모든 방향에서 접근을 시도하고 있다. 이와 같이 연구실은 미래지향적인 기초연구를 내부적으로 수행하면서 동시에 기업과의 공동연구를 통해, 항상 실용화 및 기업 이윤창출에 초점을 맞추고 있다.

현재 인력은 열처리기술지원팀의 수석연구원인 이원범 박사를 비롯해 문경일 박사 등 총 3명의 박사급 연구원과 5명의 연구보조원으로 구성되어 있다. 그리고 산학협동으로 석·박사과정 5명의 인재를 양성 중에 있다.

이원범 수석연구원은 “앞으로 이러한 인력을 바탕으로 한국이 열·표면처리 기술의 메카로서 성장할 수 있도록 노력할 것입니다”라고 말했다. 열처리기술지원팀은 이를 위해 현재 독일, 일본, 중국 등 다양한 국가의 열처리 전문 연구소와 협력관계를 구축하고 있으며, 글로벌 네트워크를 통해서 세계와, 선진국과 함께하는 기술선도의 연구소로 자리 잡기 위해 노력하고 있다.