지난달 소개한 용접로봇과 마찬가지로 도장로봇에 있어서도 가장 큰 시장은 자동차산업이라 할 수 있다.
하지만 이들 역시 자동차시장의 성장 및 투자가 주춤함에 따라 새로운 수요처를 찾아 일반산업으로 눈을 돌리는 사례가 늘고 있다. <편집자 주>
과거 도장전용기에서 도장로봇 시스템으로 옮겨지기까지
그럼, 도장로봇이 개발되기 전에는 어떻게 대응하고 있었을까.
이 역시 다른 산업과 마찬가지로 도장전용기가 현장에 적용되고 있었고, 대부분 갠트리 형태로 나름의 자동화 라인을 꾸미고 있었다.
하지만 이 갠트리 타입은 천장에 고정되어 좌우로 이동하며 도료를 뿌려줄 뿐이어서 차의 굴곡에 맞춘 도장품질을 제공하지 못함은 물론 도료의 낭비까지 가져와 새로운 해결책이 요구됐었다.
그러다 도장로봇 시스템으로 바뀌게 되었고, 이들은 기존 갠트리 타입의 문제점을 완벽히 해결했으며, 전체 시스템 구축비용에 있어서도 큰 차이를 보이지 않았다.
또한 계속해서 색을 바꿔야 하는 도장시스템에 있어 도료를 교체할 때 역시 도료손실이 큰데, 이를 최대한으로 줄이는 것도 각 메이커의 기술이고, 시스템 차이라 할 수 있다.
워낙 고가이고 까다로운 기술로 원하는 품질을 얻을 수 있을지에 대한 불안함으로 고객들은 유난히 도장로봇 시스템 공급업체의 신뢰성을 우선 고려하게 되었고, 이는 자연스레 세계에서 몇 개의 기업만이 공급할 수 있는 체제로 굳혀버리는 계기가 되었다.
자동차산업과 일반산업으로 나뉘는 도장로봇 시장… 업체들은 어디로 움직일까?
·자동차산업, 대규모 시스템이기에 한번 수주위해 역량 집중
자동차산업의 경우 한번 도장자동화 라인을 구축할 때 대규모의 전체적인 도장라인을 지은 후 새로운 공장을 짓지 않는 한 로봇이 추가되는 경우는 없고, 교체 정도의 수요만 있기 마련이다.
또한 차체가 워낙 대규모이기에 쉽게 구축할 계획을 세우지 못하고, 생산량도 조금씩 증가하는 라인이 아니기 때문에 도장로봇 시스템을 제공하는 업체 입장에서는 수주를 따내는 것이 매우 중요한 일이다.
30만대를 생산하는 공장을 예로 들면 로봇의 전체 수요는 300~400대까지 라인에 적용될 수 있는데, 여기서 도장로봇은 30~40대가 최대 수요다.
도장의 경우 앞서 부품에서 차체로 완성될 때까지 용접, 핸들링 등으로 곳곳에 관련 로봇이 사용되었던 것과 달리 차체가 완성된 후 한 번의 과정으로 그 과정이 끝나기 때문이다. 그렇게 해야만 차의 전체적인 색깔을 통일할 수 있으며, 차체와는 소재가 다른 범퍼의 경우 또 다른 방법으로 그 색깔을 맞추며 새로운 도장기술로 대응하고 있다.
이처럼 다른 로봇분야에 비해 적은 수요를 보이고 있는 도장로봇이지만 로봇메이커들이 결코 소홀히 할 수 없는 이유는 역시 그들과는 비교할 수 없는 부가가치로 답할 수 있다.
도장로봇 시스템에 있어서 로봇은 그 어느 시스템보다 하나의 부품으로서의 역할이 더 강하게 다가올 만큼 로봇 자체보다는 전체 방폭 시스템을 구축하는 능력이 우선시 되는 것이다.
·일반산업에 대응하기 위한 신제품 출시 앞둬
전자산업 분야에서의 도장은 자동차산업에 비해 규모가 크지 않을 뿐이지 에어컨, 냉장고, TV 등 다양한 제품에 필수적인 과정이다. 용접과 비교하면 아크용접 부분과 같다고 볼 수 있다.
이를 위해 (주)ABB 코리아의 경우 다품종 소형도장에도 보다 쉽게 적용될 수 있는 소형로봇 IRB52를 소개했다.
이 로봇은 컬러체인징 밸브를 로봇 암에 장착할 수도 있고 일부 중요 제어기능을 로봇 수직축에 삽입하여 도장의 색을 쉽게 바꾸며, 도료의 낭비를 줄일 수 있다는 특징을 갖는다.
또한 가와사키는 소형에서부터 대형에 이르기까지 도장로봇에 있어 풀 라인을 갖추고 있는데, 특히 일반산업에 딱 맞는 소형모델은 다양한 고객층의 요구를 만족시키고 있다.
해외기업과 국내기업의 시장 다툼도 도장로봇 시장의 새로운 이슈
·해외기업, 일반시장으로의 진출로 시장 확대 vs. 자동차시장에서의 확실한 자리매김
현재 국내 도장로봇 시스템 시장에서 경쟁하고 있는 대표적인 기업들의 사업방향은 참으로 제각각이라 할 수 있다.
먼저 고품질 로봇시스템으로 인정받고 있는 (주)ABB 코리아의 경우 자동차시장의 투자가 주춤하고 있다는 점을 인지하여 자동차 산업 외에 일반산업용 시장에도 서서히 타깃을 맞추고 있다고 밝혀 눈길을 끈다.
올해부터 본격적으로 이 시장에 대한 대응하기 위한 준비를 하고 있는 이들은 일반시장에 적합하고 좀 더 쉽게 접근할 수 있는 제품 출시도 눈앞에 두고 있다.
한국가와사키머신시스템(주) 역시 일반산업에서의 도장로봇 시스템에 있어 가와사키의 대리점 및 SI(System Integration) 기업들과의 협력을 통해 이 시장을 선점하고자하는 움직임을 보이고 있다.
또한 도장전문 기업으로 시작해 도장로봇까지 개발한 듀어코리아는 이들과는 반대의 입장을 취하고 있다.
이러한 시장분위기일수록 자동차 도장전문 기업의 이미지를 제고시키며 올해는 서비스 부분에 더욱더 치중한다는 것이다.
또한 이미 러시아시장에서의 상당한 오더 수주로 듀어코리아를 아시아허브로 만들겠다는 당찬 포부도 전하고 있다.
·뒤쫓는 토종 도장로봇 시스템 기업 ‘두림엔지니어링’의 행보
해외 유명 메이커가 장악하고 있는 도장로봇 시스템 시장에서 최근 2~3년 간 시장점유율의 변화가 보이고 있다.
뒤늦게 시작한 토종 도장로봇 시스템 기업인 두림엔지니어링이 그 이유 중 하나인데, 그들은 다들 포화라고 보는 그 시장조차 아직 넓다고 이야기한다.
시장을 확대하고 있는 그들에게는 아직 갈 길이 멀다는 것이다.
국내시장에서 토종기술로 뿌리내리고 있는 이들은 고객의 요청이 있다면 최선을 다해 응하겠다고 하지만 자동차 산업에 대해 더욱 철저히 준비하고 있다.
환경적 요인이 도장로봇 시스템에 있어 매우 중요한 요소
지금은 그리 많지 않은 수요를 보이고 있지만, 지금까지 국내 자동차 생산라인에 도장로봇 시스템을 구축한다면 해외의 도장로봇 전문가들이 찾아왔다.
이미 국내 시장에 세계적인 로봇메이커들이 들어와 있지만 유독 이 도장로봇 시스템에 있어서만큼은 자체 기술력으로는 부족하기 때문이다.
이는 세계 모든 지역에서도 마찬가지로 각 로봇메이커의 본사 및 도장기술을 갖는 지사에서만 대응이 가능하기에 늘 이들과 함께 작업을 하고 있다.
도장이라는 작업은 색을 입하는 과정이기에 수치로만 나타낼 수 없다.
단순히 로봇 및 시스템을 운용하는 것과는 다른 까다로운 공정이라 할 수 있는데, 이 과정을 거쳐 나온 색(色)은 온도와 습도, 또한 작업자의 상태에 따라 다르게 보일 수 있어 이를 늘 같은 결과로 나오게 하는 전문가의 기술이 꼭 필요하다.
·액체인 도료를 분체화시키는 기술
일반적으로 우리가 사용하는 도료는 액체 상태인데, 이를 도장하는 과정에서 밀리퍼시키며 기체에 가까운 파티클로 바꾸게 되는 기술이 요구된다.
이들은 다시 대상에 뿌려졌을 때 반액체인 젤 상태로 변화하게 되는데 이는 최종 과정에서 오븐을 통과하며 고체상태로 완료된다.
이때 도장은 적어도 25cm 이상이 떨어진 상태로 진행되는데 도료가 뿌려지는데 필요한 거리를 고려하여 도장을 완료했을 때 도막두께로 품질을 확인할 수 있다.
이때 단위는 미크론으로 두꺼워야 100미크론을 넘지 않는 경우가 대부분이다.
앞서 언급했듯이 온도, 습도, 바람의 속도 등이 고려되어야 하기에 도장로봇 시스템은 로봇기술 중에서도 ‘종합예술’로 꼽히는 것이다.
·지금도 최고의 도장기술은 장인(匠人)에게 있어
그렇다면 로봇을 통한 공장자동화를 이룬 현 시대에 ‘도장’에 대한 결과 자체를 비교한다면 로봇과 사람, 누구의 기술이 선호될까.
도장로봇 전문가들은 고민할 것도 없이 사람, 즉 ‘장인(匠人)’을 꼽는다.
세계 곳곳에서 열리는 모터쇼의 주인공인 몇 십억 짜리 전시용 차량은 지금도 전문 도장인들의 손을 통해 탄생하고 있다. 그만큼 도장에 있어서 사람의 역할은 크다.
이렇듯 도장에 있어서만큼은 용접이나 핸들링 등의 다른 분야와 달리 막연히 로봇이 더 나을 것이라 생각할 수 없다.
로봇을 운용하는 도장전문가의 기술이 중요하다는 것을 보여주는 또 하나의 사례가 있다.
국내 산업이 급속하게 발전하던 70~80년대 해외산업 현장에서 초기 유압식 도장로봇을 처음 본 이들은 ‘로봇을 가져오면 인건비를 줄여주겠구나’라는 생각으로 그 시스템을 국내 현장에 도입하기 시작했다.
당시로서는 혁신적으로 일부 전자회사 등을 중심으로 꽤 빠른 로봇자동화를 이루게 되었는데, 곧 비닐이 씌워진 채 공장 한 곳에 방치될 수밖에 없었다.
그 이유는 실제 이 도장로봇을 운용할 사람이 없었기 때문이다.
이전에 도장작업을 하던 전문 도장공들이 빠진 상태로 로봇만 운용하는 사람이 남아 있다 보니 도장 자체에 대한 이해가 낮은 상태로 계속해서 시행착오들만 쌓여갔던 것이다.
다른 공정에서도 마찬가지겠지만 특히, 도장에 있어서는 도장전문가의 힘이 크다.
그들의 오랜 노하우를 바탕으로 로봇자동화를 이루는 것이야말로 진정한 자동화를 이루는 길인 것이다.
방폭 설계는 기본중의 기본… 수성도료 또한 기본사양으로
도장로봇 자체의 변화는 크지 않다.
가장 중요한 방폭 설계에 있어서는 그 어느 메이커도 소홀히 하지 않고 있으며, 다만 로봇 바디의 크기를 줄이며 천장, 벽 등에 부착하여 사용하는 공간 활용에 있어서 신경쓰고 있는 모습을 보이고 있다.
이는 비단 도장로봇만의 변화는 아니며 한 공정에 있어 작은 공간에 최대의 로봇을 적용하는 최근의 자동화 트렌드에 따른 것이다.
또한 유럽과 미주시장에서는 이미 시작한 수성도료에 대한 요구가 본격화되어 국내 라인에도 적용되고 있는 것도 주요 관심사라 할 수 있다.
이 시장 역시 2010년이면 교체가 마무리될 것으로 예상되고 있는 가운데 아직까지 이 같은 규제에 적극 대응하지 못한 중국과 인도시장 진출을 고려하는 메이커들이 나온 상태다.
