내쇼날시스템(주) NSWEL이 최근 용접 로봇 최적화를 위한 원천기술 확보에 성공하며, 신뢰성을 제고했다. 내쇼날시스템(주) NSWEL에게 오랜 숙원과도 같았던 4가지 특허기술은 그간 현장에서 목메어 외쳤던 요구사항을 충족시킬 핵심으로, 이상적인 생산성과 작업자 안전성 확보 등에 최적안으로 부상할 것으로 기대를 모은다.
(왼족부터) 내쇼날시스템(주) NSWEL 김병문 기술이사, 사상구 조병길 구청장, 내쇼날시스템(주) NSWEL 김영호 대표이사, 사상기업발전협의회 김한집 회장, 내쇼날시스템(주) NSWEL 김병헌 기술연구소장 / 사진. 내쇼날시스템(주) NSWEL
특허 취득으로 글로벌 신뢰성 확보
솟아 오르는 연기와 불꽃 사이에서 금속 매듭이 새겨진다. 산업안전모로 반사되는 빛을 차단하고 열과 압력을 이용해 금속 간을 결합시키는 과정은 최소 오차 전문성이 요구되는 용접공의 업무이다. 결과물은 고도로 단련된 장인정신과 그의 손길에서 비롯된다. 오랜 기간 현장에서 터특한 것들은 습관처럼 몸에 베어 어떠한 상황에서도 즉각적인 판단력으로 상황을 진단하는 원동력이다. 최근 사람의 영역으로만 판단됐던 해당 업무가 자동화와 로봇 간 결합으로 크게 요동치고 있다. 정부나 시장에서 첨단기술에 기반한 자동화 솔루션을 요구하기 시작하면서부터다. 더군다나, 작업자 안전성 문제, 일정하고 고른 생산성 이슈 등도 여기에 더해지면서 용접 자동화, 특히 로봇을 활용한 스마트 용접 자동화 솔루션은 더욱 각광을 받고 있다.
사옥 내 설치된 레이저용접 로봇 시스템 / 사진. 내쇼날시스템(주) NSWEL
로봇 기반 레이저 용접 자동화 솔루션은 이미 수 많은 로봇 기업과 SI 업체가 참여해 열을 올리고 있는 시장이다. 언젠가는 시장 안정화와 기술 경쟁력 차이로 기업 간 승패여부가 결정될 터이지만, 해당 기업들은 이른바 동반성장이라는 철학을 공유하며 더불어 성장하고 있다. 여기에 속한 대부분 기업들은 용접 자동화에 로봇 중요성을 늘상 강조한다. 180°, 360° 회전 반경이나 금속간 접합을 위한 토치 온도 설정 여부가 얼마나 중요한 지 열변을 토한다.
내쇼날시스템(주) NSWEL 임직원이 장비 상태를 점검하고 있는 모습 / 사진. 내쇼날시스템(주) NSWEL
그러나 내쇼날시스템(주) NSWEL은 그러한 의견에 다소 냉정하다. 이들은 로봇이 전반적인 레이저 자동화를 하는 데에 필수적인 것은 분명하나, 로봇이 일정하고 고른 생산성을 유지할 수 있도록 ICT를 접목한 인공지능(AI) 기술이 중요하고, 주목해야 한다고 강조한다. 즉 작업자가 ICT를 활용해 원하는 값을 입력하고, 그 신호를 인공지능이 전달받아 로봇에게 수행하라고 명령하는 일련의 과정이 더욱 고도화돼야 한다는 의미다. 일례로 용접 로봇으로, 금속과 금속 간에 접합을 시도할 때, 특정 영역이나 일정 시간이 경과한 후, 살짝 벌어지거나 들리는 이상징후가 포착되기 마련이다. 여기서 많은 작업자들은 변수조건을 살펴보며 “로봇이 인식하지 못한 것” 혹은 “작업자 실수”로 치부하기 마련이다. 그래서 10개 중 3개를 성공하다가 7개 접합이 가능해지면 만족감을 느낀다. 그러나 내쇼날시스템(주) NSWEL은 그러한 결과도 실패라고 말한다. 이들의 성공기준은 9/10 혹은 10/10이다. 내쇼날시스템(주) NSWEL은 성과를 거두기 위해서는 ICT 심 트레킹(Seam Tracking) 기술이 탑재돼야 한다고 강조한다. 용접 이음매를 실시간으로 추적하고 프로세스를 제어할 수 있도록 하는 해당 솔루션은 전압, 이동 속도, 와이어 피드 및 용접 비드 형성을 마련할 수 있다는 점에서 보다 전문적이고 고도화된 R&D를 필요로 한다.
용접 로봇 결과물 / 사진. 내쇼날시스템(주) NSWEL
여기에 더해 소프트웨어 신뢰성이나 반복운동에 따른 과열로 축이 틀어지거나 용접불량/과전류로 작업시간 동안 전력이 일정하게 발생하지 않는 현상은 정전류 시스템이 보다 고도화돼야 해결할 수 있다. 정전류 시스템은 그야말로 용접기술을 보유한 기업의 원천기술이다. 정전류 테스트, 시험테스트, 안전테스트 검증이 미비한 상황에서 로봇에 연결한다면 온전한 결과값을 얻을 수 없기에 해당 기술의 필요성을 언급하는 것이다. 이와 관련해 내쇼날시스템(주) NSWEL은 ▲BSP 인공지능 신호장치 ▲인공지능 비례 제어장치 ▲마이크로 냉간 용접장치 ▲CPU 냉각시스템 등의 특허기술을 취득하고 모든 레이저 광전자가 일정하게 특정 작업구간 간 출력이 가능하다는 시험 성적을 마쳤다.
시장 점유율 확대 모색
내쇼날시스템(주) NSWEL은 해당 시장이 더욱 발전하기 위해서는 로봇뿐만 아니라, 제어, 신소재, 레이저 광전자 등이 서로 융합할 수 있도록 실험장비, 시험 테스트장비, 전원 테스트기, 안전 테스트기 등을 갖춰 엔지니어가 꾸준히 연구하고, 기업이 원천기술을 확보할 수 있는 환경이 마련돼야 한다고 강조한다.
실제 현장에서도 내쇼날시스템(주) NSWEL이 추구하는 가치에 고개를 끄덕인다. 기업은 궁극적으로 생산 불량을 줄이는 것이 가장 큰 이슈인 상황에서 전자전기 효율성을 판단하고 장비를 선정하는 관례같은 기준에 의구심을 표하는 것이다. 이를 해결하는 데에 필요한 것이 원천기술이다. 최근 발전을 거듭하는 핵융합발전, 배터리 산업과 같이 열전도율이 뛰어나면서 고가인 소재를 다루는 영역에 있어서는 이러한 기술의 필요성이 더욱 높아지고 있다. 작업 영역 내 금속 강도가 약해지거나 소성 변형으로 내부 조직을 무너뜨리지 않아야 하기에 토치에서 뿜어 나오는 열을 25~27℃, 24시간, 사시사철 내내 유지시켜야 하며 이는 로봇이 아닌 인공지능과 레이저 용접기의 역할이라고 내쇼날시스템(주) NSWEL은 역설했다.
로봇으로 동용접을 시연한 결과물 / 사진. 내쇼날시스템(주) NSWEL
레이저광전자공학과 로봇공학이 어울러지면서 열부식성에 대한 물성테스트를 수행할 수 있는 기업으로 성장한 내쇼날시스템(주) NSWEL은 소프트웨어나 정전류시스템 관련 연구와 오차를 줄일 수 있는 공학기술과 신뢰성을 확보했다. 원천기술 확보로 자사만의 고유한 능력을 갖추게 된 이들을 국내 굴지 글로벌 기업과 R&D 연구 업무협약을 맺는가 하면, 지역 내 석박사 출신들과 레이저광전자공학 및 용접 관련 프로젝트를 수행하기로 하면서 한층 고차원의 시장 가치 창출에 기여하고 있다.
여기에 7년간 5배 이상의 매출 신장도 이룩해 레이저용접기 국내 시장 50%, 2,636대 판매, 1위 점유라는 내쇼날시스템(주) NSWEL의 장기 목표에 한 발짝씩 점진하고 있다. 동사의 기술력은 해외시장에서도 눈길을 사로잡고 있는데, 미국, 중국, 베트남 외 30개국은 물론이거니와 견고한 신뢰도를 갖춰야 진입할 수 있는 일본까지 내쇼날시스템(주) NSWEL 솔루션 도입을 거듭하고 있다. 최근 이 기업은 지난 6월 19일부터 21일까지 도쿄제조기계요소 및 기술 전시회에 참가해서 글로벌 굴지 기업과 도입 가능성 제고를 위한 미팅을 이어갔다는 후문이다.
내쇼날시스템(주) NSWEL 신축사옥 전경 / 사진. 여기에
한편, 내쇼날시스템(주) NSWEL은 최근 신축사옥 개소식을 개최하며, 용접 로봇 자동화 기업으로서의 새로운 출발을 공식화했다. 해당 사옥 1층은 레이저 로봇 생산 공장으로 연구 병행 시설도 함께 들어섰으며 2층은 전문 연구소로 꾸려 R&D에 더욱 집중한다는 계획이다. 특히 내쇼날시스템(주) NSWEL의 기술정수를 확인할 수 있는 AI용접 자동화ICT센터는 공정라인 최적화를 위한 심층상담부터 제품 라인업 검토를 위한 시연 공간으로 마련돼 고객은 부담없이 제품을 검토하고, 도입방안을 함께 고민해 볼 수 있다.
