기업나라
202002.28
2019년 한눈에 보는 중소기업 지원사업 안내도
정밀제어 중공형 감속기 외산 장벽 허문다
㈜다온오토메이션

소재·부품·장비 분야에서의 경쟁력 강화는 더 이상 미룰 수 없는 과제가 됐다. 일본의 수출 규제 위기는 기술독립의 중요성과 열망을 일깨우는 기회로 자리 잡았다. 특히 중소기업을 중심으로 기술 자립도를 높이고 미래 신산업 창출에 기여하겠다는 움직임이 활발하다. ㈜다온오토메이션도 그중 하나다. 정밀제어용 중공형 감속기 국산화에 성공하며 일본 기업들이 전체 시장의 75% 이상을 점유한 기존 틀을 흔들기 시작했다. 탄탄한 기술력으로 견고한 장벽 허물기에 나선 다온오토메이션의 국산화 여정을 따라가보자.

정밀제어용 중공형 감속기타 경쟁 제품이 백래시 기준을 2분 이내로 잡은 반면, ㈜다온오토메이션 정밀제어용 중공형 감속기는 1분대의 백래시를 구현할 정도로 높은 위치 정밀도를 자랑한다.

㈜다온오토메이션(대표 박정호)은 2017년 자체 기술력으로 정밀제어용 중공형 감속기 개발에 성공했다. 2015년 외산 장비 수입 유통기업으로 첫발을 내디딘 이후 불과 2년여 만의 성과인 데다, 첫 제품이 일본의 수출규제 품목(HS코드 8479.50-9000)에 해당돼 더 이목을 집중시켰다.
감속기는 말 그대로 속도를 떨어뜨리는 기계장치로, 기어를 활용해 모터의 회전속도를 낮추는 대신 구동력을 높이는 부품이다. 로봇 분야를 비롯해 자동화, 검사장비 등 정밀한 동작 제어가 필요한 모든 설비에 반드시 필요하다. 특히 로봇 분야에서는 로봇의 움직임을 제어해주는 관절 역할을 하며 전체 로봇 가격의 3분의 1을 차지할 정도로 고부가가치 핵심 부품으로 꼽힌다. 현재 글로벌 시장은 하모닉드라이브, 나브테스코, 스미토모 등 일본 기업들이 장악하고 있는 상황이며, 국내시장도 별반 다르지 않다. 이런 가운데 다온오토메이션의 등장은 기존 시장에 균열을 내는 죽비가 되기 시작했다.

고가의 외산 DD모터 겨냥해 개발 시작
테스트 중인 감속기 평탄도 테스트를 진행 중인 감속기 다온오토메이션이 중공형 감속기 개발에 나선 것은 고객사의 요구에 부응하고 새로운 성장동력 발굴에 대한 갈망 때문이었다. 창립 초창기에 자동화 관련 부품 유통기업으로 출발한 다온오토메이션은 중소형 모바일 디바이스용 디스플레이가 LCD에서 OLED로 바뀌는 흐름을 감지하고 파나소닉, 니끼덴소, 산요전기 등 내로라하는 글로벌 기업으로부터 DD모터와 리니어모터를 수입해 유통하며 빠르게 자리 잡았다.
반도체나 디스플레이 분야는 엔드유저의 설비투자 등락 폭이 큰 산업군으로, 이른바 슈퍼 사이클이 존재한다. 2016년, 2017년은 단군 이래 최대 투자라고 할 정도로 디스플레이 시장이 호황을 누렸고, 국내 모터업계 또한 그 훈풍을 제대로 탔다. 다온오토메이션도 마찬가지.
박정호 대표는 어찌 보면 중공형 감속기 개발도 이 과정에서 자연스레 시작됐다고 밝혔다.
“여러 고객사와 소통하면서 그들의 불편사항이나 불만사항을 조금씩 듣게 됐어요. 외산 제품이 기술력이 뛰어나고 품질이 높은 반면에 납기가 너무 길고 가격이 비싸며, 고객사에서 요구하는 대로 커스터마이징해주는 데 소홀하다는 등의 이야기가 대부분이었죠. 그런데 가만히 듣다 보니까 저희가 해결해줄 수 있는 게 있겠더라고요. 그래서 직접 개발에 나섰습니다.”
고객사의 요구에 부응하고 새로운 성장동력도 확보할 수 있겠다는 생각으로 박 대표는 곧바로 제조에 뛰어들었다. 특히 그는 고가의 외산 DD모터 시장을 겨냥해 정밀제어용 중공형 감속기를 개발 아이템으로 잡았다. 2016년 당시 DD모터는 국내에서 500억~600억 원 규모의 시장을 형성했고, 다온오토메이션에서 유통한 제품이 이 중 10%의 점유율을 차지했다. 그는 중공형 감속기를 개발한다면 이 시장을 다시 잡을 수 있을 것이고, 이미 아는 시장이니 기술력만 확보한다면 충분히 승산이 있겠다고 판단했다. 박 대표는 박형순 연구소장과 나종길 팀장 등 중공형 감속기 분야에서 15년 이상 제품을 개발·제조해온 전문인력을 적극 영입해 개발에 착수했다.

1/60° 위치 정밀도에 완벽한 커스터마이징으로 경쟁력 확보
정밀제어용 중공형 감속기는 반도체를 비롯해 디스플레이, 검사장비, 로봇 관절 등 최근 수요가 급증하고 있는 애플리케이션이다. 휴대폰 제작에 필요한 라미네이트 장비나 카메라 모듈 검사장비, 디스플레이 장비, 물류 장비와 같은 분야에 주로 활용된다. 다온오토메이션은 처음부터 고가의 외산 DD모터를 대체하겠다고 생각한 만큼, 가장 하이엔드 레벨을 구현하고 가격경쟁력 확보에 주력했다.
DD모터에 적용되는 중공형 감속기는 일반 다관절로봇용 고정밀 감속기와 달리 고속 환경에서 안정적인 성능을 발휘해야 하기 때문에 신뢰성이 매우 중요하다. 정확한 위치제어 기술이 있어야 하기 때문에 부품은 더 정밀해야 하고, 강하고 변칙적인 힘을 견뎌내기 위해 강도도 높아야 한다. 이를 잘 알고 있는 다온오토메이션은 독자적인 베어링 조합과 배치 노하우를 갖추고 정밀한 조립성으로 높은 위치 정도 구현에 공을 들였다. 즉, 고강성 크로스 롤러 베어링을 중공 출력 테이블에 적용하고, 출력 테이블의 베어링은 크로스 롤러 베어링 또는 볼 베어링 2개를 사용했다.
특히 위치 정밀도는 정밀 감속기의 성능을 좌우하는 핵심 기술이다. 정밀 감속기 성능은 내부 톱니바퀴들 간의 이격 때문에 발생하는 ‘백래시(backlash, 톱니바퀴가 맞물릴 때 틈이 생기면서 에너지를 잃어버리는 현상)’를 얼마나 제어하느냐가 관건인데, 백래시가 크면 그만큼 동작 범위를 정밀하게 컨트롤하기 어렵다는 것을 의미한다. 다른 경쟁기업들의 백래시 기준이 2분(60분의 2°) 이내인 것을 감안해 다온오토메이션은 기준을 1분(60분의 1°)대로 구현하기 위해 노력했다. 60분의 1°는 모터가 돌다가 멈추었을 때, 정위치 대비 오차가 60분의 1°보다 작다는 것을 의미한다. 이 같은 기술력은 국내 유명 장비제조 기업의 까다로운 신뢰성 테스트를 통과하며 검증받았다. 감속기에 가해지는 중량의 무게중심이 균일하지 않고 수직으로 감속기가 설치된 가학 조건에서, 장비제조 기업에서 요구한 50만 회를 넘어 70만 회에 달하는 반복 테스트를 진행했던 것.
“꼬박 4개월 동안 테스트를 진행했어요. 하루 평균 20번의 결과를 측정해 평균값을 도출하고, 한 달간 도출된 평균값을 취합해 평균 백래시를 환산했는데, 약 0.19arc/min(1arc/min=60분의 1°)를 기록했어요. 이는 현재 시장을 선점하고 있는 외산제품의 평균 백래시 환산 값이 약 2arc/min이라는 점을 감안하면 엄청난 차이라고 할 수 있습니다.”
박 대표는 정밀한 위치 정도를 구현하고 1주일 이내의 단납기를 실현한 것이 가장 큰 경쟁력이라고 강조했다. 뿐만 아니다. 다온오토메이션의 중공형 감속기는 타 브랜드에 구애받지 않고 모터를 장착할 수 있으며, 경쟁기업 제품에 비해 큰 중공홀 구경을 복잡한 배선 및 배관 작업에 이용할 수 있으므로 전체 장비 설계를 간소하게 할 수 있다는 장점이 있다.

독자적인 베어링 조합과 배치 노하우다온오토메이션은 독자적인 베어링 조합과 배치 노하우를 갖추고 정밀한 조립성을 자랑한다.

업무 중인 직원들다온오토메이션은 기존 중공형 감속기 분야에서 15년 이상 제품을 개발·제조해온 전문인력을 영입해 순조롭게 국산화의 꿈을 이뤘다.

세계를 무대로 하모닉드라이브 시장 정조준
다온오토메이션이 국산화한 중공형 감속기는 2017년 말부터 삼성디스플레이 1차 협력기업들에 납품됐다. 박 대표는 앞으로 DD모터 시장을 겨냥하고, 특히 하모닉드라이브 시장을 정조준해나갈 계획이라고 밝혔다. 하모닉드라이브 감속기는 기존 미국에서 발명된 형태의 고주파 감속기의 효율을 높이기 위해 일본 하모닉드라이브시스템즈에서 치형을 변경해 특허를 낸 감속기를 말한다. 가볍고 감속비가 높으며 구조가 복잡하지 않은 데다 1분대의 백래시를 구현할 정도로 정밀하다. 반면, 가격이 높고 강성이 약하다는 단점이 있다. 박 대표는 자사 제품이 중공형인 데다 가격이 저렴하고 고강성을 자랑하므로 고객사의 선택의 폭을 넓힐 수 있어 정면승부해볼 수 있다고 자신했다. 더불어 앞으로 베어링 등 원부자재 거래처를 다변화해 혹시 있을지 모를 리스크에 대비하고, 국내 기업과 자체 개발을 진행해 기술 자립도를 점차 높여나갈 것이라고 천명했다.
“저희는 일본의 수출 규제에 대응하기 위해 국산화에 나선 것은 아닙니다. 제조기업으로 변신하기 위해 자체 기술력을 갖춰야 하는 것이 당연한 수순이었어요. 기술 독립이라는 거창한 말이 아니더라도 탄탄한 기술력을 갖추는 것은 기업의 지속가능성을 위한 필수 요건이니까요. 물론, 앞으로 감속기 시장에 대한 규제가 들어올 것에 대비해 미리 준비할 수 있어 다행이라고 생각합니다. 저희의 중공형 감속기의 히스토리는 이제부터 시작입니다.”

시연 중인 중공형 감속기삼성디스플레이 1차 협력 기업들에 납품돼 시연 중인 중공형 감속기

박정호 대표가 말하는

㈜다온오토메이션의 국산화 ABC

박정호 대표 핵심 인적 자원을 영입한다
기술개발은 당연히 인재에서 출발한다. 내부에 인적 자원이 없다면 외부에서 영입을 해야 하는데, 핵심은 해당 분야의 전문인력이어야 한다. 다온오토메이션은 중공형 감속기 분야에서 관련 제품개발 및 제조에 15년 이상 경력을 보유한 베테랑을 영입해 순조롭게 기술을 완성했다.

틈새를 공략한다
중공형 감속기는 정밀한 기술력을 요하지만 넘지 못할 장벽은 아니다. 다만 산업에서 시장 규모가 그리 크지 않아 대기업도 중소기업도 놓치고 있던 시장이었다. 시장을 잘 살피면 틈새는 반드시 있다.

원부자재 국산화도 고려한다
진정한 국산화는 원부자재까지 이뤄져야 한다. 현재 다온오토메이션은 일본산 베어링을 사용하고 있으나, 대만 기업과 접촉하고 국내 기업과 자체 개발도 고려하는 중이다. 수출 규제로 인한 원부자재 리스크에 대비하려는 노력의 일환이다.

이은정 전문기자 사진 손철희 객원사진기자

[2020-01-13]조회수 : 242
  • 목록으로
  • 프린트

유용한 정보가 되었습니까? [평균5점/1명 ]

500자 제한 의견달기
이름 비밀번호
내용
인증
* 불건전한 내용이나 기사와 관련없는 의견은 관리자 임의로 삭제 될수 있습니다.
우)52851 경상남도 진주시 동진로430 (충무공동) | 잡지구독문의 T.055-751-9128 F.055-751-9129
Copyright ⓒ KOSME. All rights reserved.