해피프리즘 01 - 이달의 엔지니어상 9월 수상자
‘자동차용 초고강도 핫스템핑 스틸 파이프를 적용한 후방범퍼 백빔 시스템’ 개발
29년간 자동차 의장부품 설계에 매진한 현대자동차(주) 이복철 책임연구원은 자동차용 부품을 경량화하고 원가를 절감할 수 있는 기술을 개발한 공로를 인정받았다.
“이제껏 유럽의 선진 자동차 메이커를 열심히 따라와서 어깨를 나란히 할 정도가 되었다면, 이제부터는 우리들만의 세계 최초, 최고 기술로 그들의 표준이 되고 싶다”는 포부를 밝히는 그에게서 기술 대한민국의 미래가 읽힌다.
question 01
‘자동차용 초고강도 핫스템핑 스틸 파이프를 적용한 후방범퍼 백빔 시스템’이란 무엇인가요?
차량의 앞뒤에 위치하여 타 차량이나 사물 등과 저속으로 부딪혔을 때 차량의 손상을 최소화 하는 기능을 하는 것이 범퍼 시스템입니다.
그 구성은 외관에서 눈에 보이는 범퍼 커버와 그 내측에 위치하여 직접 충돌에너지를 흡수하는 백빔으로 구성됩니다.
이번에 개발한 백빔시스템은 통상의 스틸 소재에 탄소성분을 조절하여 1차적으로 강성을 올리고, 이 소재를 이용하여 약 950℃의 고온에서 원하는 형상으로 성형한 뒤 즉시 급랭시켜 강성을 극대화하는 핫스템핑 공법을 적용한 것입니다.
이렇게 성형된 파이프를 사다리꼴 형태로 구성하여 불필요한 부위를 대폭 줄이면서도 충돌 시에 차량이 흡수하는 충격에너지를 극대화한 구조입니다.
question 02
이 기술의 예상 파급효과에 대해 말씀해주세요.
경쟁사에서 중량이 무거운 스틸 판재를 사용하거나, 가볍기는 하나 가격이 비싼 알루미늄이나 글래스 섬유를 강화한 플라스틱 복합재를 적용하고 있는 가운데, 본 기술은 스틸 소재를 이용한 세계 최초의 기술입니다.
이런 기술들과 비교해서 본 기술은, 원가는 약 30%, 중량은 40%의 절감 효과를 얻게 됐습니다.
소재 국산화를 통해 가격 경쟁력과 기술 경쟁력을 갖추게 되었으며 이를 통한 수입 대체 효과 등은 앞으로 매우 커질 전망입니다.
현재 이 기술을 이용하여 요구 성능 조건이 다른 앞 범퍼 백빔에 적용하기 위해 개발을 진행 중입니다.
question 03
개발 과정에서 가장 큰 어려움은 무엇이었나요?
초기 개념 설정 단계에서 성공 가능성에 대한 확신이 없어 추진 여부를 고민하던 기억이 나며, 특히 초고강도 핫스템핑용 스틸 소재를 세계 최초로 개발해야 하기 때문에 스틸의 강도에 대한 목표치를 어느 수준까지 올려야 할지 등을 결정하는 것이 어려웠습니다.
개발 완료 후에는 차량에 적용하기 위해 관련 부문의 협조를 얻어야 하는 것이 힘들었습니다.
question 04
오랜 시간 한 분야에 몸담으셨는데, 그 감회는요?
자동차에 있어 의장부품은 한마디로 고객이 보고, 느끼고, 만지는, 차체 철판을 제외한 대부분의 부품들을 지칭하는 용어입니다.
현대차가 독자기술을 확보하기 위해 가장 먼저 노력한 부분이 의장부분이며 아울러 우리 기술로 우리 모델을 제일 먼저 개발에 성공한 부분이기도 합니다.
하지만, 이 부분은 차종마다 다른 디자인을 구현해야 하고, 여기에 고객이 감동을 느끼는 고급감과 감성을 입혀야 하기 때문에 어려운 점이 많습니다.
오랜 기간 한 분야에서 일을 하면서도 아직도 모자람을 느끼는 이유이기도 합니다.
question 05
스트레스 해소를 위해 직접 실천하는 것이 있다면요?
자주 하지는 못하지만 몇 년 전부터 팀 동료들과 같이 시작한 골프가 많이 도움이 되었던 것 같고, 작년부터는 산악자전거를 배우고 있습니다.
주변에서 쉽게 할 수 있고, 건강 관리에 도움이 되는 자전거 타기를 다른 분들께도 권해 드리고 싶습니다.
‘중대형 실린더 라이너 세척기’ 개발
(주)피알 박건일 대표는 20년 이상 엔진·변속기 세척기와 공장 자동화 설비 개발에 전념해온 엔지니어로서 하나의 세척기로 형상이 다양한 32종류의 선박용 실린더 라이너를 세척할 수 있는 장비를 개발했다.
한 기업의 대표이기도 한 그는, 제품의 기획, 설계, 제작, 품질관리, 그리고 유지보수의 전 과정에 직접 참여하고 끊임없는 연구를 통해 20여 건의 특허를 획득하는 등 지속적인 기술개발에 앞장서 왔다.
question 01
‘중대형 실린더 라이너 세척기’ 개발 기술에 대해 설명해주세요.
엔진·변속기 세척기는 자동차와 엔진·변속기의 실린더 블록, 실린더 헤드, 실린더 라이너 등에 붙어 있는 이물질을 제거하는 장비로, 제품의 표면 손상 없이 청정도를 유지하는 기술이 관건입니다.
그 중에서 중대형 실린더 라이너 세척기는 선박에 장착되는 다양한 크기와 모양의 실린더 라이너를 자동 세척할 수 있는 장비로, 라이너가 회전하는 방식을 사용하여 전 방향을 효과적으로 세척할 수 있어 작업능률 및 청정도를 향상시켰습니다.
이러한 특허 기술의 제품화로, 기존에 7~8명의 수작업이 필요하던 공정을 무인화하여 품질을 개선하는 동시에 불량률(0%)과 원가(30% 이상)를 현저히 낮추고, 작업안전성 및 생산성(50%)이 향상되었습니다.
question 02
개발 과정에서 주안점을 둔 부분은 무엇인가요?
“누구도 따라 할 수 없는 독창적인 기술을 만들겠다”라는 목표가 있었습니다.
세계 최대의 조선회사에서 전 세계 우수 세척기 업체와 컨택한 결과 실린더 라이너를 세척할 수 있는 기계를 만들 수 없다는 내용의 대화를 듣게 되었는데, “안 되는 것은 없다. 다만, 시간과 고생의 차이일 뿐이다”라는 도전정신으로 이 제품을 “세계 최초” 개발하게 되었습니다.
question 03
기술 개발이 갖는 의미는 무엇이라 생각하시나요?
“튼튼한 KOREA를 만든다”고 생각합니다.
제가 엔진·변속기 세척기 및 자동화 설비 생산을 시작한 2000년대에는 선진국인 독일, 일본 제품이 주를 이루고 국산이라고 해도 해외 부품을 가지고 와서 조립하는 정도로 해외 의존도가 높았습니다.
그러나 국내 업체의 끊임없는 기술 개발을 통해 지금은 해외 수출이 활발하게 이루어지고 있습니다.
이처럼 기술 개발은 자원이 없는 우리나라의 보이지 않는 든든한 무형 자산이라고 생각합니다.
question 04
등록 중인 특허에 대해 소개해 주세요.
대표적으로 타워버퍼장치(특허 제10-1197954호)는 생산 속도가 상이하기 때문에 발생하는 생산라인의 일시정지와 제품 공급의 단절을 방지하므로 중간재의 연속적인 이송 흐름이 가능하고 라인 가동률이 상승하여 작업의 효율성과 제품 생산성을 높일 수 있고, 수직 엘리베이터형 버퍼장치의 특성상 설치공간을 줄일 수 있어 작업장의 공간 활용을 높이는 효과가 있습니다.
복합세척 및 에어블로우 장치(특허 제10-1178291호)는 가공부품 내외부에 묻어있는 칩과 절삭유뿐만 아니라 실린더헤드의 깊은 심공(Deep Holes)인 볼트 홀 및 플러그 홀에 적재된 칩 및 절삭유까지 모두 제거하는 효과가 있습니다.
question 05
삶의 철학이 있으시다면요?
물방울이 바위를 뚫을 수 있다고 생각합니다. 다만 시간이 걸릴 뿐입니다.
끊임없이 노력하면 반드시 이뤄낼 수 있습니다.
창업 후, 3년 동안 끊임없이 노력하니 ‘하면 된다’는 확신이 들기 시작하더군요.
확신은 자신감이 되었고 일에 더욱더 몰두할 수 있었습니다.
사업 성공에 대한 확신은 그로 하여금 보다 멀리 그리고 넓게 볼 수 있도록 만들었습니다.