뿌리산업 가운데 가장 열악한 분야로 꼽히는 주조 공정에도 디지털전환(DX) 바람이 불고 있다. 쇳물을 부어 부품을 만드는 데 필요한 모래 거푸집(주형)을 3차원(3D) 프린터로 손쉽게 제조하는 주물 혁명의 시대가 열린 것이다.

5일 인천 서울엔지니어링 주조공장에서 작업자들이 3D 프린터로 제작한 둥근 모양의 주형(사진)을 활용해 제철소용 설비를 생산하고 있다.

“우리 회사 주조 공장은 몇 년 더 할 수 있나요?”

임직원과의 간담회가 시작되자 불안감이 섞인 질문이 날아왔다. 2세 경영자인 한국현 삼영기계 사장이 2013년 삼성전자에서 퇴직하고 회사에 합류한 지 한 달이 채 지나지 않은 때였다. 뿌리기업인 삼영기계는 뜨거운 쇳물을 부어 선박과 철도 엔진 부품을 만드는 주조회사다. 세계적으로 기술력을 인정받는 기업이지만 작업 환경이 열악한 탓에 고질적인 인력난에 시달리고 있었다. 경쟁사도 하나둘씩 중국으로 공장을 옮길 때였다. 돌파구가 필요했다.

삼영기계는 우선 중국 이전을 검토했다. 그러나 곧 미봉책이라는 결론을 내렸다. 부품의 기계적 성질을 좌우하는 주조 공정의 핵심 기술이 결국 유출될 것이란 판단에서였다. 한편으론 공장 자동화도 병행했다. 주조 공정과 더불어 손이 많이 가는 ‘후처리 그라인딩’(거친 가공 면을 다듬는 공정)용 로봇을 도입했다. 이 시도는 몇 년 만에 실패로 끝났다. 작업자보다 로봇의 속도가 느린 데다 부품의 좁은 안쪽 면을 다듬기엔 한계가 있었기 때문이다.

한 사장에게 실마리를 제공한 것은 책이었다. 때마침 출간된 신간 <미래 주조산업과 첨단 IT기술의 융합>에 산업용 샌드 3D(3차원) 프린팅 기술이 소개됐다. 쇳물을 주입해 부품을 제작하는 과정에 필요한 모래 거푸집(주형)을 3D 프린터로 대체하는 획기적인 방식이었다. 전통적인 방식으로 주형을 만들려면 별도의 금형이 필요하다. 금형에 모래를 다져 넣어 주형을 만들고, 다시 이 주형에 쇳물을 부어 부품을 제작한다. 2단계 과정을 거치는 간접 주형 생산 방식이다. 여러 명의 작업자가 매달려야 하는 주조업계에서 가장 고된 공정에 속한다. 

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