피로 파괴는 ‘열 번 찍어 안 넘어가는 나무 없다’는 속담과도 같다. 즉, 금속 등의 재료가 소재의 강도보다 낮은 힘을 반복적으로 받아 그 피로로 인해 파손되는 것을 말한다. 쉽게 말해 철사나 숟가락 등을 구부렸다 폈다 반복적으로 했을 때 부러지는 것과 일맥상통한다. 이는 안전율을 고려한 설계와는 관계없이 피로에 의해 제품 파손이 가능하다는 것을 의미한다. 이를 방지하기 위한 기존 쇼트 피닝 역시 다양한 단점이 있었던 것이 사실이다. 이러한 가운데 첨단기술기업 ㈜이엠피케이(대표 강한빈)가 주목받고 있다. 이엠피케이는 전자기력을 이용한 전자기 피닝 방식을 선보여 세간의 이목을 집중시키고 있다. 기존 표면처리법이 지닌 단점을 극복한 새로운 표면처리방법으로 전자기 피닝 분야의 새 길을 연 이엠피케이 강한빈 대표와 인터뷰를 나눴다.
경상남도는 자타공인 기계산업의 메카이자 지능형 기계산업의 거점이며 대한민국 항공산업의 중심지다. 경남 진주시에 자리한 이엠피케이는 지난해 설립된 스타트업임에도 불구하고 뛰어난 기술력을 바탕으로 눈에 띄는 행보를 거듭하고 있다. 이곳은 특히 기존 표면처리법의 문제점을 모두 보완한 혁신적인 표면처리법을 선보였다. 기존 쇼트 피닝은 단방향의 표면처리 방식이므로 형상이 복잡하거나 부품의 내면에 적용이 곤란한 단점을 갖고 있었다. 또한, 레이저 피닝은 고가의 레이저 기반 시스템인 반면 레이저 빔의 직경이 2mm 정도여서 1회에 처리할 수 있는 표면적이 적은 한계가 있었다. 또한, 곡면 처리의 어려움으로 인해 레이저 빔 유도를 위한 전용 로봇이 사용되어야 하므로 가스터빈 블레이드와 같은 고가 부품의 신뢰성 향상을 위해 제한적으로 사용되었던 게 사실이다. 강한빈 대표는 바로 이러한 문제점들을 극복하고자 새로운 액중 방전 방식을 적용한 전자기 피닝 장치를 개발하여 업계의 일대 혁신을 불러왔다는 평이다. 이렇듯 전자기 피닝 분야의 새로운 주역으로 떠오른 이엠피케이는 현재 특허 출원 1건과 등록 1건을 보유 중이며, 중국과 대만 등에서 국제학술대회 논문을 발표하는 등 해외 시장에서도 주목받고 있다.
전자기력을 활용한 혁신적인 표면처리 기술 “이엠피케이는 전자기력을 이용한 전자기 피닝 방식으로 기존 기술의 단점을 극복하였습니다. 사내에서 보유하고 있는 특허인 액중 방전 방식을 이용한 전자기 피닝 기술은 물이나 오일 등 액체 속에 제품을 넣고 커패시터에 충전되어 있던 전기를 순간적으로 방출시킴으로 발생하는 압력을 통해 제품의 표면에 잔류응력을 생성시킬 수 있습니다. 또 기존 기술보다 넓은 면적을 한 번에 처리할 수 있으며 비접촉식 방식이므로 제품 표면에 결함을 유발하지 않을 뿐만 아니라 강도가 높은 첨단 소재에 적용이 가능한 강점이 있습니다.” 기존 전자기 피닝은 대상물의 형태가 원통형 혹은 평면형으로 형태의 제약이 있었다. 하지만 이곳의 액중 방전에 의한 전자기 피닝 방법은 유채 내에서 전기에너지를 방전시킴으로써 대상물의 형태에 대한 제약이 없고 발생한 충격파에 의해 표면처리가 되는 방식이므로 제품의 표면에 균일한 성능의 표면처리를 기대할 수 있다. 아울러 비접촉식 방식이므로 제품 표면에 결함을 유발하지 않으며, 강도가 높은 첨단 소재에 적용이 가능한 장점이 있다. 즉, 전자기 피닝은 표면처리 시 접촉에 의한 표면결함, 마멸, 윤활 등의 문제가 없고 수~수십 μs의 짧은 시간 내에 반복적으로 작업이 가능하여 생산성이 높다. 여기에 더해 쇼트 볼 등의 소모성 부품을 사용하지 않아 친환경적인 기술로 평가받고 있다.
지속해서 우수 제품 발굴하겠다 이처럼 이엠피케이의 전자기 피닝은 전자기력을 이용한 혁신적인 표면처리 기술로써 커패시터에 충전된 전류를 순간적으로 방출시켜 발생한 고에너지를 이용하여 잔류응력을 생성시켜 제품의 피로 수명을 획기적으로 향상시킨다. 이와 함께 쇼트 피닝의 경우 작업 후 표면의 잔유물을 제거하는 후처리 과정이 필요하지만, 전자기 피닝의 경우 제품의 형상 변화가 없기 때문에 후처리 과정이 필요치 않다. 또한, 1회 작업시간이 장비 세팅 및 위치 변경 시간을 포함하더라도 기존 기술 대비 1/6 수준으로 낮아 제품 생산량 측면에서도 상당히 우수한 기술임에 분명하다. “이엠피케이는 향후 우수한 제품들을 지속해서 발굴해 내도록 노력하겠습니다. 앞으로 저희는 끊임없는 도전을 통하여 대한민국 산업 분야의 한 축을 맡고 싶으며, 그 날을 위하여 부지런히 뛰겠습니다. 오랜 시간 동안 축적해온 노하우와 경쟁력으로 좋은 기술을 제공하기 위해 최선을 다하겠습니다.” 이엠피케이는 액중 방전 방식의 전자기 피닝 장치를 통하여 2021년 5억 원의 매출을 달성할 것으로 추정되며, 2024년 기준 연 매출 30억 원에 달할 것으로 전망된다. 앞으로도 이엠피케이 강한빈 대표가 혁신 기술력을 통해 전자기 피닝 분야를 넘어 대한민국 첨단 산업의 새로운 동력 역할을 해나가기를 기대해본다. 김성우 기자
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