에너진, 국산 HIP 장비 본격화 시대 열어

< 사진 제공 : 에너진 >

국내에서 고온 고압 등 방압 성형기- HIP(Hot Isostatic Press)는 유럽과 미국 그리고 일본의 전유물이었다. HIP 공정 처리는 고급 철강, 세라믹 소재 개발과 부품 산업, 미래 항공우주 산업과 방위산업까지 전산업 분야에 파급효과가 큰 분야이다. 그런데도 그간 중국, 미국 등의 HIP 서비스를 이용할 수밖에 없었던 국내 소재, 철강 공급업체에 장비 국산화로 새로운 전기가 마련되었다.

지난 7월 10일 극한 공정 장비 생산 전문 업체인 에너진 주식회사가 3년간 개발하여 나노소재 전문업체로 공급한 HIP 장비 설명회가 당진 코나솔 공장에서 진행되었다.

이 자리에서 소개된 에너진 주식회사의 국산 HIP 장비는 최고 압력 200MPa, 최고 온도 2000℃에 최신 HIP 공정 제어 기술인 급속냉각을 구현하였다. 이는 현존하는 가장 높은 사양의 장비와 동급으로 철강·소재로부터 세라믹 소재까지 모든 소재의 공정 처리가 가능한 수준이다.

HIP 공정에서 압력과 온도가 중요한 이유는 높은 내열성과 고강도를 요구하는 첨단 소재일수록 높은 온도와 압력이 요구되기 때문이다.

항공우주, 방산, 원자력 분야 등은 HIP 공정을 통해 미세구조를 재배 열애 소재의 기공과 결함을 제거해 치밀과 하기 위해 그 선택 단계에서부터 높은 경도와 내열 온도를 지닌 소재를 선택한다. 니켈, 티타늄 등의 슈퍼 합금 금속, 실리콘 카바이드 등의 세라믹 소재를 처리하기 위해서는 200MPa, 2000도의 공정 온도가 필수적이다.

이번 에너진이 제작하여 코나솔에 설치한 HIP 장비는 200MPa과 2000도의 공정 온도를 보장할 뿐만 아니라 상업적 운용이 충분히 가능한 직경 800mm, 높이 2500mm 작업 유효 공간을 확보한 대형 장비이다.

금속 소재의 경우 HIP 공정에서 고압 열처리(HPHT-High Pressure Heat Treatment)가 가능하도록 급속 냉각을 구현한 장비는 국내에 최초로 설치되었다. 이를 통해 어떠한 공정 설계에 대한 부담 없이 소재생산이 가능해지고 높은 공정비용을 공정 시간 단축을 통하여 절반으로 줄일 수 있게 되었다.

장비 제작 업체인 에너진은 40여년간 축적된 고압, 고온 기술을 총집적해 안전성 면에서도 미국 기계공학회의 품질 규정을 준용한 WIRE WOUND 공법을 채택하여 오히려 미국 장비 회사보다 우수한 장비를 제작하여 납품할 수 있었다.

에너진은 현존하는 최대 크기의 장비가 일본에 설치된 직경 2050mm HIP인데, 향후 원자력 분야의 유망 분야인 SMR(Small Modular Reactor) 제조 공정에 대응하기 위하여 세계 최대 직경 5000mm HIP 개발에 나서겠다는 계획을 밝혔다.

HIP의 전체 처리용량이 인접 국가인 미국과 일본의 1/10에도 미치지 못했던 국가에서 일시에 HIP의 자주독립을 이룬 성과가 아닐 수 없다. 향후 관련 업계의 관심과 지속적 장비 설치가 계속된다면 전략 물자 관리라는 수출 장벽을 앞세운 일본을 추월하는 것도 가능할 전망이다.