제일연마공업, 디지털 전환으로 미래를 연마하다

[2024서울창조경제혁신센터 산업맞춤형 선발기업 인터뷰⑤]
박민호 제일연마공업 정보보호 최고책임자
전통 산업에서 디지털 혁신 전환 대표적 성공 사례
전사적 AI 구축·교육 실시...생산성·안전 동시 개선

이 기사는 2024 산업맞춤형 혁신바우처 지원사업에 선정된 기업을 대상으로 진행하였다. 이 사업은 AI기반 디지털 전환 수요가 있는 기업을 대상으로 실질적인 디지털 전환 촉진 및 자체 디지털 실행 역량 확보를 도모하는 디지털 전환 지원사업이다. 해당 사업은 과학기술정보통신부 사업으로서, 2022년부터 3년 연속 정보통신산업진흥원이 전담하고 서울창조경제혁신센터(이하 ‘서울센터’)에서 주관하였으며, 올해는 LG AI연구원이 협력기관으로 참여했다.

연마 공업은 단순히 표면을 매끄럽게 하는 작업이 아닌, 제품의 품질과 성능을 좌우하는 중요한 기반 기술이다. 조선, 철강, 건설, 자동차, 반도체, 의료 등 거의 모든 기초산업에 필수적으로 활용되고 있다. 이 분야에서 국내 최고 기술력을 보유한 제일연마공업은 지방에 위치한 불리함을 극복하고 최근 핵심 공정에 디지털 전환(DX)과 AI 기술을 적극적으로 접목하며 주목받고 있다. 특히 ‘혁신바우처 지원사업’을 통해 데이터 분석 및 AI 교육을 진행하고, 축적된 데이터를 활용하여 공정 개선 및 안전관리 시스템 전반의 대전환을 만들어가고 있다. 이 기업은 전통 산업에 첨단 디지털 기술을 융합하여 산업 경쟁력을 한 단계 끌어올리는 모범 사례를 제시하고 있다. 서울창조경제혁신센터 산업맞춤형 선발기업 제일연마공업 박민호 최고책임자 인터뷰다.

Q. 어떤 사업을 하는 기업인가

연마시장에서 글로벌 No.1 일류기업이 되겠다는 의미에서 ‘제일’이란 사명이 만들어졌다.

제일연마공업은 연삭숫돌을 제조 및 판매한다. 이 연삭숫돌은 그라인딩 휠(Grinding Wheel)이라고 불리는데 조선, 철강, 건설, 자동차, 반도체, 의료 등 거의 모든 기초산업에 사용되는 핵심 제품 중 하나다.

국내 연마숫돌 시장의 규모가 상당한데, 제일연마공업이 국내 시장에서 점유율 1위를 차지하고 있다. 본사는 포항, 1955년에 창립되어 오랜 역사를 가지고 있으며, 국내 최고의 경쟁력을 갖춘 고품질 제품 생산을 목표로 하고 있다.

Q. 연마 공업이란 무엇인가

제일연마공업 일반 공정과정

연마(硏磨, polishing)는 재료의 표면을 갈고 닦아 광택을 내거나, 표면의 거칠기를 줄여 매끄럽게 하는 공정이다. 또한, 아주 미세한 양의 재료를 제거하여 제품의 치수 정밀도를 향상시키는 목적도 있다.

연마의 주된 목적은 크게 네 가지로 요약할 수 있다. 첫째는 표면 조도를 개선하여 재료 표면의 거칠기를 줄이고 매끄럽고 균일한 상태로 만드는 것이다. 둘째는 금속이나 유리와 같은 재료에 광택을 부여하여 시각적인 매력을 높이는 것이다. 셋째는 아주 미세한 연마를 통해 제품의 치수를 정밀하게 조정하는 것이다. 이는 정밀 부품의 제조에 필수적인 과정이다. 마지막으로, 표면의 특성을 변화시켜 내마모성이나 내식성과 같은 기능성을 향상하는 데 사용된다. 예를 들어, 연마를 통해 금속의 표면을 강화하여 마모에 더 잘 견디도록 만들거나, 부식에 강하게 만들 수 있다.

제일연마의 주력 사업 아이템은 연삭숫돌로 주로 연마 및 절삭 작업에 사용되는 산업용 소모품이다. 연삭숫돌은 고속으로 회전하며 금속, 유리, 세라믹 등 단단한 소재를 연마하거나 절삭할 수 있다.

연삭숫돌의 표면에 미세한 연마 입자가 고르게 분포되어 있어서, 회전 시 이 입자들이 접촉하는 물체 표면을 깎아내며 원하는 형태로 가공하는 방식이다. 이를 통해 제품의 표면을 매끄럽게 하거나 특정 모양으로 정밀 가공이 가능하다.

Q. 대표 제품은 무엇이며 어떤 분야에 사용되는가

점토, 장석, 유리질 등의 무기질 재료를 고온에서 소성하여 만든 결합제 비트리파이드(Vitrified), 페놀 수지, 에폭시 수지 등의 유기질 재료를 사용하여 만든 결합제 레지노이드(Resinoid), 다이아몬드 다음으로 경도가 높은 초경질 연마재 CBN(Cubic Boron Nitride), 에폭시(Epoxy), MgO(산화마그네슘)를 적용한 연삭숫돌을 취급하며, 센타레스가공, 평면가공, 내면가공, 기어가공 등에 사용된다.

연삭숫돌 제조와 제품에 대한 AS(After Servise), BS(Before Servise) 등과 의뢰 기업 맞춤형 기술 컨설팅을 제공한다.

제일연마공업 로타리바 등 다양한 연마방식을 활용하고 있다.

우리기업 제품들은 다양한 산업 분야에 고루 활용되고 있다. 금속 가공 분야에서는 금속 부품의 표면을 매끄럽게 처리하거나 정밀한 치수를 얻기 위해 연마 기술이 필수적으로 사용되며, 유리 가공에서는 유리 제품의 표면에 광택을 내고 흠집을 제거하여 투명도와 미관을 향상시키는 연마 작업이 이루어진다. 반도체 제조공정에서는 웨이퍼 연마, 특히 CMP(화학적 기계적 연마) 공정이 핵심적인 단계로 자리 잡고 있으며, 이를 통해 반도체 칩의 성능과 집적도를 높인다. 렌즈와 프리즘 같은 광학 기기를 제조할 때도 정밀한 연마를 통해 빛의 투과율과 굴절률을 조절하여 기기의 성능을 극대화할 수 있다. 자동차 산업에서는 차체 표면의 광택을 내거나 엔진 부품의 정밀도를 높이는 데 연마 기술이 활용되며, 항공 우주 산업에서는 항공기 엔진이나 날개 등 고도의 정밀도를 요구하는 부품의 연마가 필수적이다. 마지막으로, 보석 가공 분야에서도 원석을 보석으로 만들기 위해 연마를 통해 광택을 내고 모양을 다듬는 작업이 이루어진다.

Q. ‘혁신바우처 지원사업’에 참여하게 된 계기와 효과가 궁금하다

데이터 분석과 AI 교육에 대한 내부적인 요구는 늘 있었지만, 지방 기업이다 보니 교육 기회가 적었고 또 제일연마 데이터로 제일연마가 실시하고자 하는 디지털 전환(DX) 목표에 맞추어 맞춤형으로 교육을 진행하는 데 어려움이 있었다. 특히 연마산업 분야는 타 제조업군에 비해 디지털 전환이 더딘 편으로 신속한 전환이 필요해 보였다.

더불어 기간계 정보시스템의 축적된 데이터는 있었지만, 데이터가 잘 수집되고 있는 것인지 그리고 쌓인 데이터를 어떻게 활용해야 할지에 대한 고민이 늘 있었던 것이 사실이다.

그러던 중 혁신바우처 지원사업에 대해 알게 되었고, 우리 회사의 실정에 맞게 교육과 실무 문제 두 가지를 모두 다룰 수 있다는 점에 참여하게 되었다.

이번 지원사업에 도전한 결과 직원들이 디지털 전환 중요성 및 필요성에 공감하고 디지털 전환에 필요한 데이터 구축 등 작업에 적극적으로 참여하게 되었다. 또, 제조업에서도 AI가 정말 중요한 키워드가 되가는 만큼 관련 부서 직원들이 AI를 이해하고 현업에 접목하는 방법을 학습하는 것에 큰 도움이 되고 있다.

Q. 혁신바우처 지원사업’이 디지털 전환에 얼마나 실질적인 도움이 되었나

혁신바우처 지원사업을 통해 가장 달라진 점으로 임직원들의 문제 접근방식을 꼽을 수 있다. 대부분 직원이 제조업 디지털 전환 사례와 데이터 리터러시 교육에 참여했다보니, 교육 이후부터는 회의에서 현업 문제를 다룰 때 보다 데이터나 AI 측면에서 접근하는 시도들이 생기고 있다. 이런 식으로 전사적으로 인식이 전환된 점이 가장 큰 효과라 생각한다.

또, 핵심역량 교육의 경우 수강생 대부분이 교육을 통해 고급 프로그래밍 언어인 파이썬(Python)을 처음 다뤄봤는데, 새로운 프로그래밍 언어를 배운 점 그리고 프로젝트를 진행한 YOLO(You Only Look Once)를 비롯해서 여러 AI 모델들을 이해하게 된 점이 굉장히 큰 성과로 다가왔다. 앞으로 공정 데이터를 분석하는 과정에도 많은 도움이 될 것으로 생각한다.

Q. 디지털 전환 목표 달성 과정과 계획이 궁금하다.

먼저 우리 기업에서 보유한 데이터 축적량과 데이터 장치 구축 및 기술 도입 현황을 파악했다. AI 기술을 활용하여 해결하고자 하는 다양한 문제들을 사전 진단했다. 동시에, 임직원들의 AI 분야 학습경험과 선수지식을 파악하는 데 주력했다.

이후 연마 공정 및 DX 진단에서 도출된 문제를 직접 해결할 수 있는 전반적인 디지털 맞춤 교육과정을 개발했다. 이로 인해 임직원들이 AI 지식을 증강하고 실제 현장에서 문제를 해결할 수 있는 포괄적인 역량을 기를 수 있게 되었다.

마지막으로 이러한 실제적인 지식과 기술 역량 축적에 기반해 연마산업과 제조공정 전반에 AI 기반 안전관리 기술을 접목시켰다. 이로 인해 실시간 모니터링을 통해 이상행동 및 사고 등을 빠르게 감지할 수 있는 시스템을 구축해 나가고 있다.

앞으로도 검증 프로젝트로 실시한 ‘AI 객체인식을 통한 작업환경 모니터링 강화 프로젝트’를 발전시켜 나갈 계획이다. 제조현장에서 안전한 작업환경을 구축하는 것이 정말 중요한 만큼 실시간으로 모니터링 가능한 AI 솔루션을 개발해 적극적으로 도입할 예정이다.

향후 데이터와 AI를 활용하여 개선 가능한 문제들을 발굴해 순차적으로 전사적인 디지털 전환을 추진해 나가 사업 전반에 적용해 나갈 것이다.