[iR52 장영실상] '금형 제조' 혁신할 신기술 개발

삼성·노바게이트 '초절전·재활용 금형 시스템'

왼쪽부터 김진호 삼성전자 그룹장, 이영오 노바게이트테크놀로지 CTO, 황정호·고대성 삼성전자 수석연구원. 삼성전자

삼성전자와 금형 제조업체 노바게이트테크놀로지가 함께 개발한 '초절전·재활용 가능한 금형 시스템'이 27주 차 IR52 장영실상을 수상했다. 한국 제조업의 경쟁력을 높여 향후 다양한 산업 분야에서 비용 절감에 기여할 것으로 기대된다.

삼성전자는 금형에서 가장 핵심 부품인 '핫러너 시스템' 구조를 통째로 바꾸는 데 성공했다. 플라스틱 제품을 만들기 위해서는 밥풀처럼 생긴 레진들을 액체로 녹여서 금형 모양에 맞춰 부어야 한다. 찌꺼기가 남지 않게 하려면 계속 액체 상태를 유지해야 하기 때문에 금형에는 온도를 적절히 유지하는 핫러너 시스템이 있다. 전체 비용의 20~30%를 차지할 정도로 핵심 부품에 속한다.

액체 상태로 녹은 레진을 금형에 담을 때 지금까지는 사각블록에 구멍을 뚫어서 압출시키는 방식을 사용했다. 각 금형에 맞는 사각블록을 매번 만들려면 철강 등이 필요해 원자재 비용이 많이 들고, 사각블록을 통째로 데워야 하는 탓에 에너지 효율도 떨어진다.

반면 삼성전자가 개발한 핫러너 시스템은 녹인 레진이 파이프를 통해 바로 금형으로 갈 수 있도록 했다. 기존에는 사각블록을 가공하는 과정에서 버려지는 철강이 많았으나 이 시스템에서는 파이프만 만들면 되기 때문에 철강 사용량이 훨씬 줄어든다. 파이프에 코일 형태 히터를 감아서 가열 효율도 높였다. 이번 시스템은 표준화돼 차후 재활용도 할 수 있다. 이 금형 시스템을 사용하면 제조원가나 전력 이용량 모두 30%가량 절감될 것으로 보인다.

개발을 이끈 김진호 삼성전자 생산기술연구소 그룹장은 "아무리 첨단기술이 많아도 기본적인 금형기술조차 없으면 아무것도 만들지 못한다"며 "국내 금형 제작업체가 약 1만개인데 이번 개발을 계기로 뿌리산업의 경쟁력이 높아지길 바란다"고 강조했다.

주최 : 과학기술정보통신부

주관 : 매일경제신문사 한국산업기술진흥협회

[최원석 기자]