기획특집: 2010년 국내 용접.절단 토치산업의 현황과 비전은?

[용접인]

"국내 토치 산업, 풍전등화? 위기극복은 기술 개발 실현뿐!"

2000년대에 들어 가장 최악의 경기 불황이었다는 2009년을 지나 보낸 뒤 국내 용접 업계는 2010년 다시금 살아나는 경기 회복의 기운을 계기로 호황의 미래를 이야기하고 있다.

플러스로 전환된 경제 성장과 빠른 회복세를 보이고 있는 조선 시황은 국내 토치 업계에 밝은 미래를 예고하는 신호탄이 되고 있는 듯하다.
하지만 업계 인터뷰를 통해 확인할 수 있었던 국내 토치 산업은 단지 ‘경제 성장’과 ‘조선 시황 호황’의 두 가지 긍정적 요소만으로는 해결할 수 없는 고질적인 병폐를 안고 있었다. 시대를 역행하는 ‘전무한 기술 개발의 실태’와 발전 및 성장을 저해하는 ‘피 튀기는 출혈 경쟁’ 속에서 해답을 찾지 못한 채 구원의 목소리만 부르짖고 있는 국내 용접 및 절단 토치 산업을 진단해 보았다.

Ⅰ. 개요
고체 상태에 있는 두 개의 금속에 열이나 압력을 가하여 접합하는 기술을 ‘용접’이라 하고 금속에 열을 주기 위하여 빛을 발산하는 기구를 일명 ‘토치(torch)’라고 한다. 우리가 흔히 토치라고 말하는 것은 가스 용접이나 절단에서 사용되고 있는 것으로 가스의 혼합비와 유량을 조절하는 기구를 뜻하며, ‘blowpipe’라고 부르기도 한다.
또 이 외에도 가스 용접법이나 가스 절단법이 아닌, 전기 용접의 경우 ‘전원 + 가스’를 이용한 작업 시 용접사나 절단사가 손에 잡고 하는 부분에 있는 기구를 일컬어 토치라고 부르기도 한다.
이번 취재를 위해 토치 업체를 직접 방문하여 인터뷰한 결과, 업체 스스로도 토치에 대한 정확한 정의를 설명하지 못하는 경우가 많았는데, 그 예로 위에 언급한 것과 같이, 가스를 이용한 절단기나 용접기 자체를 토치라고 정의하는 경우도 있었으며, 전기 용접이나 절단 시 사용하는 기구의 가장 앞머리(토치헤드)에 있는 부분만을 토치라고 하거나 토치헤드는 물론 케이블을 포함한 부분까지 토치라고 정의하는 경우도 있었다.
또한 가스 용접(절단)과 그 외 전기 용접(절단) 및 특수 용접(절단)에 있어서의 토치는 다른 영역으로 생각하여 구분해야 한다는 의견도 있었다.
이와 같이 ‘토치’라는 것은 하나의 틀에서 정확히 정의하기가 애매할뿐더러 용접 종류에 따라 각각의 토치도 달라지므로, 여기에서는 국내 용접 및 절단 작업 시 주로 사용되고 있는 토치를 그 종류별로 몇 가지만 소개하고자 한다.

1. 토치의 종류 및 구성
토치는 일반적으로 용접용 토치와 절단용 토치로 나눌 수 있으며, 앞서 언급한 대로 가스용 토치와 그 외 전기 및 특수 용접용 토치로도 구분할 수 있다. 국내에서 가장 많이 사용되는 토치는 가스 토치를 비롯하여 CO₂ 토치, Tig 토치, Mig/Mag 토치, 플라즈마 토치 등이 있다.

(1) 가스 토치
가스 토치는 가스 용접이나 가스 절단을 할 때 사용하는 화염 분출기로, 가스를 열원으로 하는 가스 용접 토치와 가스 절단 토치, 가스 가우징 토치, 가스 예열 토치 등이 있다.



이러한 토치의 구성은 보통 아세틸렌 가스와 산소를 섞는 혼합실, 혼합 가스를 내뿜는 인젝터, 노즐 등으로 구분하거나 손잡이, 혼합실, 팁으로 분류되며, 후자의 손잡이에는 산소 및 아세틸렌용 고무관을 연결하는 연결관이 있다.
한편, 토치의 선단에 장착되어 있는 팁의 경우 일반적으로 번호로 표시하는데, 독일식 팁의 번호는 용접이 가능한 연강판의 두께를 나타내는 것으로, 예를 들어 토치에 10이라고 표시되어 있으면 이는 10㎜의 연강판을 용접/절단 가능하다는 것을 의미한다.
반면 프랑스식의 경우에는 산소 분출기에 니들 밸브를 가지고 있고, 산소 분출구의 크기를 팁에 맞추어 조절 가능하도록 되어 있어 팁이 소형 경량일 경우 작업하기가 쉽다.



한편, 가스 토치를 사용할 경우에는 역류(Con-trflow), 인화(Flash Back) 및 역화(Back Fire) 등의 사고가 날 수 있으므로 매우 주의가 요구되며, 주로 구리나 구리 합금으로 만들어지는 가스 토치는 항상 팁 세제를 이용해 깨끗이 청소해야 한다.

(2) CO₂ 토치
일반적으로 사용되고 있는 CO₂ 용접 토치는 전원을 열원으로 하고 있어 CO₂ 용접건이라고 하기도 한다. 국내 시장에서 가장 일반적으로 쓰이는 토치이며, 현재 업체 간 심각한 과열 경쟁으로 인해 제조업체에 있어 그다지 메리트가 있는 상품은 아니라고 언급되고 있다.

(3) Tig 토치
티그 용접 토치는 각종 고급 재료의 용접 시 모재 및 용접부를 대기로부터 차폐하기 위하여 보호 가스로서 불활성 가스를 사용하여 용접하는 용접기의 전원을 제외한 부분, 즉 토치 헤드와 케이블을 포함하는 부분을 말한다.
티그 용접 토치는 텅스텐 전극, 가스의 도관 및 냉각수 및 전원 케이블로 구성되어 있는데, 텅스텐 전극봉은 보통 가스 노즐의 선단에서 수 ㎜(맞대기 용접 시에는 3~5㎜, 필렛 용접에서는 6~9㎜) 돌출되어 지지되며, 용접 전류는 수냉식의 지지용의 금속 부품에 의해 통전된다.
노즐은 불활성 가스의 통로로서 작용하며, 세라믹 또는 수냉식의 금속통으로 되어 있다. 토치에는 전류용 케이블, 불활성 가스 및 냉각수용의 각종 호스가 필요하며, 전선은 합성 수지제의 냉각수 호스 내부를 통과하도록 함으로써 수냉의 목적도 겸비할 수 있는 구조로 되어 있다.

(4) Mig/Mag 토치
Mig/Mag 용접 시 용접 토치는 용접기와 더불어 용접 장치를 구성하고 있으며, 용접 생산성이나 품질에 큰 영향을 미치므로, 매우 중요하게 생각해야 할 부분 중 하나다.
용접 토치는 아크에 전력을 공급하고 On-Off 제어 등을 담당하는 전기 기기로, 반자동용의 경우 보호가스 호스, 제어신호선 및 전력선으로 이루어진 케이블, 손잡이, 토치 스취치 및 동 튜브로 이루어진 몸체와 Swan Neck, 커넥트 튜브, 보호가스 확산자(Gas Diffuser), 노즐로 이루어진 노즐부로 구성되어 있다.
물론 제품을 생산하는 메이커에 따라 약간씩 치수 및 형상, 무게가 달라지긴 하지만 대부분 이와 비슷한 구조를 띠고 있다고 보면 된다.

2. 토치 산업의 중요성 -‘생산성’과 ‘안전성’에 기여
토치는 용접기 및 절단기를 구성하는 소모품 중 하나에 불과하지만, 그럼에도 불구하고 관련 업계에서는 토치가 차지하는 비중이 매우 크다는 데 의견을 같이한다. 특히, 절단 토치의 경우 작업 시 비중이 50%에 달할 정도로 그 중요성이 매우 크다고까지 언급하고 있다.

2010년 국내 용접 및 절단 토치 산업의 현황과 비전은?
국내 용접 및 절단 토치 산업의 현황과 비전은? 상세정보 및 용접산업 업계실태설문조사 통계 종합 자료는 정기구독자에게만 제공됩니다.

Ⅱ. 국내 용접 및 절단 토치 산업의 현황

1. 전반적인 국내 토치 업계 현황

2. 시장 규모
(1) 정확한 시장 규모 산출은 불가, 다만 작업량에 비례할 듯
(2) 용접 토치 시장 > 절단 토치 시장

3. 국내 토치 기술 수준과 표준화 동향
(1) 선진국 못지 않은 기술력, 그러나 기술 개발 여건 미약
(2) 생산 설비의 노후화, 제품 질 떨어뜨리는 요인 되기도
(3) 표준화를 논할 단계는 아니지만, 제품 간 호환성은 OK!

Ⅲ. 국내 용접 및 절단 토치 산업의 문제점
1. ‘영세성’, 국내 토치 업계의 가장 큰 불안 요소
2. 저렴할수록 환영 받는 인식 팽배해 기술 개발은 뒷전
3. 대기업의 횡포 아닌 횡포, 토치 업계는 한숨 일색

Ⅳ. 국내 용접 및 절단 토치 산업의 미래
1. 국내 토치 산업 시장 전망

2. 육성 및 발전 방안
(1) 기술 개발을 통한 차별화 전략 마련돼야 - 환경, 안전, 효율성 부각
(2) 한국 용접 산업을 대표하는 ‘공동 브랜드’ 구축
(3) 업계 목소리를 대변하는 단체 마련
(4) 정부의 지원은 선택, 그러나 올바른 지원은 필수!

Ⅴ. 맺음말
이상으로 국내 토치 산업의 현황과 전망에 대해 살펴봤다. 현재 국내 용접 및 절단 토치 산업의 현실은 용접 관련 다른 산업과 마찬가지로 그 영세성 속에서 기술 개발 없이 업체 간 지리멸렬한 출혈만 감수해 가며 하루하루 수명만 근근이 이어가고 있을 뿐이다.
더욱이 아직 채 끝나지 않은 경기 불황과 최근 원자재 가격의 상승은 벼랑 끝에 몰린 토치 업체를 창 끝으로 들이밀고 있는 형국이다.
이런 어려움을 극복할 방안에 대해서는 업체 스스로는 이미 알고 있는 듯하다. 어떻게 해야 하는지, 어떤 기술을 개발해야 하며, 어떤 것을 지향 및 지양해야 하는지 업계 스스로는 너무나 잘 알고 있다.
취할 수 있는 선택권은 ‘기술 개발’이요, 필요한 것은 업체가 기술 개발할 수 있는 환경 조성이며, 피해야 하는 것은 자멸을 불러일으키는 출혈 경쟁이었다.
해답은 있지만 실천은 어려운 상황 속에서 토치 업계가 취할 행동은 무엇인지 걱정 반 기대 반으로 그 미래를 전망해 본다.

■ 참고 문헌

메탈넷코리아(월간 용접저널) 용접.절단토치 업체실태조사 자료

한국기계연구원 최병길 ‘작업성을 고려한 Mig/Mag 용접 토치 설계’

인천폴리텍 대학 민용기 교수 도움 말씀(‘웰딩 토치에 관하여’)

중소기업청 원자재정보시스템(www.wjj.go.kr)

중소기업청 ‘’98 기술수요조사 보고서(기계 분야)’

상 호: 메탈넷코리아 매체사업부문(Metal Network Korea Company) 주 소: 서울특별시 구로구 구로 3동 212-26번지 E-Space 310호 (우편번호)152-053 문의전화번호: 02-3281-5037(代表)         팩스번호: 02-3281-0280