| 기획특집/ 국내 공작기계산업의 오늘과 내일 |
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오늘은
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등록번호: 문화 라-08507 / ISSN 1599-4643(국제표준연속간행물번호)
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국내 공작기계산업의 오늘과 내일 월간[메탈넷코리아] 취재부 |
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1. 공작기계의 역사
공작기계의 기원을 보면 BC5세기 말엽에 피들 드릴이라 불리는 구멍 뚫는 장치가 사용되었다. 이 장치에는 둥근 막대기에 끈을 1~2번 묶어 그 양끝을 활에 단단히 매듭지어 왕복운동을 시킴으로써 막대기를 회전시키는데, 이 회전에 의하여 공작물을 마멸시켜서 구멍을 뚫었다. 선반의 원형은 BC1세기경에 발명되었다고 하지만 기록에 남아 있는 보다 오래된 선반은 BC300년경에 고대 이집트에서 사용된 것인데, 이 선반에서는 한 사람이 끈을 왕복시켜서 공작물(둥근 막대기)를 회전시키고 다른 한 사람이 손으로 붙이를 들고 세공을 하였다. 이 막대기의 회전을 이용하여 공작물에 여러 가지 세공을 하는 것은 그 후에도 계속되었으며, 혼자서 일을 할 수 있도록 공작물의 회전방법에 대한 연구가 계속되었다. 그 대표적인 예가 13세기 경의 보르선반과 17~18세기경의 로즈선반인데, 모두 회전동력은 인력에 의하여 부여되어 가구나 실내장식품의 복잡한 장식부품 가공에 많이 사용되었다. 로즈선반은 그것 자체로도 실내 장식품이었다.  산업혁명은 공작기계의 발달에 커다란 영향을 주었으나, 공작기계 역시도 산업혁명 추진에 많은 공헌을 하였다. 그 대표적인 예가 수차 곧 물레방아에 의한 회전동력을 사용한 E.C.윌킨슨의 중고반인데, J .와트의 증기기관을 실용화하는 데 큰 장애였던 실린더의 가공용으로 1775년에 만들어졌다. 윌킨슨의 중고반은 구시대 공작기계의 마지막이 되었으며, 동시에 근대 공작기계로의 발돋움을 할 수 있는 기반이 되었다.
1790년대 H. 모즐레에 의하여 만들어진 선반은 근대 공작기계의 선구라고 할 수 있다. 이 선반은 산업혁명에 의하여 실용화된 증기동력을 사용하여, 그때까지 목제였던 구조를 강제로, 그리고 공작기계의 특징인 모성원칙을 고려한 구성으로 되어 있어서 그 형태는 현재의 것과 큰 차가 없다. 근대 공작기계의 초기의 발전은 영국에서 이루어졌고, 모즐레와 그의 제자들의 많은 공헌으로 입삭반 형삭반 평삭반 등이 개발되었다. 발반. 치절반 등이 개발되었다. 20세기에 들어서자 보다 좋은 성능의 제품을 만들어내기 하여 공작기계는 급속한 발전을 이루었고 치차연삭반. 호닝반 등이 개발되었다. 동시에 가공시간을 단축하기 위하여 고속도강이나 초경합금등의 인물재료나 쾌삭강과 같은 공작물 재료도 새로이 개발되었다. 항공기의 복잡한 부품을 정밀도가 높게 가공하기 위하여 1950년대에 등장한 수치제어기술은 그때까지 인간이 조작하는 것을 전제로 한 공작기계의 무인운전을 가능하게 하였으며 공작기계기술에 커다란 영향을 끼쳤다. 미국에서 개발된 이 수치제어기술은 부품을 가공하는 데 필요한 기계운동에 관한 정보를 수치 부호화하여 자동운전을 하게 하는 것으로서 수치제어을 이용한 공작기계를 수치제어공작기계, 또는 NC공작기계(NC: numercal control)라고 부른다. 2. 공작기계의 시장규모와 생산현황 한국공작기계공업협회의 자료에 의하면 2008년 상반기 국내 공작기계 생산은 1조 1,489억 원으로 전년동기대비 8.1% 증가했으며, 출하도 1조 1,926억 원으로 8%증가한 것으로 조사되고 있다. 또한 상반기 국내 수주는 총 1조 4,548억 원으로 전년동기대비 19.9% 증가하며 비교적 견실한 성장을 보이고 있다. 이는 미국 발 신용위기로 불거진 세계경제 침체현상, 고유가 고원자재, 무역적자, 인플레이션, 경제성장률 둔화, 내수침체 등 각종 경제 악재에도 불구하고 선전한 결과라 할 수 있다. 상반기 내수 수주는 자동차 산업을 비롯한 전반적인 수요 산업의 설비투자는 살아나지 않았으나 조선, 풍력발전 등 일부 수요산업의 호조, 가격인상에 대한 선 수요, 환율상승에 따른 외산 제품의 가격경쟁력 약화에 의한 상대적인 효과가 더해지며 7,590억 원으로 전년동기대비 16.3% 증가했다. 이는 어려운 국내외 경제상황 속에서도 2008년 상반기 공작기계산업은 수주와 수출에서 두 자릿수의 비교적 높은 성장을 보였다. 하지만 이와 같은 성장이 내수의 활발한 설비투자로 진행되었다기 보다 일부 산업과 일부 품목에 기인한 바가 크고, 세계경제 둔화에 따른 공작기계 수출도 일정부분 영향을 받을 것으로 예상되어 하반기 전망은 매우 불투명한 상황이다. 
3. 공작기계 산업의 중요성과 당면과제
아침에 눈을 뜨면서부터 저녁에 잠이 드는 순간까지 일상적인 생활에서 쓰여지고 있는 우리 주변의 것들을 살펴보면 잠시라도 없으면 불편함을 호소하는 현대인들의 필수품이 많다. 현재 현대인과 가장 가깝고도 가장 많은 시간을 함께하고 있는 휴대폰. 그리고 컴퓨터 그 외에 가전제품에서부터 항공기까지 거의 모든 산업기기를 만드는데 있어서 꼭 거쳐야만 하는 것이 공작기계이다. 기계를 만드는 기계(Mother Machine)로 불리는 공작기계가 없이는 다른 어떤 산업도 성장을 기대하기 어려울 것으로 보여질 만큼 기간산업에서는 꼭 필요한 산업임에는 두말할 필요가 없다. 하지만 현재 국내 공작기계는 수입부품이 차지하는 비중이 매우 큰 것으로 나타나고 있다. 한국공작기계의 김덕윤 상무는 “국내 공작기계산업이 더욱 발전하고 내실을 기하기 위해서라도 하루 빨리 부품산업의 국산화가 이루어져야 할 것이다”라고 했다. 이는 한국공작기계의 현실만이 아닌 국내 공작기계 생산업체들의 가장 큰 고민거리인 것으로 보여진다. 부품산업이 국산화 개발에 성공할 수 있도록 정부에서는 중소기업들의 개발 사업에 적극적인 지원을 해 주어야 할 것이며 자금력이 부족한 중소기업들보다는 자금력이 뒷받침 되는 대 기업에서도 국내의 공작기계산업의 더 큰 발전을 위하여 개발에 적극적으로 참여 해 주는 것이 바람직할 것이다. 부품의 국산화 개발도 시급하지만 인력난 역시 배제할 수 없는 과제이다. “현재 공작기계 업계에서는 현장 인력보다는 공작기계를 개발하고 품질을 향상 시키는 설계인력 즉 고급인력이 부족하다. 물론 현장 인력의 부족은 선업 전반의 문제이지만 공작기계산업은 설계부터가 매우 중요한 부분이므로 고급인력이 절실히 필요하다”. 고 공작기계 협회 박희철 이사는 국내의 교육정책을 꼬집었다. 이처럼 국내 교육현실이 이공계의 설 자리를 제대로 찾아 주지 못하고 있는 것으로 생각된다. 국내의 교육은 열악한 상황이어서 일부 뜻있는 젊은 사람들이 해외에서 공부를 하기는 하지만 그런 인력들은 독일과 같은 해외 업체에서 필요로 하고 있기 때문에 국내에는 늘 인력이 부족할 수 밖에 없다. 현실에 당면한 여러 가지 취약한 기술과 산업들을 이끌어갈 수 있는 인재 양성에도 아낌없는 투자와 관심을 보여주어야 할 것이다. 
4. 공작기계의 취약기술과 대처방안
아직 국내 공작기계는 선진 기업에 비해 인지도와 기술력 면에서는 부족한 것으로 보여지고 있다. 주력 수출상품인 CNC 선반과 머시닝 센터는 중급. 저가시장에서 세계시장에서 3~4위를 차지하고 있을 만큼 경쟁력은 있다. 하지만 초정밀 분야와 대형 공작기계는 아직도 갈 길이 멀다. 세계적으로 공작기계 고객들이 복합기능을 갖춘 제품들을 요구 하고 있다. 복합화와 더불어 중국과 인도 등 신흥 국가에서 주로 생산하는 저가의 제품들과 경쟁하기 위해서는 자동화를 접목하여 경쟁력을 높일 수 있는 공작기계의 출현이 필요할 때이다. 또한 선진국에서는 대중화 되고 있는 5축가공기의 생산 역시 국내 공작기계 업체들이 풀어야 할 과제이다.”예전에는 5축가공기의 해외장비 가격이 높았기 때문에 가격으로 경쟁력을 대응하기 위해 3축에 2축을 연계한 제품을 판매하였으나 최근에는 5축 가공을 완벽하게 하는 해외 장비들이 3축에 2축을 연계한 국내장비들에 비해 크게 비싸지 않기 때문에 국내의 경우도 5축 가공개발에 힘써야 할 것”이라고 스맥의 김호식 팀장은 조언하고 있다. 현재 국내의 기술이 5축가공기의 기술이 부족하지는 않다. 하지만 자금력의 부족으로 중소기업들은 주춤거리고 있고 자금력이 풍부한 대 기업에서는 생산보다는 판매에 총력을 기울이는 경향이 두드러지고 있어서 생산보다는 OEM방식을 선택하는 경우가 많은 것으로 보여지고 있다. 이는 현실적으로는 매우 유리하고 손쉬운 마케팅 전략이겠으나 불투명한 미래를 야기하는 결과일 뿐이다. 공작기계산업은 규격, 품질 성능이 다양한 기술집약적 산업으로 기술축적에 장기간이 소요되고 모방 기술이 한계로 인해 단기간에 경쟁력 확보가 어려우며, 엔지니어링 기반으로 기술 집약도가 높은 고부부가가치 산업이기도 하다. 또한, 베어링 주축 등 기계부품 기술과 서보모터, 제어기 등 전자기술의 복합된 메카트로닉스 기술과 최근 IT 기술의 발전과 더불어 제품 성능이나 모델변화가 다양한 시스템 기술을 활용한 IT 융합가공장비 산업이기도 하다. 그러나 실제로 단기간의 투자로 빨리 양산해서 이윤을 남겨야 한다는 것이 국내 업체들의 입장이다. 때문에 새롭고 과감한 시도로 시장을 선도하기 보다는 기존의 시장에 양산되는 모델을 생산하는 경향이 있다. 그런데다 머시닝 센터, CNC 선반에 편중된 국내 업체들의 경향도 가격 경쟁을 부채질하고 있을 뿐만 아니라 해외에서도 대만 제품과 치열한 가격경쟁을 하고 있는 것으로 알려져 있어 차별화된 새로운 기술 확보와 새로운 제품생산이 필요하다. 
5. 해외공작기계산업의 흐름
세계 공작기계 시장규모에 대한 최근 분석에 따르면 중국은 생산과 수요가 가장 많은 시장이다. 하지만 아직까지 고 기능의 공작기계를 요구하기보다 단순하면서 저렴한 제품에 대한 수요가 많은 편이다. 일본시장의 경우 굉장히 어려운 시장으로 기술 자체도 높고 원하는 제품에 대한 요구사항도 까다롭기 때문에 이에 맞는 고기능 제품으로 시장을 공략하고 있다. 이처럼 점차 아시아 시장에서의 나라간 경쟁이 치열해 지고 있다. 기존의 한국과 일본 업체 뿐만 아니라 대만, 중국 등이 새로운 경쟁자로 뛰어오르고 있기 때문이다. 특히 중국을 필두로 아시아 시장의 공작기계 수요가 계속 증가할 것으로 기대됨에 따라 이 시장에 대한 유럽과 미국 업체의 관심이 집중되고 있어, 아시아 시장은 세계 각국에서 온 공작기계 업체가 각축전을 벌이고 있는 판이다. 세계수출의 1위 자리를 고수하고 있는 독일 산업의 경우 지속적인 기술혁신을 바탕으로 매출의 1/3이 신규 개발한 제품일 정도로 기술개발과 신규투자에 대한 노력이 지속되고 있는 것으로 조사되고 있다. 또한 기계제품의 다양화 전략을 통한 내수와 수출시장에서의 선전을 하고 있으며 대량 생산보다는 맞춤형 특수기계 제작방식으로 (이는 전문화된 엔지니어링 기술과 고 비용이 요구되지만 그에 따른 판매 이윤이 높다) 가격경쟁력 면에서 우위를 지키면서 후발국과의 차별화된 경쟁을 하고 있다. 이러한 전략들이 아직까지는 세계에서 우위를 지키고 있는 원동력이라 할 수 있다. 하지만 독일의 산업생산이 최근 1999년 이후 가장 큰 폭으로 감소하고 있고, 중국 기업이 독일의 기계제조 업체에 대한 인수합병 전략을 활발히 펼치고 있어 향후 중국기업들의 귀추가 주목되고 있다. 국내의 기업들도 원천기술 확보를 위해 인수합병 등 과감한 해외 진출 전략과 기술개발에 대한 투자와 맞춤형 특수제작 및 애프터서비스 등 토털 솔루션 서비스 제공을 통한 고품질을 내세워 차별화된 전략으로 해외 시장을 공략해야 할 것이다. 
6. 2008년 국내 공작기계 실태 설문 조사결과
국내의 공작기계산업은 자동차 산업의 성장과 함께 많은 성장을 거듭했다. 최근 들어 유가의 상승으로 잠시 주춤하는 자동차산업에 잠시 멈칫 하기는 했으나 자동차 이외에 지칠 줄 모르고 호황을 보이는 조선산업이 있어 견실하게 성장하고 있다고 본다. 2008년 메탈넷코리아에서 실시한 설문조사서에 의한 업체실태를 실시하였다. 이 조사에서 나타난 국내 공작기계업체의 설립 년도를 살펴보면, 1996~2000년 사이에 설립된 회사가 22.7%로 가장 많았고, 그 다음으로 1981~1985년 사이와 1986~1990년 사이가 각각 20.5%로 답하고 있고, 1991~1995년 사이에 설립된 회사가18.2%, 1970년 이전에 설립된 회사가 13.6%, 1976~1980년 사이와 2001년 이후에 설립된 회사가 각각 9.1%, 1971~1975년 사이에 설립된 회사가 2.3%로 조사되었다. 이처럼 국내 자동차 산업의 호황이었던 1980년대에 많은 회사가 설립되었음을 알 수 있다. 물론 1996년 이후부터 2000년 사이에 설립된 회사가 통계적으로 보면 가장 많은 비율을 차지하고 있지만 자동차 산업에 따른 산업들의 성장을 빼 놓을 수 없는 부분이라 여겨진다. 공장의 거주지역을 보면 경기지역이 46개 업체 27.7%, 서울지역이 33개 업체 19.9%, 경남지역이 25개 업체 15.1%, 인천지역이 24개 업체 14.5%, 대구지역이 16개 업체 9.6%, 대전지역이 6개 업체 3.6%, 부산지역이 5개 업체 3%, 광주지역이 3개 업체 1.8%, 경북, 울산, 전남, 충북이 각각 2개 업체씩인 1.2%로 조사 되었다. 종업원수를 묻는 질문에는 50명 이하와 100명 이상이 각각 33.3%, 5명 이하, 10명 이하, 30명 이하가 각각 11.1%라 답하고 있다. 자본금 규모를 묻는 질문에는 50억 이상이 44.4%, 5억 이하와 10억 이하가 각각 22.2%, 1억 이하라 답한 업체도 11.2%가 있었다. 또한, 년간 매출액을 묻는 질문에는 50억 이상이 77.8%, 30억 이하와, 30억 이상의 매출을 올린다고 답한 업체가 각각 11.1% 이었다. 귀사의 연구, 기술개발 투자비용을 묻는 질문에는 10억 이상이 49.9%, 5천 이하, 3억 이하, 5억 이하 가 각각 16.7%를 연구, 기술개발에 투자하고 있다고 답하고 있다. 종업원 평균 근무 년 수를 살펴보면 10년 이하가 48.5%로 가장 많았고, 그 다음으로 15년 이하가 20.5%, 20년 이하가 11%, 3년 이하가 6.5%, 20년 이상이 6%, 25년 이상이 5%, 1년 이하가 2.5%로 조사 되고 있다. 종업원 업무별 분포도를 보면 현장생산직이 가장 많은 51.6%를 차지 하고 있고, 사무업무가 24.2%, 연구개발이 17.1%, 영업업무가 3.7%, 경영관리 업무가 2.7%, 기타가 0.7% 순으로 나타났다. 종업원 전공을 살펴보면 기계 계열출신이 가장 많은 79.3%로 나타났고, 그 다음으로 인문계열출신이 8.9%, 전기 전자계열이 7.5%, 기타가 4.3%순으로 나타났다. 귀사에서 생산되는 공작기계 종류를 묻는 질문에는 머시닝 센터와 선반이 각각 14.4%로 역시 머시닝센터와 선반의 생산이 많음을 알 수 있다. 그 다음으로 CNC, 드릴머신, 스핀들이 각각 10.7%, 밀링머신, 연삭기, 프레스, 절단설비, 주변설비가 각각 7.1%, 방전가공이 3.6%순으로 생산하는 것으로 조사 되었다. 공작기계 생산량을 살펴보면 500대 이하와 1000대 이상이 각각 25% 인 반면 10대 이하라 답한 업체도 12.5%나 되는 것으로 보아 이 업계에도 빈익빈 부익부 현상이 뚜렷함을 볼 수 있다. 그 밖에 20대 이하와 30대 이하 1000대 이하를 생산 한다고 답한 업체가 각각 12.5%이다. 공작기계 수출량은 300대 이하와 10대 이하가 각각 37.5%, 800대 이하와 1000대 이하가 각각 12.5%라 답하고 있다. 공작기계 유통방식은 자체 영업망 구축판매 방식이 66.7%로 대부분의 업체가 자체 영업망을 구축하여 판매 하는 것으로 나타나고 있고 그 외에 대리점 판매 방식이 36.4%이다. 공작기계 유통경로 역시 생산- 소비자 판매방식이 가장 많은 45.5%로 나타나고 있고, 그 다음으로 생산-대리점-소비자 판매방식이 36.4%, 수입판매 방식 18.1%로 나타나고 있다. 기업경영에 어려운 점을 묻는 질문에는 동종업체 과다경쟁이 38.4%로 동종업체 과다경쟁을 최우선으로 꼽고 있으며, 전문인력 확충곤란이 23.1%, 기타가 18.2%, 운영자금의 부족과 수입제품의 증가, 원부자재의 수급곤란이 각각 7.7%로 현재 공작기계산업의 어려운 현실을 한눈에 살펴 볼 수 있다. 개발 시 어려운 점 역시 전문인력의 부족을 55.4%, 연구시설부족과 기타가 각각 18.2%, 기술개발자금의 부족과 기술정보의 부족을 각각 9.1%순으로 답하고 있다. 공작기계 생산의 어려운 점을 묻는 질문에는 과다경쟁 가격덤핑을 30.7%, 주문자 무리한 납기요구와 불안정한 주문이 각각 23.1%, 원부자재확보곤란과 기능인력부족 그리고 기타가 각각 7.7%였다. 공작기계 과다경쟁으로 어려워지는 원인으로는 국내 산업경기의 침체가 63.6%로 현재 국내 전반적인 경기 침체가 공작기계 산업에 과다경쟁을 부추기는 결과가 되고 있다고 답하고 있다. 또한 국내시장 판로가 한정, 공작기계생산업체의 난립, 해외수입제품의 증가, 기타 의견이 각각 9.1%씩으로 나타났다. 국내 공작기계 산업의 육성이 필요한 점을 묻는 질문에는 정부의 지원육성정책이 40%로 적극적인 정부의 지원 육성정책을 업계는 바라고 있다. 그 다음으로 시장원리에 의한 자율경쟁과 기타 의견이 20%, 업체간 공동 개발 협동체제 육성과 일정기간 보호 육성정책이 각각 10%로 나타났다. 공작기계 시장구성비율을 보면 자동차 산업분야가 28.4%로 자동차 산업과 무관하지 않음을 알 수 있다. 그 다음으로 임가공 산업이 15%, 금형가공분야가 14.2%, 조선산업분야가 11.7%, 산업기계분야와 가전제품분야가 각각 10%, 철강금속분야가 5%, 기타산업이 3.3%, 산업기계분야와 가전제품분야, 농기계분야가 각각 0.8%순으로 나타났다. 앞으로 국내의 경기 침체가 언제까지라고 단정지을 수는 없다. 하지만 조금씩 안정세를 보이고 있는 국제 유가는 잠시 소비자들의 발길을 멈추게 했던 SUV 차량들에 대한 구매심리를 되찾을 것이며 자동차 산업에 가장 많은 영향을 주는 주위의 산업들이 다시금 활기를 뛸 것으로 기대된다. 그렇게 되면 공작기계 산업 역시 지금보다는 좀 더 나은 상황이 될 것이다. 공작기계산업이 아직까지는 자동차 경기와 상관없이 성장을 하고 있는 것은 국내의 조선업의 활황이 뒷받침 되고 있기 때문이다. 하지만 조선산업 역시 언제까지 활황일 수는 없다는 염려가 여기저기에서 조금씩 대두되고 있는 상황이다. 조선산업 불황이 시작되면 많은 관련 업체들의 불황도 함께 시작될 것은 짐작이 가고도 남음이 있다. 그러므로 조선산업이나 자동차 산업 등 기타 타 산업에 관계 없이 성장할 수 있는 여건을 만들어 나가는 것이 중요할 것이다. |
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