플라스틱산업 사출 / 압출 / 금형 /원료

독일 뒤셀도르프 전시장에서 개최된 K 2016이 드디어 베일을 벗었다. 규모나 행사 내용면에서 명실상부 플라스틱·고무 분야 최고의 전시회로 평가받는 K는 올해도 새로운 제품 및 기술들이 총망라됐다. Industry 4.0의 본격화로 제조업과 IT기술의 만남은 플라스틱·고무 산업의 새로운 패러다임을 제시했고, 증강현실 기술을 도입한 전시부스 등은 앞으로 다가오는 미래에 대한 또 다른 변화의 바람이 일고 있음을 짐작케 했다. 흥미진진했던 K 2016 전시회에 본지가 다녀왔다.

취재 문정희 기자(press3@engnews.co.kr)

It's K Time!

지난 10월, 세계 플라스틱 및 고무 산업계가 들썩였다. 미국 NPE, 중국 Chinaplas와 함께 세계 3대 플라스틱 전시회로 손꼽히는 독일 K(국제 플라스틱 및 고무 전시회)가 10월 19일(수)부터 26일(수)까지 뒤셀도르프 전시장에서 개최된 것이다.
3년 주기로 개최되는 전시회이니만큼 K 2016은 플라스틱·고무 제조 및 가공 업체뿐만 아니라 기계 메이커, 원료 업체 등 3,285개의 관련 기업들이 총망라되어 ‘세계 최대의 플라스틱 공장’이라는 수식어를 입증했다.
독일 뒤셀도르프 전시장 전체를 활용한 K 2016은 173,966㎡ 규모의 공간에 총 19개 홀로 구분되어 △기계류 및 장비 △원료 및 부수재료 △반제품, 부품, 강화 플라스틱 제품 △서비스 등 분야별 기술들이 공개됐다.

플라스틱·고무 산업의 진화

K 2016은 세계 제조업의 화두인 Industry 4.0과 관련된 이슈들이 눈에 띄었다.

이번 K 2016에서는 유럽 기업들이 제법 큰 전시부스를 꾸며 규모에서부터 압도하는 분위기였다. 홈구장의 이점을 반영하듯 다양한 어플리케이션과 시선을 압도하는 디자인으로 전 세계에서 온 참관객들의 관심을 사로잡은 것이다.
특히 이번 전시회에서는 세계 제조업의 화두인 Industry 4.0(인더스트리 4.0)과 관련된 부스와 이슈들이 눈에 띄었다. 제조업의 경쟁력 강화를 위해 독일 정부가 추진하고 있는 인더스트리 4.0은 제조업에 IT시스템을 결합하여 지능형 공장(Smart Factory)으로 진화하는 기술로써 플라스틱·고무 산업에서도 본격적으로 실현되고 있었다.
엔겔(ENGEL)은 ‘인젝션 4.0(Injection 4.0)’이라는 콘셉트로 네트워킹을 기반으로 한 지능형 제조 시스템으로 보다 유연하고 효율적인 사출성형 공장의 모습을 선보였다.

‘인젝션 4.0(Injection 4.0)’ 콘셉트의 엔겔 부스 전경

비트만 바텐필드(Wittmann Battenfeld) 또한, 인더스트리 4.0과 관련된 제품을 공개했다. 이 회사는 마크로파워(MacroPower) 1100/8800 사출성형기로 경량 또는 크기가 작은 자동차 부품 제조에 적합한 CELLMOULD 구조형 발포공정을 선보여 시선을 끌었다. 또한 이 기계는 CMS(Condition Monitoring System, 상태 모니터링시스템)를 구현해 스마트 서비스에 대한 기준을 제시하기도 했다.

비트만 바텐필드 부스 전경

크라우스마파이(KraussMaffei)도 형체력 2000~4200kN의 새로운 CX 시리즈를 선보였고, 이와 더불어 기계 설비와 생산공정을 네트워크화하여 효율적으로 플라스틱 가공을 구현하는 시스템을 선보였다. 

크라우스마파이 부스 전경

이 밖에도 IT 기술이 새로운 가능성을 열어감에 따라 제어시스템에도 새로운 바람이 일고 있었다. 기존 동작버튼이나 스위치 대신 기계에 터치스크린이 기본으로 장착됐고 스마트폰, 태블릿PC 등과 연동할 수 있는 운영체제를 도입함으로써 간편하고 쉬운 기계 조작이 가능하도록 기술이 진보되고 있었다.

K 2016의 ‘핫’ 키워드는 올인원(All-in-one)

K 2016의 참가를 준비한 기업들은 3년을 기다린 만큼 저마다의 새로운 기술 및 제품들을 선보였다. 이번 전시회에서는 금속-플라스틱 하이브리드 제품을 비롯하여 폴리머와 섬유를 결합한 제품을 성형하는 기술 등 복합기술은 물론, 기계와 로봇과 제어시스템 등이 유기적으로 결합되어 하나의 완제품이 생산되는 기술이 곳곳에 소개됐다.
성형품에 장식 효과를 부여하는 IMD(In-mold Decoration)나 IML(금형 내 라벨링) 기술은 보편화된 모습이었다. 이는 사출성형의 효율성을 높이는 기술로써 앞으로 더욱 각광받을 것으로 주목된다. 
스미토모 디막(Sumitomo Demag)은 IMD 테크닉을 통해 차량 도어트림의 사출성형을 선보였다. 전면 응집 작업과 프린트 작업을 거친 플라스틱 필름을 사용하는 것보다 첨단화된 성형 및 장식기술을 통해 다공성 구조를 실현한 이번 기술은 특히 자동차 기업들이 매우 흥미롭게 본 기술 중 하나였다. 
아버그(Arburg) 전시부스 앞에는 많은 이들의 행렬이 이어졌다. 아버그 사출성형기에서는 조립의자가 생산되고 있었는데, 기계에서 나온 사출품이 다관절 로봇에 의해 조립되어 완제품으로 나오는 모습은 매우 인상적이었다.

아버그에서 선보인 조립의자 생산 모습

이 밖에도 사출성형기, 압출성형기, 볼로우몰딩머신 등 플라스틱 가공기계 분야에서는 에너지 효율을 높일 수 있는 기술, 에너지 대량 소비가 불가피한 상황에서 가동속도가 줄어들 때의 공정에 에너지를 회수하여 이를 축적한 뒤 다른 곳에 구동용으로 활용하는 기술 등 에너지를 절약할 수 있는 기술들이 눈에 띄었다. 
또한 기계 가동률을 개선함과 동시에 업체의 생산 범위도 확장해줄 수 있는 퀵-클램핑 시스템, 신속 몰드 교체시스템 등 몰드 교체 시간을 단축하는 솔루션들도 볼 수 있었다.

플라스틱 제품에 금속 고리가 체결되는 모습

화학 업계의 이슈는 지금도 ‘자동차 경량화 기술’ 

화학산업의 본고장 유럽에서는 세계 화학업계의 트렌드와 기술도 엿볼 수 있었다.
전체 전시홀 중 글로벌 석유화학 기업은 주로 5~8홀에 위치해 있었고, 대부분 자동차가 메인으로 전시되어 있어 자동차 산업의 주요 이슈인 경량화 소재 및 가공기술에 대한 관심이 높아지고 있음을 실감케 했다. 특히 각국의 탄소배출 규제에 대한 대응과 전기자동차 상용화가 본격화되면서 차량경량화를 위한 소재와 가공기술 개발은 화학기업들의 공통된 관심 분야였다.
바스프(BASF) 역시 레이스용 자동차를 전시부스 중앙에 전시하며 자동차에 적용된 첨단 화학 솔루션을 소개했다. 특히 이 자동차는 바스프와 현대자동차가 공동으로 개발한 콘셉트카 RN30으로, 참관객들은 증강현실(Augmented Reality) 기술을 이용한 태블릿PC를 통해 이 콘셉트카의 실제와 가상이미지를 동시에 확인할 수 있었다.
트랙 주행을 해야 하는 레이스용 자동차는 트랙의 경사진 코너를 빨리 돌기 위해 가벼운 차체를 가져야 하며 낮은 무게 중심이 중요한 조건이다. 이를 위해 바스프는 엘라스토리트(Elastolit®) 소재의 딱딱한 인테그랄 폼과 반응사출성형(RIM) 시스템으로 RN30의 펜더 및 스포일러와 같이 가장 구현하기 어려운 디자인을 구현했다. 또한 바스프의 엘라스토플렉스 E(Elastoflex® E)는 초경량 스프레이를 주입한 폴리우레탄 구조로 장유리섬유로 강화시킨 표면과 페이퍼 허니콤으로 구성되어 매우 가볍고 단단한 특성을 지니고 있다. 바스프 측은 “이를 통해 기존 소재와 비교해 차량 무게를 줄일 수 있었다”고 전했다.  

바스프와 현대자동차가 공동으로 개발한 콘셉트카 RN30

랑세스(LANXESS)는 이번 K 2016에서 ‘품질이 답이다(Quality Works)’라는 주제로 차세대 혁신 소재 및 최신 기술을 선보였다. 주요 전시품으로는 고성능 플라스틱과 첨가제 신제품 및 기술, 폴리머용 착색안료 및 중간체 등이다.
특히 랑세스는 혁신적이고 친환경적인 자동차 경량화 솔루션을 중점으로 제품을 전시했다. 포르쉐 911 카레라의 오일팬 모듈을 포함한 금속 부품을 대체하는 다양한 최신 적용사례들이 소개됐는데, 이 오일팬 모듈은 모든 기술적 요구사항은 물론, 경량 설계, 여러 기능 부품의 통합화, 그리고 효율적인 생산비용 등 차세대 엔진 부품이 갖춰야 하는 특정 요구사항을 충족한 혁신적인 제품으로 평가되고 있다.
한편, 최근 플라스틱 산업의 주요 화두 중 하나인 전기자동차용 플라스틱 솔루션도 랑세스 부스에서 주목을 끄는 전시품이었다. 전기자동차용 소재는 전기적 물성, 난연성 및 전자파 적합성을 중요한 요구사항으로 꼽는데, 랑세스는 이번 전시회를 통해 우수한 난연성을 자랑하는 포칸(Pocan®) AF 4110 신소재를 소개했다. 이탈리아 아스콜(Askoll)사 전기 스쿠터의 배터리 셀 하우징에 적용된 포칸 신제품은 기존 폴리카보네이트/ABS 블렌드 기반 소재의 대체 솔루션으로 주목받고 있다. 포칸 AF 4110은 뒤틀림이 적을 뿐만 아니라 내화학성, 열안정성, 그리고 충격강도에 대한 엄격한 기준에 모두 부합한다.  

랑세스는 차세대 혁신 소재 및 최신 기술을 선보였다.

DSM은 K 2016에서 새로운 폴리머를 출시해 화제를 모았다. 다이캐스팅 금속 및 PEEK와 같은 값비싼 엔지니어링 열가소성 플라스틱 대체재로 각광받고 있는 DSM의 ForTii® Ace는 PA4T 화학 기반의 폴리프탈아미드(PPA)로서 기계적, 열적 및 화학적으로 매우 뛰어난 특성을 가지고 있다.
대부분의 자동차 다이캐스팅 금속 대체 목적의 열가소성 수지는 125°C 이상의 온도에서 작동할 경우 기계적 성능이 현저히 감소한다. DSM 측은 “ForTii® Ace는 이 같은 성능 감소가 나타나지 않아 비약적 개선이 이뤄졌다고 평가할 수 있다”고 말했다. 높은 유리전이온도와 결정도 덕분에 이 소재는 PA6T, PA9T 및 PA10T 기반의 경쟁 PPA들보다 뛰어난 기계적 성능 및 열노화 성능을 보인다.
글로벌 화학기업과 함께 우리나라 기업들도 어깨를 나란히 했다. LG화학은 모델하우스처럼 전시부스를 꾸몄다. 스마트 피플, 스마트 홈, 스마트 시티, 오토모티브 등 총 4개의 전시 존(Zone)을 통해 LG화학의 주력 사업인 ABS를 비롯, 폴리올레핀계 수지, 합성고무, 엔지니어링플라스틱 등의 주요 제품 외에도 전기차 배터리, RO(Reverse Osmosis) 필터 등 전지 및 정보전자소재 대표 제품도 소개하며 다양한 솔루션 역량과 사업 포트폴리오를 공개했다. 특히 LG화학은 오토모티브 존에서 자동차 실물 모형을 전시하고 자동차 외장 및 내장, 전자 부품에 사용되는 엔지니어링플라스틱을 포함한 자동차용 소재들을 소개했다.

LG화학은 자동차 외장 및 내장, 전자 부품에 사용되는 엔지니어링플라스틱을 포함한 자동차용 소재들을 소개했다.

SK케미칼은 바이오 플라스틱 에코젠, PPS 소재 에코트란 등 스페셜티 플라스틱(Specialty Plastic) 제품을 전시했다. 스페셜티 플라스틱은 범용 소재와 달리 고도의 기술력과 노하우를 필요로 하기 때문에 진입장벽이 높은 고부가가치 사업으로 평가 받고 있다. 이미 대다수 글로벌 화학업체는 이미 레드오션에 진입한 범용 소재에서 탈피해 스페셜티 플라스틱 중심으로 사업 구조를 재편한 바 있으며, SK케미칼은 친환경 소재, 슈퍼 엔지니어링 플라스틱 등 차별화된 스페셜티 플라스틱 포트폴리오를 바탕으로 사업을 가속화하고 있다.
SK케미칼 측은 “유럽에서 이미 인정받은 PETG 등 친환경 소재 사업을 고도화함과 동시에 신소재 분야에서 글로벌 파트너링 강화를 통해 유럽 시장을 적극 공략해 나갈 것”이라고 전했다.

SK케미칼은 스페셜티 플라스틱 제품을 전시했다. 

독일에서도 돋보인 한국 기업들

K 2016에 참가한 한국 기업들의 선전도 돋보였다. 한진사태(유럽으로 향했던 한진해운 소속의 컨테이너선이 중국 상하이에 입항 출항이 금지되어 발이 묶이게 됨)로 인해 안타깝게도 몇 달 전부터 준비했던 기계 및 제품들을 전시할 수가 없었던 기업들은 전시 판넬과 카탈로그로 제품을 대신해야 했지만 긍정적인 모습으로 홍보에 만전을 기하는 모습이었다. 

한국 공동관 모습

11홀에 위치했던 한국 공동관에는 한국합성수지가공기계공업협동조합을 필두로 대광기계, 대창기계공업, 도일에코텍, 마상기공, 만텍, 맥엔지니어링코퍼레이션, 명성엔지니어링, 무일화성, 미디안테크, 미래피엔티, 브이에프케이헤드, 브이에프코리아, 삼진폴리텍, 삼화기업, 에스엠플라텍, 에이피아이앤씨, 템프콘트롤스, 폴리셀코리아, 퓨처팩, 플라믹스, 플라스틱단일재질협회, 해금 등이 참가해 회사를 소개했다.

한국합성수지가공기계공업협동조합은 K 2016에서 조합원 영문 카탈로그를 배포했다.

특히 도일에코텍은 합성목재(WPC) 컴파운드를 통해 친환경 저탄소 기술에 앞장서는 모습을 보였다. WPC 컴파운드는 천연소재인 목분과 인체에 무해한 올레핀 계열의 열가소성 고분자수지를 특수 혼련공법으로 결합하여 만든 펠렛형태의 합성목재 원료로, 압출 및 사출 성형이 용이하여 건축자재, 산업용품, 생활용품 등 다양한 친환경 제품을 생산할 수 있다.

도일에코텍의 합성목재(WPC) 컴파운드

한국 공동관 외에도 유도, 동아정밀공업, 두산전자기기, 성안기계, 에이이티피, 지씨엠, 모델솔루션, 송원산업, 동산정기, 한국이앤엑스, 베사, 동신유압, 바우테크, 명일폼테크, 피이텍폼, 원일이엔지, 디유티코리아, 우진플라임 등이 2~15홀 곳곳에서 우리 한국 제품 및 기술들을 알렸다.

동신유압 부스 전경

특히 우진플라임은 오스트리아 R&D 센터와 공동으로 연구·개발한 사출성형기를 통해 선진 기술을 뽐냈다. 우진플라임의 미래 기술을 콘셉트로 잡아 기획된 이번 전시에서는 유럽 사양을 충족한 성능 및 안정성, 그리고 풀 터치스크린을 적용한 기계들이 공개됐고, 선진 기술력에 가격경쟁력까지 더해져 전 세계 참관객들의 많은 관심이 이어졌다.

우진플라임은 오스트리아 R&D 센터와 공동으로 연구·개발한 사출성형기를 통해 선진 기술을 뽐냈다.

한편 지난 3년의 기술진보를 점검하고, 플라스틱 솔루션의 미래를 예측한 K 2016. 세계 3대 플라스틱 전시회답게 업계 이슈를 파악하고 틈새시장에 대한 정보를 공유하며 비즈니스 모델까지 발굴할 수 있었던 알찬 전시회였다. 다음 3년 후, K 전시회에서는 플라스틱·고무 산업의 또 어떤 진보된 기술과 이슈들이 쏟아질지 기다려진다.