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기술축적, 사업의 영속성에 기반한 CNC 사업
CNC의 개발은 축적된 기술과 개발역량이 없으면 수행하지 못하는 분야 중 하나다. 이 사업은 기업의 영속성이 개발의 큰 조건이며, 현장에 적용하여 상용적 성과를 냄으로써 신뢰를 획득해야 하는 매우 어려운 사업이다. 씨에스캠 HX 시리즈는 2000년 개발이 시작되어 13년 간 기술향상이 이어져 온 제품으로 기술 축적과 사업의 지속성, 상용성을 모두 획득한 것으로 평가를 받는다.
HX 시리즈는 2009년 국내 강점 기술의 하나로 꼽는 PC-NC인 HX1.5이 출시되면서 2010년 Full Soft CNC인 HX2.0의 출시까지 여러 수요산업과 적용장비에 대응하며 개발되어 왔다. 이 시리즈는 외국산 유명 CNC가 국내 공작기계 시장을 거의 독점하는 상황에서 조각기, 태핑머신, 타이어몰드 가공기 등 전용기와 방전기, 절단기 등의 틈새시장에서 선전했다.
최근에는 모바일 산업에서 설비투자가 일어 글래스 커팅용 조각기와 태핑머신용 CNC를 대량으로 납품했다. 지난해에 글래스 커팅용 CNC를 100대나 납품하는 유례없는 실적을 올렸다. 씨에스캠 CNC 사업부 최인휴 이사는 ‘공작기계와는 달리 조각기 시장은 화낙 같은 기업이 들어오지 못한다’고 말했다.
“그 이유는 조각기 시장에서 커스터마이징이 안 되기 때문인 것 같습니다. 최근 공작기계 분야에서 사용하기 쉬운 CNC를 요구하자 화낙같은 기업들이 저가의 제어기를 대량으로 공급하는 것으로 대응합니다. 따라서 조각기의 소량 시장에는 적용하고 대응할 수 없다고 봐야합니다.”
최인휴 이사는 모바일 설비의 제어기 적용은 모바일 기기 교체가 관건이라고 예상했다. 국내 모바일 기기 제조업체들의 설비투자는 올해까지 이어질 것으로 봤는데, 향후는 의료설비의 적용에 가닥을 잡고 있다. 의료설비의 제어기는 신뢰성을 최우선으로 치는데, 씨에스캠은 이미 모바일 분야에서 쌓은 신뢰가 두텁다고 자신하고 있다.
사진2. HX2.0 라인업
Full Soft CNC, ‘HX2.0’
HX 시리즈의 최근 버전은 2010년 출시한 ‘HX2.0’이다. HX2.0은 Full Soft CNC라고 그 특징을 평가받는 제품이다. 최인휴 이사는 ‘한마디로 소프트웨어인데, 화낙 제품 이상의 기능을 가졌다’고 소개한다.
“Full Soft CNC란 마치 컴퓨터에 프린터를 사용하기 위해 통신 케이블 연결하고 프린터 드라이브 설치하여 한글 프로그램에서 프린팅하듯, CNC 제어기에서 랜 케이블을 공작기계에 연결하고 CNC 소프트웨어 프로그램만으로 가공하는 수준의 CNC를 말합니다. HX2.0은 SW이며, EtherCAT을 지원하는 서보드라이브나 IO 모듈로 구성된 장비와 연결되어 CNC 가공을 할 수 있는 Full Soft CNC입니다. 이는 기본적으로 PC 기반의 CNC를 전제로 합니다. 화낙 300i 제품도 Windows OS를 사용하는 PC기반의 CNC지만, 아무 PC에 설치할 수는 없습니다. HX2.0은 최소한의 PC상 NIC(Network Interface Card) 드라이브만 지원되면 문제없이 설치할 수 있고 동작합니다. 기능이나 성능 업그레이드는 SW만 수정하면 되므로 명실공히 CNC는 SW입니다.”
CNC는 선삭-밀링의 복합기나 동시 5축 제어가 가능한 다계통 다축제어의 고기능을 갖추면 하이엔드급으로 평가한다. HX2.0은 어느 수준인가? 최인휴 이사는 ‘6계통의 다계통 기능을 업그레이드했으며, 5축 타이어몰드 가공기에 적용하고 있다’고 설명했다.
“HX2.0은 2000년도 HX 개발 후 꾸준히 기능 향상시켜온 HX 시리즈의 CNC에 디지털 서보통신인 EtherCAT을 적용시키고, 최대 6계통의 다계통 기능을 업그레이드한 버전입니다. PC의 메인 CPU와 OS의 발전에 편승하여 기본 주변기능은 Windows의 그것을 수용하고, 다축동시제어와 선독보간 같은 NC 커널 기능 개발에 집중해 로엔드와 하이엔드급을 망라하여 하나의 소프트웨어로 적용 가능합니다. 또 우리는 자체개발한 5축 가공기로 타이어몰드를 임가공하고 있는데, 이로부터 5축가공의 가공노하우 뿐만 아니라 CNC 기능으로 포함되어야할 각종 핵심기능을 HX2.0에 내재화 했습니다.”
사진3. HX2.0 MC
사진4. HX2.0 구성도
서보드라이브·모터 생산하며 CNC 시스템 기업으로 도약
CNC는 소프트웨어뿐만 아니라 서보드라이브와 스핀들 드라이브 및 모터까지 포함하여 시스템으로 기능한다. 국내 CNC업체들이 대부분 이들을 수입에 의존하는데 반해 씨에스캠은 장기적으로 서보드라이브와 스핀들드라이브 기술을 확보하고 이를 이더캣 통신으로 묶는 개발을 꾸준히 수행했다. 그 결과 현재는 서보드라이브, 모터를 제품화했다.
“우리가 CNC를 판매하고 나면, CNC뿐만 아니라 서보드라이브나 스핀들까지 기술지원을 요청하더군요. 이 요구를 모두 빠르게 수용했습니다. 이런 대응은 고객들이 우리의 CNC를 다시 선택하는 요인도 됐습니다. 그러나 서보와 스핀들의 비용이 오히려 CNC보다 큰 경우도 있어 매출에서 손해를 보는 일이 많았습니다. 때문에 수년전부터 CNC 시스템으로 판매품목을 확대하기로 하고, 모든 제품을 자사 제품화하여 고객들로부터 일괄 구매하도록 하는 준비를 했습니다. 이에 초도 제품이 나온 지 3년 만에 EtherCAT을 매개로한 서보드라이브 모터 제품이 확보됐습니다. 아직까지 스핀들 제품은 없지만 조만간 확보할 예정입니다.”
씨에스캠은 국내 최초로 CNC의 디지털 서보통신을 개발했다. 따라서 HX 시리즈는 디지털 통신의 장점도 높은 평가를 받는데 최인휴 이사에게 이에 대한 설명도 부탁했다.
“기존 아날로그 인터페이스 CNC에 비하여 구성품이 적고 노이즈 대책이 쉬우며, 케이블 가격을 줄일 수 있습니다. 모션 지령을 계산된 수치 그대로 서보드라이브로 전달할 수 있어 나노 정밀도의 지령이 가능합니다. 국내에서는 최초로 CNC의 디지털 서보통신을 개발했고, 오랜 기간 다듬어진 CNC 소프트웨어 기능을 EtherCAT을 매개로 다양한 액추에이터, 센서와 연결하여 CNC 공작기계뿐만 아니라 모션이 필요한 여러 장비에 응용할 수 있는 무한한 가능성을 가지고 있습니다.”
사진5. 5축 타이어몰드 가공기
5축 타이어 몰드 가공기와 기계사업부
씨에스캠은 기계사업부, CNC 사업부, CAD/CAM 사업부, 마스터모델 사업부로 구성된 기업이다. 각 사업부 대부분의 제품들이 제어기술, 소프트웨어기술을 바탕으로 일련의 ‘기술의 완성’을 이루어 낸 것들이라 할만하다. 즉 소프트웨어와 하드웨어의 통합기술은 이 회사가 가진 가장 큰 장점이다. 기계사업부의 타이어 금형 가공기와, 알루미늄 휠 포밍머신, 마킹머신 등도 이 회사 CNC 기술과 CAM 기술이 내재화되어 있는 제품들이다.
특히 타이어 몰드 가공분야는 5축 제어 CNC와 전용 CAM을 가지고 있어 경쟁력 있는 제품 중 하나다. 씨에스캠은 10여년 전부터 5축 제어기술을 성장 아이템으로 잡았다. 현재도 그렇지만 창업 때부터 미래 지향적 기술에 투자했다. 타이어 몰드를 가공하려면 5축 가공기여야 하는데, 씨에스캠의 타이어 몰드 가공기의 특징은 전용 CAM에 있다. 일반 CAM과 비교하여 툴패스를 만드는 시간이 30% 밖에 걸리지 않는다. 여기에 5축 제어를 강점으로 하는 HX2.0를 적용하면 경쟁력이 남다르다.
“5축 동시제어는 타이어 금형이나 임펠러를 가공할 때 보이는 것처럼 공구자세를 제어해야 하는 기술입니다. 외국산 중에서도 선진 CNC에나 있는 기능인데, 그 핵심은 CAM에서 NC 데이터 생성에서부터 CNC에 서로 약속된 사항을 유기적으로 활용했을 때 목적하는 가공품을 얻을 수 있다는 것입니다. 우리는 자체개발한 5축 가공기로 타이어몰드를 임가공하고 있는 수준의 기술력을 갖고 있습니다. 여기서 5축가공의 가공노하우 뿐만 아니라 CNC 기능으로 포함되어야할 각종 핵심기능을 HX2.0에 내재화 했습니다. 최근 5축가공기가 공업계 고등학교나 전국의 폴리텍대학에서 실습장비로 사용될 만큼 수요가 폭발적으로 늘고 있어 우리도 교육용 5축 가공 솔루션을 준비하고 있습니다.”
씨에스캠은 기술의 융합과 분야 간 경계를 넘는 접목의 R&D 역량을 보여준다. 기계나 소프트웨어 사업들이 하나의 맥락으로 완성되어 제품으로 나올 때 마다 확인되는 역량이다. 씨에스캠이 수입가의 절반으로 국산화한 타이어 휠 포밍기는 몇 업체가 개발에 도전했다가 포기한 장비다. 제어기술과 CAM 기술이 없는 업체가 개발하기는 버거운 설비지만, 씨에스캠은 축적한 소프트웨어 기술로 이를 제품화했다. 이 회사는 잠재된 R&D 성과가 매우 많아 이를 바탕으로 산업 전반의 맥락을 짚어내는 완성도 높은 제품이 계속 개발될 것으로 보인다. <월간머시너리 2013년 7월호, 기업탐방> http://www.emkorea.co.kr
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