한국기계연구원·두산공작기계 '맞손' 결과
3년 뒤 연간 100억원 매출 효과 기대

지그센터 시제품 [사진=한국기계연구원 제공]

한국기계연구원이 두산공작기계와 공동으로 전량 일본에서 수입하던 공작기계인 '지그센터' 국산화에 성공했다.

기계연은 지그보러급(구멍을 초정밀하게 가공할 수 있는 장비)의 높은 정밀도를 갖는 머시닝센터인 '지그센터'를 개발했다고 22일 밝혔다.

머시닝센터는 공구를 회전시켜 소재를 가공하는 장비 시스템이다. 자동공구교환장치를 이용해 밀링, 드릴링, 보링 등 다양한 가공작업을 수행할 수 있다.

지그센터는 시대별로 가장 정밀한 절삭가공장비로 꼽힌다. 공작기계용 고정밀 구조부품, 항공기 엔진동체 부품, 동력전달장치 부품 등 일반 머시닝센터로는 가공이 어려운 고정밀 핵심 기계류 부품의 최종 정밀도 확보를 위한 정삭가공에 주로 활용된다.

일반 머시닝센터 대비 정밀도는 약 5배, 강성은 약 2배 정도의 성능이 요구되는 만큼 고도화된 설계와 정밀 조립 능력이 필수다. 때문에 고도의 정밀도를 확보하기 위해서는 숙련된 장인이 직접 이송계의 안내면과 연결부 등 주요 부위를 정교하게 핸드 스크래핑하는 작업이 필요하다.

높은 기술적 난이도로 지그센터는 독일, 스위스, 일본에서만 개발이 된 상태였다. 그동안 국내는 전량 일본(Yasda, Mitsui Seiki)에서 수입했다.

지그센터 가공 작업 [사진=한국기계연구원 제공]

연구팀은 국내 개발사례가 없는 만큼 설계, 조립, 성능 평가 등 각 개발 단계마다 면밀한 검증을 실시했다.

개발된 4축 및 5축 수평형 지그센터 중 4축 지그센터 기준으로 공간오차 약 10 ㎛/m3, 헤드-테이블 간 루프 정강성 100 N/㎛ 이상(하단 기준) 등 선진사 수준의 정밀도와 강성을 확보했다. 가공정밀도도 선진사와 동등한 수준임을 확인했다.

현재 지그센터 시제품(모델명 HSP8000)은 두산공작기계에 설치돼 양산을 통한 실증 작업이 진행 중이며 국내 기업에 한 대 판매 계약했다.

기계연은 지그센터가 본격적으로 사업화되는 3년 뒤에는 연간 100억원의 매출 효과와 40% 수준의 수입 대체 효과를 거둘 수 있을 것으로 기대하고 있다.

오정석 기계연 초정밀장비연구실 실장은 "전량 일본 수입에 의존하고 있는 지그센터의 국내 최초 개발로 고정밀 머시닝센터의 개발 및 제조역량을 획기적으로 향상시킨 데 큰 의미가 있다"며 "높은 강성이 필요한 항공기 엔진 부품용 머시닝 센터 등에 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.

지그센터를 이용해 만든 공작기계 정밀도 검사 [사진=한국기계연구원 제공]

강경주 한경닷컴 기자 qurasoha@hankyung.com