우리나라의 용접관련 산업은 1960년대를 기반으로 중요 기간산업과 함께 성장을 거듭해 왔으며, 우리나라의 주력산업인 기계, 자동차, 조선, 철강, 석유화학을 뒷받침하는 산업으로 인식되어 왔다. 특히 1980~90년대에는 대형 조선소의 시설확대와 해외로부터 조선수주 급성장 추세에 따라 성장 속도에도 가속도가 붙기 시작했다. 하지만, 2000년대를 넘어서면서는 오히려 현장작업기피산업으로 인식돼 용접기기 제조업체의 기술개발 저조와 인력난을 효율적으로 대체하지 못해 경쟁력 강화와 산업성장발전에 한계를 보이는 추세로 나타나고 있다.

글 이명규 기자(press6@engnews.co.kr)

1. 용접기 산업이란?

(1) 용접기 산업의 개요

용접이란 일반적으로 접합하려는 두 개 이상의 물체(주로 금속)를 접합부분에 존재하는 방해물질을 제거함으로써 결합시키는 과정이라고 할 수 있다.
금속접합 방법은 크게 기계적 접합과 금속학적 접합으로 구분되는데, 기계적 접합이란 접합 면에 국부적인 소성변형(塑成變形)을 주는 것으로 볼트이음, 리벳이음, 가열 끼우기 등을 말하고, 금속학적 방법(또는 야금학적 방법)은 접합할 면에 열 에너지를 가해 국부적으로 용융(熔融)시키거나 금속원자의 열 확산을 촉진시키는 것으로 용접은 대부분 이 방법에 속한다. 이 때 사용하는 설비 혹은 장치를 용접기기 또는 용접설비라고 통칭한다.
한편, ‘한국표준산업분류’에서 정의하는 용접기제조업(Manufacture of Welding and Cutting Machines and Appliances)이란 가스 또는 전기식, 레이저 또는 기타 광선, 광자빔, 초음파 자기파동식 또는 플라즈마식 납땜기 또는 용접기, 금속 또는 소결한 금속탄화물의 가열분사용의 전기기계와 표면열처리용의 기기를 제조하는 산업을 이르며, 절단기능을 갖는 용접기제조도 여기에 포함된다.

(2) 용접기의 분류

용접기의 종류는 용접방식에 따라 매우 다양하다. 또한, 용접을 분류하는 방법도 여러 가지다. 용접할 때 금속상태가 고체인지 액체인지에 따라 나누기도 하고 가압방식에 의해 융접(融接; Fusion Welding), 압접(壓接) 및 납땜(Soldering, Brazing)으로 구분하기도 한다.
최근까지 상용화된 용접법은 90개가 넘으며, 이 가운데 가장 널리 보급된 용접은 용융용접방식의 대표격인 아크용접과 저항용접이다. 따라서 이 둘의 용접방식에 맞춘 용접기가 가장 많이 생산되고 있으며, 한편에서는 생산성 향상과 자동화 기술을 응용한 용접자동화시스템도 활발하게 생산·공급되고 있다.
용접산업은 조선, 자동차, 건설, 전자 등과 같은 용접 및 접합 공정이 제품의 품질, 생산성, 제조원가에 큰 영향을 미치는 산업으로, 용접시스템은 용접기, 와이어피더, 용접토치, 케리지, 용접건 등의 부품이 있으며, 자동 용접의 경우에는 자동화 장치 및 용접모니터링 장치가 있다. 특히 용접은 선박, 자동차 등의 부품 및 완제품 신뢰성을 결정하는 핵심기술로 평가받고 있으며, 용접전원 제어기술이 요구되는 아크 용접기, 레이저용접기, 하이브리드 용접기는 물론, 고상접합인 마찰교반용접기(FSW)/브레이징 용접기 등이 있다.

2. 용접기 산업의 특징

(1) 특징

용접산업은 우리나라 주력 산업인 자동차, 건설, IT산업, 조선 등에 파급효과가 가장 큰 기반산업이다. 한국의 산업별 용접수요는 조선·해양 31%, 자동차 21%, 반도체·전자 부품 16%, 건설 24%, 기타 8%의 비중을 보이고 있다.

① 주력산업 제품 품질에 핵심적 역할
용접기기, 용접공정 및 용접용 소재 분야가 긴밀히 연결된 산업기술 분야로 자동차, 전자, 조선 등의 주력산업 분야에서 제품의 신뢰성을 결정하는 핵심기술이다.

② 중소기업 주도형
부품·기기의 용접기술은 중소기업 주도형 산업적 특성을 가진다. 대기업에서 많은 양의 부품·기기조립공정을 중소기업으로 하청 주는 방식의 산업구조 때문으로 판단된다.

③ 융복합기술 분야
전기, 전자, 기계 등 다양한 전문기술과 지식의 융합이 요구되며, 용접소재산업은 자동차 경량화, 전자부품의 고기능화 및 조선 중공업 고효율화에 따라 관련 소재 및 부품 발전에 직접적으로 영향을 받는 산업이다.

(2) 산업구조

용접산업이 국가 기간산업인 조선, 자동차, 반도체, 전자 등 국내 주요 제조업에서 차지하는 비중은 40% 이상이다. 국내 제조업의 5%를 차지하고 있는 조선산업에 있어서는 선박건조비용의 35%가 용접관련 비용으로 선박의 부가가치에 큰 영향을 미친다. 10% 이상을 차지하고 있는 휴대폰 등 첨단 IT 제품에 있어서 브레이징, 솔더링 접합 관련 비용은 제조단가의 50% 이상을 차지한다.
용접산업은 주력기간산업의 배후로써 성장과 수출을 주도하는 가치창출형 산업이며, 최근  성장중인 산업으로 기간내 GDP성장률 12.5%에 비해 높은 성장률을 보였다. 용접기술의 전방 산업으로는 자동차, 조선/중공업, 전자, 기계 등 국가주력산업이 해당되며, 후방산업으로는 철강, 비철금속, 자동화 산업 등이 있다. 또한 조강량의 2% 이상의 용접재료가 이용되고 있다.
용접재료의 경우에는 현대종합금속, 고려용접봉, 세아에삽 등의 대기업이 중심이며, 용접기 제조기업에 비해 연구인력 및 장비 등의 연구인프라는 잘 갖춰진 형태다. 국내에서 생산되고 있는 총 230여 종의 용접재료는 일본의 690여 종에 비해 많은 차이가 있고 국내에서 개발하지 못한 품종은 초내열강, 저온용강 솔더링 재료, 브레이징 필러 등의 고부가가치 제품이다. 용접기 산업의 92% 이상이 20인 미만의 소기업으로, 중소기업 중심산업에 해당하지만 영세성을 면치 못하고 있어 독자 기술력 확보가 매우 시급한 상황이다.

3. 용접기 산업의 현황 및 전망

(1) 시장 현황

세계시장은 2007년 240조 원에서 연평균 4.8%의 성장률을 보였으며, 국내 시장은 조선산업의 불황으로 연평균 3.6%의 성장률을 나타냈다.
용접분야별 세계 시장구성을 보면, 아크용접이 약 32%, 저항용접 13%, 가스 및 커팅이 9%, 레이저 등 특수용접이 12%, 초음파용접이 약 5%, 기타 용접주변장치 등이 29%를 차지하고 있다. 국내의 경우, 아크용접기가 약 26%, 자동차산업 발전에 힘입어 저항용접기가 35%, 레이저 등 특수용접이 8%, 기타 브레이징/솔더링이 약 31%를 차지했다.

(2) 국내외 업체 동향

일본은 국내 용접기 시장의 약 20배 이상의 생산실적을 보이는데, 이는 마쯔시다, 야스카와, 다이헨, 파나소닉 등이 80년대부터 용접전원 제어기술, 독자적 고주파전원 설계 및 파형제어 기술 등에 꾸준히 투자해 독자적 모델 개발과 전문화된 원천기술을 보유했기 때문이다.

(3) 기술동향

① 세계 동향
용접분야의 대상특허 9,533건 전체에 대한 각 국가의 연도별 출원동향을 살펴보면, 한국을 제외하고는 전체적으로 감소세에 있으며, 일본이 전체의 48%로 가장 활발하다. 미국의 경우 2000년대 초반에는 증가하다가 이후 감소세를 보이며, 한국은 활동이 점점 활발해지고 있다. 해외 삼극특허의 경우, 미국 ILLINOIS TOOL WORK(US), 일본 PANASONIC(JP), 유럽 HITACHI(JP)가 가장 많이 출원한 것으로 나타났다.

② 국내 동향
국내의 경우, 한국 78%, 외국 22%로 한국이 다수이며, 외국의 경우에는 일본, 미국이 대다수다. 대기업은 현대자동차, 중소기업은 웰텍이 활발하며, 대기업에 비해 중소기업이나 연구기관에서의 출원이 적은 것으로 나타났다.

③ 국내외 주요출원인의 출원동향 및 대표기술
국내 및 해외 대표기술의 대부분이 아크, 레이저, 마찰, 저항용접, 용접봉 제조, 보조장치 제조로 나타났다. 그 중 미국 및 유럽은 아크와 마찰, 레이저 용접이 가장 많았으며, 일본은 아크, 레이저, 마찰, 저항용접, 용접봉 제조가 주를 이뤘다.

4. 국내 용접기 산업, 해결해야 할 과제

(1) 업체난립

용접기 시장에서 제조업체가 난립한다는 것은 즉, 시장진입이 쉽다는 뜻이기도 하다. 제조설비와 기술이 비교적 단순하기 때문에 쉽게 제작하고 판매할 수 있다. 수동공구에 작업대, 계측기 정도만 갖추면 범용 용접기 생산이 가능하다.
이러한 시장 상황에 의한 영세 업체들의 난립은 결국 저가 판매경쟁을 부추기기에 이르렀다. 범용 저가형 용접기 판매가격에서 차지하는 원자재 비중은 90%까지 높아졌는데, 이는 인건비와 제반비용을 감안할 때 수익을 내기 어려운 상황을 초래했다고 볼 수 있다.
신생업체는 단기적으로 시장진입과 판로개척을 위해 저가정책을 펴고, 이로 인해 기존 업체들 역시 시장방어를 위해 저가경쟁에 뛰어드는 상황이다. 기술과 품질, 브랜드를 차별화하지 못했기 때문에 단순히 가격요인 하나로 시장경쟁을 할 수밖에 없는 것이다. 출혈경쟁은 수익악화로, 수익악화는 다시 기술개발 및 설비투자 위축에 따른 품질저하로 악순환이 반복돼 국내 용접기 산업의 발전을 저해하고 있다.
용접기 산업의 영세화는 고급 정밀제품 개발과 전문화에 근본적인 걸림돌로 작용함에 따라 이런 구조적인 문제를 해결하기 위해 어떤 식으로든 시장진입을 규제하는 기준이 마련돼야 할 것으로 판단된다.

(2) 저가경쟁

수요가들이 구매에 민감해지는 불황기 또는 저(低)성장기에는 저가전략이 가장 강력한 경쟁 무기지만, 동시에 잘못 사용하면 여러 가지 부작용을 낳을 수 있는 부메랑 효과가 이뤄지게 된다. 가격 경쟁은 손실을 감수하고서라도 경쟁업체를 배제하려는 극단적인 경쟁 방법으로 덤핑공세 등 부정적인 면도 가지고 있으므로 가격경쟁을 마케팅전략으로 채택할 때는 그만한 상황이나 고려해야할 원칙이 반드시 있어야 한다. 그렇지 않으면 가격경쟁으로 인해 업계 전체가 심각한 피해를 볼 수밖에 없다. 특히 한번 떨어진 가격은 회복되기 좀처럼 쉽지 않아 공급자들에게는 對수요가 가격교섭에서 큰 약점으로 남기 때문이다.

(3) 취약한 기술

국내 용접산업 기술력은 대체로 취약한 편으로 용접업계는 수와 양적으로 볼 때 과잉돼 있는 상황이다. 영세업체들의 난립은 과당경쟁으로 이어지게 되고, 기술투자 부진과 시장성 악화를 낳는 악순환의 고리가 된다. 특히, 과당경쟁에 의한 기술투자 부진은 선진 해외용접기의 국내 시장잠식을 재촉할 가능성이 높다.
이에 더해 현재 많은 영세 용접기 업체들은 독자적인 기술개발 대신 선진기술을 카피하는 쪽을 선호하고 있는 실정이다. 기술카피는 생산원가를 절감시키고 품질안정의 시행착오를 줄이는 등 단기적으로 이익을 주기 때문이다. 그러나 이러한 기술카피가 국내 용접기 업계의 기술수준을 하향 평준화시키고 치열한 저가경쟁으로 내몰고 있는 실정이다. 물론, 선진기술을 카피하는 것이 기술력 향상의 과정으로 보기도 하지만, 이는 어디까지나 단순 모방에 지나지 않으며 기술낙후성에서 벗어나지 못하는 원인이 되므로, 근시안적으로 단순 원가절감을 위해 선진기술을 모방하는 것은 국내 용접산업을 후퇴시키고 정당한 시장경쟁을 방해한다는 점을 인지해야 할 것이다.

5. 마무리

용접기의 경우, 중저가 제품은 국내에서 생산되고 있으나 고성능의 고부가가치 제품은 대부분 수입에 의존하고 있는 상황이다. 국내 용접기 제조업체의 95% 이상이 영세한 중소기업이고 기술력 약화가 지속적으로 발생하고 있다.
용접기 분야의 파형제어 기술개발, 고주파 전원설계, 독자적인 용접공정의 모델 개발 및 용접기 규격화 등으로 중소기업의 기술력 확보가 필요하므로, 정책적 차원에서의 체계적인 용접기 및 주변 부품 관련 기술개발에 대한 지속적인 지원이 요구된다. 특히, 레이저 발진기와 같은 고부가가치 용접전원은 전량 수입되고 있어 이에 대한 정부적 차원의 기술개발지원도 필요하다.
우리나라에서 용접기술은 지금까지 공학보다는 기능적인 개념으로 인식돼 왔기 때문에 용접기술인력이 매우 부족한 실정이다. 이로 인해 기술개발은 거의 이뤄지지 않은 것으로 판단되며, 최근에 LNG선 용접을 위한 고능률 알루미늄 용접기술 등 국내에서 이용되고 있는 대부분의 용접관련 기술 역시 외국으로부터의 도입에 의존하고 있다. 용접기술 하부구조가 구축되어 있지 않은 상황에서 단편적인 기술개발 노력이 이뤄지고 있기 때문에 현장에서 유효한 본격적인 기술개발이 지연되고 있는 것으로 판단된다. 따라서 이러한 부분에 대해서도 적극적인 방안 모색이 진행되야 할 것으로 사료된다.