△왼쪽부터 김낙훈 책임연구원, 맹학도 연구소장, 정대철 책임연구원.

2020년 코로나 팬데믹 당시 국내 전자제품업계 공장에도 비상이 걸렸다. 공장 내에서 수작업으로 부품을 조립하는 작업자가 코로나19 바이러스에 감염되면 공장을 폐쇄하고, 방역이 완료될 때까지 가동을 중단해야 하는 상황이 반복됐다. 전자제품 위탁제조업체(EMS)들 역시 인건비 절감과 생산량 증대, 품질 효율화 등을 이유로 자동화 장비 개발에 대한 요구가 커졌다.

2023년 제22주 차 IR52 장영실상을 수상한 파워오토메이션의 하이브리드 이형 부품 조립 장비(i-12.0)는 전자부품을 손으로 삽입하던 공정을 자율화한 제품이다. 이형 부품 조립 기술을 적용해 트랜스, 코일, 대형 콘덴서, 퓨즈 등 다양한 형태의 부품을 하나의 부품 조립 장비로 삽입할 수 있다.

하이브리드 이형 부품 조립 장비는 다양한 형태의 전자부품을 장비에 장착된 노즐과 그리퍼를 이용해 픽업하고, 픽업한 전자 부품을 카메라 위로 이동시켜 비전(Vision) 검사를 통해 핀의 불량을 점검한 뒤 정확한 삽입 위치를 파악한다. 이를 통해 핀이 들어가야 할 장치 내 구멍에 핀을 자동으로 삽입한다.

다양한 부품을 한 장비로 조립하는 것을 개발하기 위해 파워오토메이션에는 기계공학과 전자공학, 컴퓨터공학 등 여러 분야에서 10년 이상 경험을 쌓은 전문가들이 모였다. 파워오토메이션 측은 "장비 개발 분야는 메커트로닉스의 정점이자 융합 기술 분야이기도 하다"며 "모션 제어 컨트롤, 3D 기계 설계, 전장 설계, 비전 인식, 광학계 설계 기술 등 다양한 기술들이 필요하다"고 설명했다.

제조 공정에서 부품을 조립할 때 특히 중요한 것은 압입력이다. 압입력은 부품이나 구성 요소를 어떤 시스템 또는 장치에 적절하게 삽입하기 위해 가해지는 힘을 말하는데, 이를 적절하게 조절하지 않으면 전자 부품이 파손되는 등 불량이 생길 수 있다. 파워오토메이션은 전자 부품별로 압입력을 제한할 수 있는 토크 모니터링 시스템 기술을 통해 300여 종의 다양한 전자 부품 파손을 방지한다. 파워오토메이션은 "로봇·장비 수요는 꾸준하게 상승하는 추세"라며 "향후 늘어나는 수요에 대응하기 위해 내부 인원을 늘리고 프로세스를 구축하는 데 전력을 다하고 있다"고 밝혔다.

주최 : 과학기술정보통신부

주관 : 매일경제신문사 한국산업기술진흥협회

[이새봄 기자]