금형산업의 핵심 공정 특성과 숙련 인력의 중요성 및 인력 수급 문제 doc_id PCY_201702060519428991_4

앞서 금형생산의 특성으로 숙련인력의 중요성과 그 인력의 지적인 능력, 즉 경험에 기초한 구상력, 추리력, 문제해결력 등을 언급한 바 있다. 그런데 금형에서는 설계서부터 가공, 조립까지 금형생산과 관련된 다양한 공정을 두루 거친 경험이 풍부한 종합적인 지식을 갖춘 인력이 매우 중요하다. 그 이유는 설계, 가공, 조립ㆍ 마무리(사상) 간의 상호작용과 연계성이 필요하기 때문이다. 예를 들어 설계팀은 금형제작 시가공팀 (방전, 와이어 NC)과 계속 가공협의를 해야 하고 팔로업을 해야 한다. 그래서 설계팀은 가공에 대해서 어느 정도 알아야 한다. 더구나 조립ㆍ사상팀은 설계팀에서 설계된 금형도면을 검증, 오류의 수정을 요청하거나, 가공팀의 가공오류를 찾아낸다. 그래서 조립 마무리(사상)을 하려면 설계와 가공의 경험과 지식이 있어야 하는 것이다. 래핑(lapping)은 위의 그림과 같이 평평한 표면이나 원통면을 마모형상으로 만든 랩을 공작물(피가공물)에 압박하여 밀음으로써 공작물(피가공물)의 표면의 돌출된 부분이나 부스러기를 제거하여 정밀도가 높고 가장 매끄러운 단계까지 가공할 수 있는 정밀입자 가공법이다. 랩은 주로 주철, 황동, 주석 등을 재료로 하여 공작물의 재료보다 경도가 낮은 것을 사용하는데 가공하려는 면의 형상에 따라 평면랩, 내경랩, 외경랩을 이용한다. 랩재로는 거친 래핑이나 단단한 공작물에는 탄화규소를 쓰고 알루미나를 정밀 다듬질용으로 사용하는데 랩재의 입자의 굵기를 래핑의 정밀도에 따라 정하여 선택한다. 드릴, 보링, 리밍 등 구멍을 꿇고 1차 가공한 구멍주위를 더욱 정밀하게 연삭가공하기 위해 호닝(honing)을 하는데, 이것은 긴 원통형의 긴 숫돌을 지지봉의 끝에 붙여서 구멍 속에 넣고 구멍의 가장자리를 회전이나 왕복운동으로 원주 방향으로 압력을 가하면서 하는 다듬질 가공법이다. 수작업공구를 가지고 금형의 조립분해시 필요한 금형부품의 모서리 편취, 와이어 방전가공면 다듬질, 끼워맞춤형 다듬질 등이 있다. 마무리공정은 전체 금형 제작시간의 15~40%를 차지할 정도로 비교적 시간이 많이 걸리고 금형제품의 품질을 좌우하는 중요한 공정이다. 마무리(사상)공정이 어떻게 이루어지는가를 살펴보자. 표준적인 마무리(사상)의 순서는 다음과 같다. 먼저, 회전 숫돌에 의한 마무리(사상)작업으로 기계가공으로 발생한 흔적을 제거하여 매끈한 면으로 마무리(사상)하는데, 회전 숫돌, 축에 붙인 연마석으로 금형의 면을 마무리(사상) 가공한다. 거친 숫돌 # 400번에서 시작하여 점차 고운 숫돌 # 600, 숫돌 # 800로 단계적으로 표면을 연마한다. 다음으로 사포로 표면을 연마한다. 사포를 사용하여 가공면의 흔적이 남지 않도록 사포 입자의 거칠기가 거친 것에서 가는 순으로 사포 # 400, 사포 # 600, 사포 # 800의 순서로 표면을 연마해 나간다. 그 다음은 광택작업으로 기름연마석과 연마석가루를 써서 금형표면의 광택이 나도록 한다. 이어서 고도로 연마된 면을 필요로 하는 곳에서는 다이아몬드 파우더를 써서 연마작업을 하며, 거친 번호의 가루부터 가는 번호의 가루의 순으로 작업을 진행해 가는데, 거친 번호의 가루를 완전히 제거하고 나서 다음 번호의 가루로 작업을 해야 한다. 연마면은 기본적으로는 경면연마(거울처럼 연마)를 하지만, 금형에 따라서 요구되는 표면의 거칠기 정도는 변하기 때문에 그 금형에 어울리는 마무리(사상)을 하면 된다. 시사출(시타발) 공정도 가장 숙련이 필요한 부분이다. 금형은 시제품을 찍을 때 한 번에 성공하는 경우가 거의 드물고, 보통 수정과 보정은 3번 이상이 필요하며 심지어 금형설계에 문제가 있는 경우 시사출을 열 번까지도 해야 하는 과정이다. 특히 금형 한 벌 당 고가의 재료비는 물론, 그 과정에서 많은 설계, 가공공정이 들어간 부담 때문에, 이를 완성하는 마무리 작업은 상당한 스트레스를 감내해야 하는 일일 수 있다. 이 작업은 숙련된 인력이 필요한 분야로서 축적된 경험으로 인한 암묵지가 큰 역할을 한다. 아무리 잘 설계하고 가공해도 막상 제품을 찍어내면 주름이 생긴다든가, 제품의 판이 찢어진다든가, 틀어지는 일이 생기는 것이 일반적이다. 설계소프트웨어나 자동공작기계가 아무리 발달한다고 해도, 그리고 CAE를 이용한 시뮬레이션을 통해 성형해석을 해도 일어날 수밖에 없는 문제들이 적지 않다. 이런 문제들은 오랜 경험자가 ‘감’으로 왜 문제가 발생했는지 알아내야 하며, 발생한 문제에 대해서 어떻게 해야 보정할 수 있는지 해결책을 찾아내야 한다. 금형산업은 6개 뿌리산업(주조, 금형, 용접, 소성가공, 열처리, 표면처리) 가운데 하나로 한국 제조업의 기반산업 역할을 해 왔다. 한국의 금형산업은 금형의 수출에서 2014년에 일본의 금형산업을 제치고 세계 2위가 될 정도로 뿌리산업 가운데에서 경쟁력이 높은 산업으로서 비교적 빠른 성장을 지속해 왔다. 제조업 가운데 일본과의 무역에서도 흑자를 기록하고 있는 유일한 업종이 금형산업이다. 세계시장에서 한국의 금형생산액의 비중 또한 늘어나고 있다. 이와 같은 금형산업의 성장은 한국 제조업의 발전이 것이 배경이 되었지만, 금형산업 내부에서의 다양한 변화와 혁신도 중요한 몫을 하였다. 그러나 이와 같은 금형산업의 외형적인 발전과 변화 속에서 위기가 자라고 있는 것으로 보인다. 이러한 금형산업의 잠재적 위기는 무엇보다 금형산업의 노동시장에서 인력공급, 특히 숙련인력의 형성과 공급이 제대로 되고 있지 않는 데서 비롯되고 있다. 금형산업 관계자들과의 인터뷰 과정에서 금형 수주량에 따라 기업별로 인력부족 정도가 다르게 나타나고 있었으나, 금형업체들에서는 대체로 숙련인력에 대한 공급 부족, 특히 소형 금형업체에서 숙련인력의 이직과 부족으로 어려움을 겪고 있는 것에 비추어 인력부족률이 낮게 나타난 것으로 보인다. 공작기계조작원들이 금형인력보다 더 많기 때문에 공작기계조작원들의 인력부족률이 낮은 것이 금형산업의 인력부족률도 함께 낮추어서 금형은 실제보다는 낮게 평가된 것으로 보인다. 다른 통계에 의하면(지식경제부ㆍ한국금형공업협동조합, 2012), 2012년 금형산업의 인력부족률은 27.5%로 매우 높게 나타나 위의 2012년 인력부족률 통계인 5.7%를 훨씬 상회하고 있으며, 2008년(김동섭ㆍ이하성, 2008：84)에도 금형산업의 인력부족률이 28.3%로 높게 나타나고 있다. 국가뿌리산업진흥센터의 2013년 뿌리산업조사에서 금형산업의 인력부족률은 4.0%로 낮지만, 인력채용률이 2012년 9.6%, 2013년 9.5%에 이르고 있는 점을 고려하면, 실제로 많은 인력이 이직을 하고 있어서 인력이 부족하기 때문에 그만큼을 충원해야 하는 것으로 나타나고 있다. 뿌리산업 가운데 금형산업이 그나마 인력충원에 어려움이 없다는 비율이 전체 사업체수의 47.6%로 높은 편이었다. 역으로 금형사업체 가운데 52.4%는 인력충원에 일정한 어려움을 겪고 있다는 셈이다. 금형산업에서 인력충원에 어려움을 겪는 이유 중 가장 많은 경우(20.1%)가 임금수준이 낮은 것이었고, 다음으로 높은 비율을 차지한 것이 전문 인력(숙련인력)의 부족으로 16.0%를 차지하고 있었다. 열악한 작업환경도 그 다음을 차지하고 있다. 이것은 숙련인력 중심의 금형산업 노동시장에서 숙련인력을 확보하기에는 중소금형업체들이 제시하는 임금수준이 낮으며, 이렇게 숙련인력의 확보가 어려운 것은 전문 인력, 숙련인력의 공급 자체가 제한되어 있기 때문이라고 할 수 있다. 2012년 다른 조사에 의하면, 금형업체에서 인력 수급에 애로를 느끼는 가장 큰 이유가 금형근로자들의 중소기업 근무기피가 전체 기업의 36.3%로 가장 높았고, 임금조건의 불일치가 12.5%, 열악한 작업환경이 4.8%로 나타나고 있다. 모두 중속 금형업체들에 공통적인 것일 수 있기 때문에 함께 묵어서 보면, 금형업체들이 규모가 작고 임금수준이 낮으며, 작업환경이 열악하기 때문에 인력수급의 어려움을 겪는 기업의 비율이 53.6%에 달하고 있다.