[인더스트리뉴스 최종윤 기자] 국내 최초로 트로이달 코일 생산 자동화 장비 양산화에 성공한 블럭나인(대표 손영환)이 전기차, 전자제품 등 다양한 권선 상황에 대응할 수 있는 레퍼런스를 구축하며 시장의 혁신적인 변화를 주도하고 있다.

블럭나인 손영환 대표는 “독보적인 권선기술에 협동로봇을 접목해 팔렛타이징 및 인서트 공정, 정렬, 베이스 및 커팅, 탈피 솔더링 작업 등의 후공정, 제품 검사 공 정, 포장 공정까지 원자재 공급부터 토출까지의 전공정 자동화를 구현했다”고 강조했다. [사진=인더스트리뉴스]

블럭나인 손영환 대표는 “기존 수작업 방식의 권선은 제작 중 힘의 강도 차이에 따라 불량 발생률이 높고 동선의 절연용 에나멜 코팅이 손상되는 등 단점이 있었다”면서, “하지만 우리가 개발한 후크타입, 셔틀타입, 더블클램프타입 등 다양한 방식의 권선기는 와이어 텐션 유지 기술이 적용됨은 물론, 정밀한 권선패턴 구현이 가능해 다양한 선경에 적용이 가능할 뿐 아니라 Wire Loss를 최소화하고 생산성 및 품질을 높일 수 있다”고 밝혔다.

블럭나인은 권선 자동화 원천 기술을 바탕으로 테크맨(TM) 로봇과 파트너십도 구축하며 다양한 로봇 자동화 솔루션 라인도 확장하고 있다. 토탈 자동화 솔루션 기업으로 브랜드 가치를 확장하고 있는 것.

최근에는 한국지질자원연구소와 공동연구를 바탕으로 ‘캐즘’에 빠진 이차전지 시장에 다시 활력을 불어넣고 있다.

손영환 대표는 “배터리 원재료인 전구체, 양극제, 음극제 등의 품질을 유지하고 원가를 절감하는 생산 자동화 구축 및 소성로 내화물 교체 자동화 시스템 구축 등을 대표적인 성공사례로 들 수 있다”며, “현재 사용 후 배터리의 효율적인 재생산 기술인 저온 건식 기술도 확보함으로써 글로벌기업들과 관련 사업 추진에 박차를 가하고 있다”고 밝혔다.

원천기술인 권선기술을 바탕으로한 자동화 솔루션을 소개한다면?

독보적인 권선기술에 협동로봇을 접목해 팔렛타이징 및 인서트 공정, 정렬, 베이스 및 커팅, 탈피 솔더링 작업 등의 후공정, 제품 검사 공정, 포장 공정까지 원자재 공급부터 토출까지의 전공정 자동화를 구현했다.

이에 항공등화 제조기업인 ‘유양산전’, SMPS용 변압기 부품 제조 기업 ‘용인전자, 가전용 트랜스포머, 코일 등 전문 생산 기업 ‘지이티플러스’에 ARCUS V2.5(셔틀타입), ARCUS V2.0(셔틀타입), ARCUS V3.0(클램프타입)을 납품했으며, 현재 전기차용 부품 생산을 위한 무인 권선 장비 납품 계약을 논의중이다.

경쟁사 대비 차별화된 경쟁력을 꼽는다면?

경쟁사의 기존 권선기의 경우 권선 턴당 5초 이상 소요되고(임가공 기준 3초 이내), 장비 도입에 많은 비용이 들며, 무인자동화 구축이 어려워 필수 관리 인력이 필요하다. 또 코어 규격의 변경이 불가능하고, 내경 35mm 이하의 코어는 권선이 불가능한 점 등 호환성 측면에서 단점이 존재한다. 반면 블럭나인 권선기는 기존 권선기의 단점을 보완해 FID(권선 후 내경)를 최소화한 공학적 설계 및 코어 내외측면의 권선밀착도를 높여 패턴을 구현함으로써 권선 성능을 개선했다.

또한 원재료(코어 및 coil)의 공급부터 권선 후 토출까지 전공정 무인화가 가능해 채산성을 향상시킬 수 있음은 물론 월 5만개 이하의 소량 다품종 생산요구에 맞춰 1대의 장비로 다양한 규격의 코일 생산이 가능하도록 코어 및 코일의 호환성을 최대화했다. 따라서 해외 수급으로 인한 공급 불안정을 해소하고 안정적인 부품 공급망 확보가 가능하며, 원가를 절감하고 품질 균일화를 통해 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

블럭나인의 아쿠스(ARCUS) V3.0 시리즈. 아쿠스 시리즈는 선경의 두께, 품질의 균일성, 생산성 문제를 혁신적으로 해결한 무인 자동화 권선 시스템이다. [사진=인더스트리뉴스]

이차전지 공정 레퍼런스를 소개한다면?

지난해 세계 최초로 협동로봇을 활용한 양극재 내화물 교체 자동화 공정 구축에 성공해 ‘포스코퓨처엠’ 向 ‘양극재 공장 2단계 소성로 사가(Saggar) 교체 장치 자동화 시스템 구축 프로젝트’를 진행했다. 당사의 사가 교체 장치는 1차 소성 이후 1차 해쇄 공정 사이에 설치되며, 해쇄 공정으로 이송을 위한 롤러 컨베이어에 위치한다. 사가 교체 자동화로 작업현장의 근로환경이 개선됐으며, 교체작업의 효율성이 극대화됐다.

또한 보유한 권선기술을 매쉬망 분급틀 견장 자동화 시스템에 적용해 ‘포스코퓨처엠’ 向 ‘양극재 정제 매쉬망 분급틀 견장 자동화 시스템 구축 프로젝트’도 진행했다. 기존 수동생산 방식을 벗어나 자동 생산이 진행되면서 생산성이 향상됨 물론 일정한 인장력으로 생산이 가능해짐으로써 품질이 향상됐고 대량 생산이 가능해졌다.

더불어 오래전부터 배터리 재생산을 위한 연구를 해오던 한국지질자원연구원과 기술이전계약을 체결하고, 기술을 고도화해 포항의 청하공장에서 양산화 검증을 진행하고 있다. 당사가 적용하는 기술은 사용 후 배터리의 블랙파우더 제조 효율을 97%까지 향상시켰으며, 세계 최초로 저온(1100도 이하) 환경에서 이뤄지는 건식 공정이므로 가장 친환경적인 기술이라 자부한다.

기존 습식 공정 대비 재활용 수율이 97% 정도로 경쟁사 대비 10% 이상 높으며, 공정이 단순하고, 폐수 및 분진 처리에 대한 이슈가 없는 친환경 기술이다. 블럭나인은 해당 공정을 통해 생산된 블랙파우더를 국내외 주요 폐배터리 리사이클 사업자에게 공급해 초기 매출 기반을 마련하고 관련 사업 영역을 확대할 계획이다.

마지막으로 하고 싶은 말이 있다면?

현재 글로벌적으로 이차전지 및 전기차 산업이 성장 정체 구간, 다시 말해 ‘캐즘’에 빠져들었다고 말한다. 부족한 인프라 문제, 보조금 축소, 자동차 제조사의 시장 선점을 위한 과다 경쟁으로 인한 공급 과잉 등 여러 문제가 복합적으로 작용한 결과다. 하지만 결국 전세계의 탄소중립 및 내연기관차 퇴출정책에 따른 전기차 중심의 이차전지 시장은 다시 성장세로 전환할 것이라고 전망한다. 이제 대기업과 중견, 중소기업들이 더욱 상생을 이야기하며 협업을 해 나가야 한다고 본다.

성과가 미비할지라도 끊임없이 협업을 이루어가야 이 캐즘의 늪에서 벗어날 수 있을 것이라 생각한다. 다양한 기술의 한계성을 혼자 고민하지 말고, 함께 해결해 가고 싶다. 진정한 ‘Made in Korea’가 이루어지는 순간까지 블럭나인은 여러 기업과 함께할 것이다.

[최종윤 기자 (news@industrynews.co.kr)]

[저작권자 © FA저널 SMART FACTORY, 무단 전재 및 재배포 금지]