기고문

국제고무컨퍼런스 IRC 2006을 다녀와서

이성덕 전문위원
자동차부품산업진흥재단(KAP)

2만여개에 달하는 자동차부품은 주물, 원단, 철판, 알루미늄, 플라스틱, 고무 등 다양한 소재로 구성되어 있다. 일반인들에게는 다소 생소하게 느껴지기는 하나 그 중 탄성과 열가소성이라는 물적 특성을 지닌 고무를 원재료로 한 부품이 적지 않다. 타이어, 방진(Anti-vibration)고무, 댐퍼 풀리(Damper Pulley), 타이밍벨트(Timing Belt), 공기흡입호스(Air In-take Hose), 고압 및 저압 호스, 오일씰(Oil Seal), 가스켓(Gasket), 웨더스트립(Weather Strip) 등이 그것이다. 국내에서는 화승R&A, 평화산업, 대흥알앤티, 동명통산, 대경화성, 유일고무, 건화트렐러보그, 동아화성, 동성 등과 잘 알려지지 않은 소규모 업체까지 포함하면 많은 수의 업체가 이 분야에 종사하고 있다. 본고에서는 자동차 고무학계와 업계의 국제모임인 국제고무컨퍼런스에 대한 소개를 통해 고무산업의 최근 기술동향에 대한 정보를 제공하고자 한다.

IRC(국제고무컨퍼런스 : International Rubber Conference)는 고무부품에 사용되는 원재료인 합성고무와 고무약품의 최근 개발동향과 고무제품의 품질 및 생산성 향상을 위해 새로 개발된 각종 측정기기 및 생산설비의 제조업체 소개와 함께 정보를 공유하는 자리로서 국가를 순회하며 연 1회 개최되는데, 이번에는 프랑스 리옹(Lyon)에서 개최되었다. 이번 컨퍼런스는 국제고무폴리머전시회(CCG 2006)와 같이 열려 세계 각국의 고무분야 관련 종사자들에게 고무 관련기술의 현재와 미래를 볼 수 있는 좋은 기회가 제공되었다.

컨퍼런스는 AFICEP(주석1) 회장의 개회사, 글로벌시대의 경영혁신, 음이온 Polymerization(중합화)의 타이어산업 공헌에 관한 기조연설, 그리고 세미나 순으로 이어졌다. 세미나에서는 고무 관련업체들과 학계에서 탄성중합체(엘라스토머) 화학, 탄성중합체의 강화, 유동학 및 가공, 제품 적용, 사후 처리 등 5개의 주제 분야에 걸쳐 70여편의 내용이 발표되었다. 이를 통해 학회의 최근 연구동향, 새로운 합성고무 및 고무 약품, 새로 개발된 측정기기 등이 소개되었다. 이번 컨퍼런스에는 자동차용 고무제품, 엘라스토머, 열가소성 탄성체 분야의 선두업체인 허친슨(Hutchinson), 그리고 고무부품의 대규모 수요처인 타이어 제조업체 굿이어(Goodyear Tire & Rubber Co.), 미쉘린(Michelin) 등이 참석하였다.

고무부품 제조 설비 및 계측기 관련 신기술 동향 (CCG 2006 전시회에 출품)

CCG2006 전시회에서는 원자재 공급업체, 연구 설비 및 장비 제조업체, 주조업체, 가공업체 등 고무 관련업체들이 60여개의 부스를 설치하여 최신 설비 및 장비 등을 선보였고(<전시회 출품 주요설비> 참조), 고무제품의 수요처에 해당하는 자동차, 우주항공, 조선, 스포츠, 의료산업의 각국 업계 종사자들이 대거 참관하여 성황을 이루는 등 고무분야에 대한 높은 관심을 반영하였다.

방진 고무, 각종 가스켓류, 오링류 등 대부분의 고무부품을 성형할 시 매회 마다 Burr가 발생하며, 이들 Burr들은 스크랩으로 버려지는데 이로 인한 손실은 매우 크다고 할 수 있다. 이 문제점은 정확한 투입양의 조절과 기포 발생 문제들을 해결할 경우 가능할 수 있는데 이번 전시회에서 유럽의 DESMA 회사가 아래와 같이 출품한 설비가 Burr가 없는 고무부품을 생산하고 있었으며 설비의 특성은 다음과 같다.

또한 고무부품의 성형기인 사출기 생산성 향상을 위해 Net 성형시간은 단축하지 않고 부수적인 성형 시간으로 프레스 상승 및 하강 속도를 높이거나 금형 교체 시간을 줄여 성형 생산성을 높이는 추세이며, 또한 성형 시간을 단축하는 방안으로서 생지를 사출 직전 온도를 높여 사출시킴으로써 반응 시간을 단축할 수 있는 설비가 전시되었는데 이 경우는 먼저 스크루에 투입된 생지가 먼저 사출 되어야만 스코치 문제가 발생하지 않으므로, 생지가 선입 선출되도록 설비를 보완한 것이 특징이라 하겠다.

 계측기 관련해서 새로 개발된 기기는 냄새측정기인데, 승용차 내부에 고무나 플라스틱 부품에서 발생하는 냄새의 원인을 찾아내거나 냄새를 감소시키기 위한 시험으로 기존에는 사람의 후각을 이용하여 1～5 등급으로 냄새의 정도를 비교하여 왔다. 금번 출품된 냄새측정기는 CERTECH 회사의 제품으로 냄새 측정 후 냄새 정도를 수치로 나타냄으로써 더욱 정확하고 객관적으로 냄새를 평가할 수 있게 되었다. 관련 자료는 www.certech.com을 이용하면 된다.

고무부품에 사용되는 원재료 관련 신개발 동향

(1) 터보 챠저 호스용 원료 고무

터보 챠저 호스(Turbo-Charger Intercooler Hose)는 사용 온도가 220～250°C의 고온이며 엔진 오일은 갈수록 가혹해져 상당한 내유성이나 내약품성을 요구하는데 이에 대응하기 위해 다우코닝회사에서 불소실리콘과 실리콘 원료 고무를 신개발하였으며 이들 고무를 응용하여 최적화 배합을 개발한 사례를 발표하였고, 이를 통해 Hose의 내구성능을 향상시킬 수 있음을 제시하였음.

(2) Nippon Zeon의 HT-ACM 고무

엔진 가스켓, 오링류 혹은 터보 디젤 인젝션 호스용 원료 고무로 사용될 수 있으며 기존의 ACM 고무 대비 기본물성의 노화 성능, 압축성, 내유성, 및 내구 성능에서 유리하고, 사용 온도는 175～180°C 범위에서 장시간 사용 가능하며, 190～200°C에서도 일정 시간 사용이 가능하다. 특징으로는 2차 가류가 불필요한 HyTemp NPC 가류제를 사용하여 생산성을 높였으며, 개발되거나 개발 예정인 제품으로는 AR12, 14,22, AR212H가 있다.

(3) EVM 고무(에틸렌 비닐 아세테이트)의 활용

EVM 원료 고무는 가격에 비해 내열성이나 내유성이 유리한 원료 고무이지만 혼합이나 사출 성형시의 문제가 있으나, 적절한 배합 성분의 선정과 배합 성분의 혼합비율을 조정하여 이들 문제점을 극복할 수 있다는 점을 제시하였고, 또한 성형 시에 적정한 가류도의 60～75%만 가류한 후에 탈형을 하고 부족한 가류도는 2차 가류를 통하여 가류함으로써 탈형 시의 문제점을 개선할 수 있으며, 성형 생산성도 높일 수 있다.

(4) Therban AT

Bayer 고무 부문을 인수한 Laxess에서 개발한 원료 고무로 주로 자동차 부품의 각종 Seal류 나 가스켓류에 주로 사용되며 기존의 Therban 대비 Fully Hydrogenated Therban AT는 에틸렌과 아크리로니트릴의 공중합체이면서 이중결합이 거의 없는 구조이다. 가격이 매우 비싼 불소 고무에 비해 내열성과 내유성 면에서 크게 차이가 없으므로 상대적으로 저렴한 가격으로 불소 고무를 대체할 수 있는 장점이 있다.

(5) Vertex TM

Dupont 사에서 새로 개발한 Vamac 계통의 원료 고무로서 기존의 Vamac 대비 점도가 10분지 1 수준으로 매우 낮아 흐름성이 매우 좋으며, 기본 물성, 내유성, 압축성 등 가류후 물성에서도 양호하다. 이 고무의 특징은 기존 고무가 열로써 가류되는데 비해 이 고무는 UV로써 가류하기 때문에 불과 몇 초 만에 가류를 종료할 수 있어 성형 생산성을 극대화할 수 있는 장점이 있다. 가류 물성 중 인장 물성 측면에서 실리콘 고무와 대등하며 불소 고무에 비해 다소 불리한 측면이 있다.

(6) 기타 고무 업계에서 활용할 수 있는 신원료 개발 동향

가. 유해물질인 Nitrosoamine(가류촉진제 TT)을 대체하는 새로운 약품인 MLPC의 TBP 80
나. 과산화물 가류한 NR과 HNBR 고무간의 접착력을 높이기 위한 캠록 252H
다. AEM과 ACM 특수고무의 Crosslinking Agent인 유기 과산화물을 대체하는 가류계의 응용
라. Scorch Time은 늘리면서 가류생산성을 높이는 효과가 있는 유기과산화물 약품 Luperox의 F40-SP와 F-CST
마. Thermoplastic(PP/EPDM)용 가류계에 사용되는 DCP/TAC의 냄새 문제점 등을 개선한 Phenol-Formaldehyde Resin의 응용
바. Mold가 쉽게 더러워지는 AEM/ACM 특수고무용 금형 이형제인 Structrol의 PERMO-LEASE 90.

등이 있으며 이들 테마들을 포함한 세부 내용(CD File)들은 자동차부품산업진흥재단 웹사이트인 www.kapkorea.org에 게재하였다.

고무부품업체에 대한 품질기술지도 담당자로서 우리 업계를 돌아보면 전반적으로 국산 고무부품의 초기 품질은 선진업체들에 비해 대등하나 내구성이 다소 부족한 것으로 사료된다. 국내 2,3차 업체들의 경우 영세한 업체가 많고 신제품개발, 품질관리 인원이 부족할 뿐 아니라 이직률이 높아 신제품 개발력이나 불량률, 내구성 등 품질 관련 데이터의 축적, 요소 기술 축적, 및 위와 같은 신기술 동향의 접근 등에서 선진업체들에 미흡하다고 생각된다. 따라서 이들 문제점들을 근본적으로 해결해서 외국 선진업체보다 앞서 나갈 수 있는 날이 오기를 기대하며 여기에 첨부된 자료들이 부분적이라도 현업에 도움이 되기를 바란다.

주석 1 : AFICEP는 프랑스의 고무 폴리머(Polymer : 중합체)를 연구하는 학계와 업계의 엔지니어들 모임으로 600명의 회원을 가지고 있다. 설립목적은 엘라스토머(Elastomer) 관련 개발, 생산, 마케팅 또는 엘라스토머의 응용에 종사하는 모든 사람들간에 아이디어와 경험을 함께 나눔으로써 고무 관련기술을 발전시키는 데 두고 있다. 이러한 목표 하에 회의, 기술 Workshop, 컨퍼런스 등을 독자적으로 혹은 타 단체와 공동으로 개최해오고 있으며, 이를 통해 회원들에게 유익한 정보와 교육을 제공할 뿐 아니라 전문가들과의 교류의 장을 마련해주고 고무산업 종사자들의 전문성을 높이는데 기여하고 있다.

별첨 1 : 유럽 소재의 고무 관련 설비업체들의 EMAIL 주소

별첨 2 : 유럽 소재의 고무 및 약품업체의 EMAIL 주소

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