레니쇼코리아 부스전경

 

세계적인 정밀측정/위치 및 모션제어 전문기업인 레니쇼코리아(Renishaw Korea)는 이번 전시기간 동안 반도체 및 디스플레이 업계에서 사용되는 다양한 엔코더와 레이저 캘리브레이터, 정밀 게이지 등의 제품을 전시하고, 관련기술을 주도하고 있는 자사의 행보를 효과적으로 홍보했다.

 

1. 정밀 게이지 이큐에이터(Equator)
이큐에이터는 가공 결과의 지속적인 모니터링과 자동 옵셋 조정을 할 수 있어 기계 부품의 가공 치수를 기준 치수에 가깝게 유지하고, 공정 제어 범위에서 벗어나지 않도록 유지한다. 이 공정 편차 교정으로 부품 품질과 제조 역량이 개선되고 불량률이 감소한다. CNC 공정과 이큐에이터 게이지 간의 근접성으로 제조 공정 중 기계 옵셋 조정이 가능하며, 이에 따라 시간 지연을 방지하고 사후 완성품 검사에 대한 의존도를 낮출 수 있다. 이큐에이터 측정 시스템은 하나 이상의 CNC 공작 기계 컨트롤러에 연결할 수 있다.

레니쇼코리아의 장유권 지사장은 “효율적인 공정제어를 위해서는 높은 반복성을 지니며, 온도에 민감하지 않고, 다목적 재프로그래밍이 가능할 뿐 아니라, 자동화와 쉽게 통합할 수 있는 게이지가 필요한데, 이에 대한 해답이 바로 이큐에이터”라고 말하고, “실제로 전 세계 수많은 제조업체가 기존의 측정방법을 이큐에이터 시스템으로 대체하고 있다”고 피력했다.

이큐에이터는 마스터부품을 이용해서 특정 기준을 설정한다. 마스터부품은 완벽할 필요가 없고 단지 치수만 알고 있으면 가능하다. 주기적으로 마스터부품을 측정해서 이전에 교정한 데이터와의 차이를 보정한다. 마스터 부품 측정 주기는 현장의 환경, 부품의 공차, 재질의 조건에 따라 결정이 된다. 마스터 기준 설정을 통해서 지속적으로 일정한 정확도를 유지하면서 제품을 측정할 수 있다.

레이저간섭계 측정기

 

2. 레이저간섭계 측정기
가장 많이 판매되는 제품 가운데 하나다. 모든 스테이지나 반도체장비, 공작기계, 3차원 측정기의 X, Y, Z 이송축에서 발생하는 선형오차, 진직도, 요/피치 등 각도 오차들을 모두 측정해서 보정하는 장치다.

 

2. 얼라인먼트 레이저 XK10
LM 같은 경우는 설치할 때 평행도나 진직도 측정이 매우 중요하다. 이 제품은 다이얼게이지, 스트레이트 엣지, 오토콜리메터 등 기존 사용하는 방식에 비하여 평탄도, 진직도, 각도 등을 아주 빠르게 정확하게 측정하여 보정하는 것이 가능하다.

 

3. XM-60 다축 캘리브레이터
이 제품은 한 번의 셋업으로 축 이송 시 모든 방향으로 6개 자유도 오차를 측정하는 것이 특징이다. 기존의 레이저 측정 기술로 1개 오차를 측정할 때와 동일한 시간에 선형, 피치, 편요각, 롤, 수평 및 수직 직진도를 모두 측정한다.

 

4. QUANTiC(퀀틱) 디지털 증분형 엔코더
레니쇼의 신제품으로 고성능이면서 보급형 가격으로 나온 증분형 엔코더다.

QUANTiC 시스템은 Renishaw의 자체 설계된 필터링 옵틱과 보간 기술이 통합된 고성능, 초소형, 디지털 일체형 증분 방식의 개방형 옵티컬 엔코더 제품이다. 독보적으로 넓은 설치 및 실행 공차가 강점이며, 캘리브레이션 및 자동 게인조정 기능이 내장되어 있어 설치가 매우 용이하다.

특히 QUANTiC 판독 헤드는 스케일 오염으로 인한 위치 오류를 최소화하여 다양한 응용 분야에서 뛰어난 모션 제어 성능을 제공한다. 새로운 검출기 설계로 신호 필터링 기술이 추가되어 비고조파 신호 주파수를 제거, 스케일 분진 및 오염에도 낮은 보간 오차(SDE)와 최소한의 신호 변동성을 보장한다.

 

5. VIONiC(바이오닉) 디지털 증분형 엔코더
VIONiC은 레니쇼의 유명한 필터링 옵틱 기술과 새로운 맞춤형 보간 및 모니터링 ASIC을 결합한 제품으로, 동적 신호처리 기능을 강화하고 신호 안정성을 개선한 이 제품은 레니쇼가 개발했던 엔코더 중 역대 최고성능의 증분형 엔코더 시스템으로 평가된다. VIONiC 계열은 모든 디지털 보간 및 신호처리를 판독헤드 자체에서 수행함으로써, 별도의 외부 인터페이스가 필요치 않기 때문에, 전체적인 시스템 크기를 줄일 수 있다.

 

6. AksIM(액심) 마그네틱 엔코더
인더스트리 4.0과 맞물려 수요가 확대되고 있는 로봇에 적용되는 마그네틱 타입의 절대형 로터리 엔코더다. 장 지사장은 “액심은 설치공간이 협소한 경우에 적합한 제품으로, 전 세계 UR 로봇 업체들이 로봇 관절에 액심을 탑재해서 사용하고 있으며, 국내에서도 모 로봇업체가 액심을 탑재한 로봇을 양산하고 있고, 협업로봇을 만드는 스타트업 회사들과 대학에서는 거의 액심을 사용하고 있다”고 설명했다. 이와 함께 “AksIM은 전 세계 협업로봇에 적용되는 엔코더 시장의 60%를 점유하고 있다”고 덧붙였다. AksIM은 저렴한 누드형과 패키지 형의 두 가지로 공급된다.

레니쇼코리아 기술지원을 총괄하는 이찬호부장은 “엔코더는 현재 위치를 정확하게 피드백해주는 역할을 한다. 지금 이 데모는 모터 축에 장착된 엔코더가 편심되어 있는 상태로 회전하고 있고, 만약에 이렇게 설치가 잘못된 상태에서 엔코더 신호를 보정하지 않는다고 하면 3.5도 정도 각도 오차를 가지게 되는데, 이걸 보정하게 되면 0.07도까지 정밀도를 높일 수 있어, 약간 설치를 잘못한다 하더라도 AksIM 캘리브레이션(보정) 기능을 통해서 정밀하게 각도나 위치를 제어할 수 있다는 것을 보여주고 있다”고 설명하고, “중요한 건 모터 축 정렬이 쉽지가 않은데, 편심이 진 상태로 조립을 한다고 하더라도 AksIM은 보상기능이 있으니까 정확한 위치를 피드백 할 수 있다는 점이다” 라고 강조했다.

 

 

얼라인먼트 레이저 XK10

 

7. 저가형 마그네틱 엔코더 OnAxis
비트수가 낮은 보급형 제품으로 분해능이 낮은 엔코더를 필요로 하는 고객을 위해 출시된 대체품이다.

 

8. 라만 분광기
각종 시료의 성분을 분석하는 장비로 각 시료들마다 고유한 라만 분광 특성을 얻을 수 있는데, 여러 가지 레이저를 이용해서 해당 물질이 어떤 성분인지 분석하는 장비다. 이 장비는 과거에는 할 수 없었던 샘플이 굴곡져 있거나 거칠거나 단층이 심한 시료들도 매 20미리 세컨드 단위로 포커싱하여 분석을 한다.

최근에 새롭게 출시된 제약전용 제품은 의약품에 대해서만 그 물질이 어떤 건지 간단하게 성분을 측정할 수 있다.

레니쇼의 라만 분석기는 국내에도 70여 대가 보급이 되어 있다. 

장 지사장은 “라만 분석기를 산업용에 적용해서 생산판매에 최초로 성공한 업체가 레니쇼다. 레니쇼는 라만 분광기 일등 메이커다”라고 역설했다. 특히 그래핀에 최적화되어 있고, 반도체 LCD, OLED, 화학, 물리 분야에 사용되는 장비로, 최근에는 이차전지나 배터리 물질에도 적용이 되고 있다.

레니쇼코리아 장유권 지사장

 

“이큐에이터는 기존 고객의 90%로부터 재구매가 이루어지고 있어”

Q. 이번 전시회에서 레니쇼가 산업계에 알리고자 하는 메시지는 무엇인가?
A. 전시 메시지는 아주 단순하다. ‘자동화에 도움이 되는 레니쇼’를 보여주는 것이다. ‘엔코더 및 레이저 측정 장치들을 이용해서 정밀하게 스테이지를 만들자, 정밀하게 제품을 만들자’라는 것이 이번 전시회에서 우리 레니쇼코리아가 전달하고자 하는 메시지다. 레니쇼는 엔코더만 판매하는 것이 아니라, 엔코더를 장착해서 리니어 모터라든가 장비 스테이지를 기구적으로 완성도 높게 만들 수 있는 솔루션을 전체적으로 제공하는 회사라는 것을 보여주고 있다.

 

Q. 지금 소개되고 있는 제품이나 장비들이 모두 반도체 업계에 적용이 되는 것들인가?
A. 그렇다. 반도체장비의 기구적인 측정을 하려면 엔코더나 레이저 측정장치가 필요하고, 반도체장비의 부품들을 측정하려면 이큐에이터 등이 있어야 한다.

현재 이큐에이터가 핫한 아이템으로 부상하고 있다. 4차산업혁명은 자동화를 통해 생산성을 올리는 것이 목적이다. 이에 정확히 부합하는 장비가 이큐에이터다. 국내에서도 현재 자동차 업계 등을 중심으로 수요가 계속 늘어나고 있다.

 

Q. 반도체 요구사항이 변화하는 것이 있나?
A. 점점 미세공정 쪽으로 가고 있다. 반도체 장비에 대한 높은 정밀도를 요구하면서 동시에 안정성도 유지해야 하므로 그런 부분에서 정밀하게 측정하여 제어할 수 있는 엔코더에 대한 수요가 늘어나고 있다.

레니쇼의 특징 중 하나는 우리가 만든 센서 및 측정기를 우리 제품을 생산하는데 직접 다 사용한다는 것이다. 실제로 스스로 검증해서 시장에 내놓고, 확대 적용한다는 점이 특이하다고 할 수 있으며, 이 부분에서 신뢰성을 인정받고 있다.

 

Q. 반도체 업계에서 레니쇼의 장점이라면?
A. 그 동안 독보적인 기술과 정밀 측정분야에서 쌓아온 풍부한 경험을 바탕으로, 품질이 우수하고 신뢰성이 높은 엔코더 제품을 안정적으로 시장에 공급하고 있고, 이로 인하여 반도체 장비의 정밀도를 높이고 높은 수준의 위치제어를 가능하게 함으로써, 반도체 산업 발전에 크게 이바지하고 있다는 점이다.

특히 반도체 분야에서 경쟁사와 달리 우리 레니쇼는 초정밀 레이저 엔코더를 공급하고 있다. 이 제품은 대단히 하이엔드급이다. 레이저 빔으로 축 이송오차를 정확하게 측정하여 피드백 해주는 방식으로 광학식 엔코더의 기능을 레이저가 대신하기 때문에 그만큼 매우 정밀하다. 아쉬운 부분은 레이저 스케일이 필요한 리페어 장비들을 국내에서는 안 만든다는 점이다. 국내에서는 레이저 스케일을 주로 R&D용으로만 사용하고 있고, 장비 정도를 높여서 높은 수준의 정밀 스테이지를 만드는 업체가 거의 없다. 현재 삼성이나 SK에서 사용하는 초정밀 장비들은 우리 레이저 스케일이 꽤 많이 적용되어 있다. 모두 장비 수입 시 해외에서 설치되어 들어온 경우로 레니쇼코리아에서는 주로 A/S용으로 레이저 엔코더 수요에 대응하고 있다.

 

Q. 반도체 시장전망은 어떻게 하나?
A. 레니쇼 엔코더는 반도체 전공정 보다는 후공정 테스터기 등에 많이 사용되는데 올해 국내 산업계 투자여건이 너무 좋지 않다. 반도체 분야는 내년부터 다시 좋아질 거라는 전망들을 하고 있다. 오히려 핸드폰 분야에서 수요가 많이 있다. 올해는 적층세라믹콘덴서(MLCC)라든가 이차전지 분야에서 약간 수요가 있을 거로 본다.

 

Q. 스마트 팩토리에서 측정장비가 하는 역할이 있을 텐데. 비즈니스 성과는 어땠나?
A. 스마트 팩토리를 구현하기 위해서는 좋은 품질이 보장이 돼야 하고, 품질의 적합 판단을 신속히 할 수 있어야 한다. 그래서 센서가 하는 역할이 크다. 우리 레니쇼는 작년에 공작기계 분야에서 많은 일을 했다. 현재 제품을 가공하고 나서 바로 검사해서 합부 판정을 하는 솔루션을 많이 요구하고 있다. 이 분야에 이큐에이터를 많이 적용했고, 이는 스마트 팩토리의 하나의 필수품이 되어 버려서 앞으로도 많은 수요가 있을 것으로 예상한다.

스마트 팩토리는 생산 및 물류시스템을 자동화하여 효율성을 높이는 것이다. 자동화되면 반복적이고 동일한 작업을 빠른 시간 내에 더 정밀하고 효율적으로 할 수 있다. 주 52시간 근무제와 맞물려서, 사람을 덜 쓸 수밖에 없는 환경이 되고 유휴자금으로 자동화하는 게 장기적으로는 낫겠다는 생각들이 많이 확산이 됐다. 스마트 팩토리에서 장비를 구축하는 것은 결과물이지만 자동화가 필요하다는 부분에 있어서는 사장님들의 생각이 변화하고 있다. 우리나라가 실제로 인건비가 싼 나라가 아니기 때문에 자동화를 하지 않으면 도태된다는 절박함을 인식해야만 한다. 레니쇼는 정밀 위치제어 센서기술 뿐 아니라 장비 성능 검사 및 교정, 생산된 제품 치수 검사 등 장비 안과 밖에서 측정해서 품질의 안정성을 도모할 수 있는 다양하고 저렴한 솔루션을 고객에게 제안하고 있다. 현재 제조업계에서 이런 부분이 어필이 되는 것 같다. 기계 내에서 측정을 하는 방법도 있고, 사이클 타임이 중요한 경우 기계 밖에서 측정하는 방법이 있다. 측정하여 치수가 공차범위 내에 들어오면 다음 공정으로 흘려보내고, 공차를 벗어나면 불량으로 분류하여 제외시킬 뿐만 아니라, 추가로 기계 옵셋 보정을 통하여 치수를 균일하게 만들 수 있는 솔루션, 그런 부분을 원사이클 클로즈루프라고 한다.

많은 사람들이 스마트 팩토리를 물류 시스템을 최적화하는 것으로만 생각하는데, 그것도 어느 정도 맞는다. 그러나 제대로 만들어진 제품의 물류를 최적화해야 시너지가 있는 것이지, 잘못 만들어진 제품에 대한 물류를 최적화하는 것은 의미가 없다. 우리는 물류 최적화 이전에 제품 자체가 잘 만들어질 수 있도록 생산가공 시스템을 최적화하는 부분에 집중하고 있다. 가장 기본이다. 

안타까운 부분이 자동화가 확산이 되면서 현재의 노동 인력을 많이 대체하게 된다는 점이다. 물론 그 만큼 또 다른 분야의 인력이 필요하겠지만, 기계가 워낙 많이 자동화되어 가고 있고, 한 사람이 관리하는 장비의 수도 많아지면서, 자동화의 수요는 늘어나기는 하는데 운영하는 사람들의 수는 줄어드는 게 사실은 좀 안타깝다. 제조업하는 사람들에게 다양한 기회가 가야 하는데 그런 부분이 아쉽다.

 

Q. 스마트 팩토리와 맞물려서 측정기술의 트렌드가 어떻게 변화하고 있나?
A. 당연히 측정 속도를 얼마나 높일 수 있나 하는 부분이다. 측정기를 사용하면 품질은 기본이고, 결국은 납기, 시간과의 싸움이다. 대상물을 측정하는 센서 자체의 측정 속도가 빨라야 한다. 우리가 담당하는 영역은 측정 데이터 처리보다는, 측정된 로우(RAW) 데이터를 고객이 원하는 MES까지 올려주는 것 까지고, 측정기와 관련해서 더 정밀하고 빠르게 측정하여 성능을 높이는 부분에 집중하고 있다.

그 다음 다양한 기능을 가진 복합 센서가 앞으로는 트렌드로 부상하지 않을까 생각한다. 예를 들면 제품도 측정하고 온도도 계측하고 진동을 측정하는 등의 다기능 센서가 아직은 없다. 앞으로는 그런 니즈가 있을 것 같다. 왜냐면 고객들은 여러 가지 장치를 각각 쓰는 걸 싫어한다. 그런 제품을 만들려면 기구적으로 콤팩트해야 한다. 아직은 그런 기술이 어렵다. 누구는 AI까지 한다고 하는데, 이건 우리의 영역이 아니다.

 

Q. 반도체업계를 포함해서 레니쇼코리아에서 올해 가장 주력하는 제품은 어떤 것인가?
A. 이큐에이터(Equator)다. 이게 스마트 팩토리의 허브다. 국내에서도 3년 여 기간 동안 60~70대가 판매됐다. 올해는 더 많이 판매될 것으로 보인다. 가장 중요한 건 이미 사용하고 있는 고객들로부터 재 구매요청이 계속 나오고 있다는 점이다. 고객이 많아지고, 고객층도 점점 넓어지고 있다. 기존 고객들이 또 구매해서 사용한다는 것이 가장 큰 장점이다. 계측기는 써보고 아니면 다음에 안 쓴다. 그런데 이큐에이터는 고객의 90% 정도로부터 재 오더가 나오고 있다. 그러다 보면 대량으로 가는 거다. 임계점으로 가는 데는 3년 정도가 걸리지 않을까 예상한다. 그래서 현재 이큐에이터 엔지니어도 보강하고, 로봇업체와 협업하고 있고, 이큐에이터만 전문으로 취급하는 대리점도 확대하고 있다. 현재 공작기계 업체들이 자사의 공작기계와 우리 레니쇼의 이큐에이터를 묶어서 셀(Cell) 단위 가공/측정 턴키 솔루션을 고객에게 보여주려고 하고 있다. 지난해는 현대위아와 협업을 했고, 올해는 두산공작기계에서도 DIMF라는 자체 공작기계전시회에서 이큐에이터를 고객에게 같이 보여줄 예정이다. 두산공작기계도 공작기계 2~3대하고 이큐에이터를 셀 단위로 묶어서 한 번에 턴키로 판매하는 시스템을 꾸미려는 계획을 가지고 있다.

 

XM-60 다축 캘리브레이터. 리니어 축을 따라 동시에 6개의 자유도로 오차를 측정할 수 있는 레이저 측정 시스템이다.