"반도체 장비 제조에 로봇 투입…생산성 2배 확대"

신성이엔지 용인 스마트공장
자체생산 태양광모듈로 전력 공급
클린룸 장비 분야 세계 1위 점유율
삼성·SK하이닉스·LGD 등 고객사
공정에 협동로봇 등 순차적 도입
하루 생산규모 300대서 650대로

"지난 10년 동안 반도체 장비 생산성을 2배 이상 끌어올렸습니다."

4일 방문한 신성이엔지 용인사업장. 지난 2016년 건물면적 6897㎡ 규모로 준공한 용인사업장은 공장에 필요한 전력을 태양광 등 신재생에너지로 만들어내는 스마트팩토리다. 이에 산업통상자원부 '대표 스마트공장', 중소벤처기업부 'K스마트등대공장' 등에 잇달아 선정되기도 했다.

1977년 설립된 신성이엔지는 반도체와 디스플레이 클린룸 장비와 이차전지 드라이룸 장비, 태양광모듈 등에 주력한다. 이 회사는 삼성전자와 SK하이닉스, LG디스플레이, LG에너지솔루션 등 국내외 유수 기업들을 거래처로 확보했다. 지난해 매출액은 5835억원에 달했다.

특히 신성이엔지는 스마트팩토리로 운영 중인 용인사업장에서 클린룸 장비를 만든다. 이 중 클린룸 천장에 설치하는 산업용 공기청정기 'FFU(Fan Filter Unit)' 장비에서는 전 세계 시장 점유율 1위 자리를 이어간다. 아울러 반도체 장비 안을 청정하게 유지하는 'EFU(Equipment Fan Filter Unit)' 장치 역시 이곳에서 만든다.

용인사업장에 도착하니 가장 먼저 건물 외관에 있는 태양광모듈이 눈에 들어왔다. 이들 태양광모듈은 전량 신성이엔지가 자체 생산한 제품이다. 이곳에서 만난 조현성 이사(용인사업장 공장장)는 "태양광모듈을 통해 총 630kW 전력을 만든다"며 "이중 40% 정도는 자체적으로 활용하고 나머지는 한국전력에 판매하는 방식"이라고 말했다.

용인사업장 입구에 들어서니 '퓨어게이트'에서 나온 바람이 몸에 있는 먼지를 순식간에 씻어냈다. 클린룸 장비를 응용해 만든 퓨어게이트는 그동안 '래미안 라클래시' 등 대단지 아파트를 비롯해 백화점과 어린이집, 학교, 철도역 등 다양한 곳에 설치됐다. 특히 '코로나 팬데믹' 당시 감염병 방역 역할을 톡톡히 했다.

용인사업장 1층 안쪽으로 들어서니 클린룸 장비를 생산하는 공간이 눈에 들어왔다. 공장은 쇼윈도를 통해 한눈에 볼 수 있었다. 길게 늘어선 '자동운반(Auto Bending)' 시스템을 통해 여러 장치가 들어오면 거대한 다관절 로봇이 팔을 움직여 조립을 했다.

장비 조립을 최종 마무리하는 작업은 로봇과 직원이 함께 했다. 조 이사는 "클린룸 장비에 정밀한 부품을 장착하는 등 한층 정교함을 요하는 작업은 '협동로봇(COBOT)'과 직원이 함께 수행한다"고 설명했다.

공장 안에서는 사람 키 절반 정도의 모바일로봇 여럿이 분주하게 움직였다. 자동운반 시스템이 큰 장치를 인라인 형태로 운반하는 반면, 모바일로봇은 볼트와 너트 등 상대적으로 작은 부품을 바구니에 담아 여기저기로 옮기고 있었다.

이렇게 완성한 클린룸 장비를 포장하고 차량으로 옮기는 작업 역시 자동으로 이뤄지고 있었다. 조 이사는 "매트리스를 만드는 공장에서 아이디어를 얻어 클린룸 장비를 비닐로 포장하는 공정을 자체적으로 만들었다"며 "이렇게 포장된 클린룸 장비는 최종적으로 '모바일로봇2'를 이용해 차량에 탑재한다"고 했다.

용인사업장을 준공한 뒤 △협동로봇 △모바일로봇 △자동운반 시스템 △다관절 로봇 등을 순차적으로 도입한 결과, 10년 만에 생산성을 2배 이상 끌어올리는 효과를 볼 수 있었다.

조 이사는 "용인사업장을 준공한 직후 클린룸 장비를 하루 300대까지 생산할 수 있었다"며 "이후 공정자동화를 순차적으로 적용하면서 현재 650대 규모로 만들 수 있는 체제를 갖췄다"고 강조했다.

이어 "과거 10명이 일을 했다면 협동로봇과 모바일로봇, 다관절로봇 등을 활용해 현재 6명이 할 수 있는 구조로 바꿨다"고 덧붙였다.

한편, 신성이엔지는 용인사업장을 더욱 '스마트'하게 바꾸는 작업을 추진 중이다. 이를 위해 성균관대와 함께 '산업AI솔루션센터'를 운영하며 산학협력을 진행한다.

[e-mail] 강경래 기자