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일신오토클레이브, 기업나라 02월호 인터뷰

중소벤처기업진흥공단 경영·기술전문지 기업나라 2월호

[연중기획] 기술독립 소부장 ㈜일신오토클레이브

 

㈜일신오토클레이브는 지난해 12월 중소벤처기업부에서 발표한 ‘소재·부품·장비 강소기업100’에 이름을 올렸다. 소재·부품·장비 분야에서 기술 자립도를 높이고 미래 신산업 창출에 기여할 잠재력을 인정받았다. 특히 눈에 띈 것은 일본에서 수출규제에 올린 주요 품목 40개 중 5개가 일신오토클레이브에서 이미 생산하거나 보유하고 있는 기술이라는 점. 

25년 넘게 고온·고압기술을 축적하며 한 길을 걸은 일신오토클레이브. 그 숨은 저력이 시나브로 빛을 발하기 시작했다.

 

고온·고압기술의 숨은강자, 글로벌 리더로 날갯짓

㈜일신오토클레이브

 

㈜일신오토클레이브(대표 김현효)는 지난해 2019대한민국 지식재산대전에서 자체 개발한 ‘초고압 플런저 펌프’로 대한민국 발명특허대전 대통령상을 수상했다. 구동부의 유압 피스톤이 직선으로 왕복운동을 하며 고압부와의 단면적 비를 통해 초고압을 발생시키는 원리로, 6,000bar까지 구현할 수 있다. 이 수치는 현재 세계에서 인위적으로 낼 수 있는 최대 압력에 해당한다. 이 밖에 실링부를 쉽게 교체할 수 있고, 맥동현상으로 인한 소음과 진동현상까지 최소화할 수 있도록 설계됐다는 점이 주목받았다.

(오른쪽) 2019 대한민국 발명특허대전에서 대통령상을 수상한 초고압 플런저 펌프와 (왼쪽) 초고압 나노분산장치의 부품 일부

㈜일신오토클레이브(대표 김현효)는 지난해 2019대한민국 지식재산대전에서 자체 개발한 ‘초고압 플런저 펌프’로 대한민국 발명특허대전 대통령상을 수상했다. 구동부의 유압 피스톤이 직선으로 왕복운동을 하며 고압부와의 단면적 비를 통해 초고압을 발생시키는 원리로, 6,000bar까지 구현할 수 있다. 이 수치는 현재 세계에서 인위적으로 낼 수 있는 최대 압력에 해당한다. 이 밖에 실링부를 쉽게 교체할 수 있고, 맥동현상으로 인한 소음과 진동현상까지 최소화할 수 있도록 설계됐다는 점이 주목받았다.

 

기술개발을 처음부터 끝까지 주도한 노종호 기술연구소장은 --(중략)-- “인위적으로 6,000bar까지 구현할 수 있는 첨단기술은 세계에서도 몇몇 기업만 보유했고 국내에서는 자사가 유일하다”고 강조했다.


국내 최초 6,000bar 초고압 펌프 개발

 

1993년 원자력발전과 화력발전 등에 필요한 압력용기 엔지니어링 전문기업으로 출발한 일신오토클레이브는 오토클레이브(고온·고압을 견딜 수 있는 용기)를 비롯해 교반기, 고온·고압 장비 등을 개발, 제작하며 압력과 온도를 제어하는 기술과 노하우를 축적했다. 2001년 법인으로 전환한 후부터 초고압분산기, 정수압 장비, 에어로겔 초임계 건조장치, 생산용 초임계 추출 설비 등을 개발해 바이오, 식품, 의학, 첨단소재 분야로 진출하며 입지를 넓혀나갔다. --(중략)-- 지난해 발명특허대전에서 대통령상을 수상한 초고압 플런저 펌프는 일신오토클레이브의 또 다른 성장 발판이 됐다.

 

고객사로부터 --(중략)-- 발을 의뢰받아 2017년 중소기업기술개발사업으로 ‘전기유압 액추에이터를 이용한 650MPa(1MPa=10bar)급 초고압 복열 플런저 펌프 개발’에 도전한 것이 시작이었다. 개발 과정에서 초고압 펌프 시장의 80%를 미국과 유럽에서 과점하고 있어 국내 기업 대다수가 외산을 사용하는 데다, 기술이전 또한 불가능하다는 것을 알게 됐던 것. 김현효 대표는 “자체 기술력으로 외산을 대체하고 세계무대에서 경쟁할 수 있게 돼 뿌듯하다”며 기쁨을 감추지 않았다.


정수압 프레스와 초고압 나노분산장치 전고체전지에서 두각

 

무엇보다 일신오토클레이브는 초고압 플런저 펌프 개발로 미래 신성장동력까지 확보하게 됐다. 새로 찾은 사업분야는 바로 전고체전지 분야. 전고체전지는 전지 양극과 음극 사이에 있는 전해질을 기존 액체에서 고체로 대체한 배터리로 기존의 리튬이온전지는 에너지 용량이 높고 자기 방전이 낮으며 관리가 편해 다양한 분야에서 활용되는 반면, 시간이 지날수록 성능이 감소하고 니켈수소전지보다 가격경쟁력이 떨어진다는 단점이 있다. --(중략)-- 이와 비교해 전고체전지는 인화성 물질이 없고 전해질 자체가 고체로 돼 있어 전해액 누수 위험이 없으므로 안전성이 뛰어나다. 외부 충격이나 온도 변화에도 폭발 위험이 없고 얇은 필름 형태로 제작할 수 있어 확장성 또한 높다. 전고체전지가 리튬이온전지를 뛰어넘는 차세대 배터리로 각광을 받는 것도 이 때문이다. 다만 현 개발단계에서는 이온전도도가 낮다는 점이 한계로 지적됐다. 현재 일본을 중심으로 미국, 우리나라, 독일, 중국 등에서 개발 및 시장 선점을 두고 치열하게 경쟁하는 것도 이런 이유에서다.

 

눈여겨볼 점은 전고체전지 개발과 생산에 꼭 필요한 장비 중 하나가 정수압 프레스라는 것이다. --(중략)-- 그리고 정수압 프레스의 기술 수준을 좌우하는 핵심장비가 바로 초고압 펌프인데, 실제로 일신오토클레이브에서 개발한 초고압 펌프를 장착한 정수압 프레스를 적용하면 전고체전지의 한계점으로 지적돼온 이온전도도가 10배 남짓 향상되는 것으로 나타났다. 전고체전지의 활물질과 전해질 경계의 높은 계면 저항을 줄이고 격자 사이의 공극을 줄여 효율을 높일 수 있게 된 것이다.


이뿐만이 아니다. 일신오토클레이브의 주력 제품 중 하나인 초고압 나노분산장치 또한 전고체전지 소재인 황화물, 산화물 등의 분산 공정에 적용할 수 있다. 2,000bar에 가까운 강력한 압력을 가해 미세한 소재를 균질하게 분산·압착시켜 제품 성능을 극대화하는 장비로, 일신오토클레이브는 2010년에 이미 MLCC(Multi Layer Ceramic Condenser, 적층세라믹콘덴서)용 대용량 장치 국산화에 성공해 국내 굴지의 기업에 납품했다. 가로세로 길이가 각각 머리카락 굵기 수준인 MLCC는 반도체에 전기를 일정하게 공급하는 ‘댐’ 역할을 하며 ‘전자산업의 쌀’이라고 불리는 핵심 부품이다. 이 장비는 MLCC 외에도 화장품, 의약품 등 다양한 분야로 응용할 수 있다.


일신오토클레이브는 초고압 정수압 프레스와 초고압 나노분산장치로 지난해 중소벤처기업부에서 발표한 ‘소재·부품·장비 강소기업100(이하 강소기업100)’ 프로젝트에 선정됐다. 전고체전지 소재·부품 제작을 위한 장비 분야에서 잠재력과 경쟁력을 대외적으로 인정받은 것이다.


日 수출규제 품목 5개 기술 보유

고온·고압 리더로 부상

강력한 압력으로 미세한 소재를 균질하게 분산, 압착하는 초고압 나노분산장치. 2010년에 MLCC용 대용량 장치 국산화에 성공

일신오토클레이브는 지난해 일본 수출규제 문제가 불거지면서 존재감이 더 또렷해졌다. 김 대표는 당시 일본의 수출규제품목 리스트를 보고 사뭇 놀랐다고 전했다. 일본에서 수출규제 감시대상에 올린 1,120개 중 주요 품목 40개만 다시 정리한 리스트에 정수압 프레스, 미세분말 제조용 분쇄기(분산기), 내식성 반응기, 내식성 교반기, 내식성 열교환기 또는 응축기 등 자사에서 생산하거나 보유한 기술이 5개나 됐던 것.


“일본의 수출규제가 우리나라 산업에서 위기로 작용한 동시에 저희처럼 자체 기술력을 보유한 기업에는 또 다른 기회가 됐다고 생각합니다. 그동안 25년 넘게 기술개발에 투자해온 것이 비로소 빛을 보기 시작했다고 할까요? 그전까지 업계에서 알음알음으로 인정받던 것이 이제는 일본 수출규제에 제대로 대응할 수 있는 기업으로 이름을 알리게 됐습니다.”


실제로 김 대표는 2002년 기술연구소를 설립하고 해마다 매출의 20%가량을 R&D에 아낌없이 투자하며 기술강소기업으로 일신오토클레이브의 기반을 탄탄히 다져왔다. 현재 기술연구소 인원은 15명 남짓으로, 전체 직원의 20%에 달하는 규모다. 초임계, 분산기, 초고압 등 관련 보유 특허만도 40건이 넘고 8건은 현재 출원 중이다. 특히 지난해에는 국내 중소기업 중 유일하게 압력용기에 대한 국제표준 기준인 ASME U3 인증을 최초로 획득했다. 이를 계기로 김 대표는 해당 분야의 전문성을 확보하기 위해 ㈜하이플럭스, ㈜펌스터, 한국공조엔지니어링㈜ 등의 자회사를 설립하고 해당 기술연구소 또한 개별적으로 설립했다.

 

일신오토클레이브는 ‘강소기업100’ 선정을 시작으로 앞으로 2023년까지 전고체전지용 장비를 플랜트 규모로 더 발전시키고 공정을 고도화해 2025년까지는 양산화 공정 개발까지 완료할 계획이다.

 

김현효 대표가 말하는 기술 강소기업으로 가는 길

R&D에 아낌없이 투자한다

뿌린 만큼 거두는 법이다. 기술개발도 마찬가지. 제대로 투자해야 열매를 기대할 수 있다. ㈜일신오토클레이브는 해마다 매출의 20% 이상을 기술개발에 투자한다. 그 성과는 고스란히 기업 경쟁력으로 나타난다. 각종 특허, 인증, 수상은 덤으로 따라온다.

맞춤형 인재를 공격적으로 영입한다

필요한 인재가 있다면 공격적으로 영입할 수 있어야 한다. 일신오토클레이브는 인재를 기다리기보다, 다양한 루트로 맞춤형 인재를 찾아서 발굴하고 영입한다. 면접 과정 또한 기업에서 인재를 가늠하는 면접이 아니라 서로가 서로에게 필요한지를 알아보는 장으로 활용한다.

교육으로 직원 역량을 강화한다

인적 자원이 부족한 중소기업일수록 기존 직원의 역량을 키워 인재로 만들어야 한다. 일신오토클레이브는 중소벤처기업진흥공단, 한국생산성본부 등에서 진행하는 기술 교육 등 부서장들이 필요하다고 판단하면 언제 어떤 교육이든 적극 지원한다.