“약 2년 연구개발 끝에 세계 3번째, 국내 최초 피크 필름 스트레인 게이지 개발에 성공함으로써 계량 계측 분야 세계 경쟁력을 갖출 수 있게 됐다.” 카스 기술부 강명성 책임은 스트레인 게이지는 힘 센서에 전량 적용되고 있는 핵심 기술이라며, 이 여세를 몰아 분해능 1억분의 1까지 가능한 광 기반 초정밀 계량센서도 개발 진행 중이라고 말한다. 전자저울 및 계량 시스템의 표준을 선도하고 있는 카스는 센서와 디지털 기술을 기반으로 고정밀 제품 전 세계시장 점유율 5% 달성을 목표로 하고 있다. 카스의 성공 노하우와 비전을 강명성 책임에게 들었다.

INTERVIEW_ 카스 강명성 기술부 책임

Q. 스트레인 게이지 국내 시장 상황은

A. 스트레인 게이지는 힘 센서에 전량 사용되고 있는 중요한 기술이다. 토크 힘을 측정하기 위해 이 게이지를 사용하면 토크 센서가 되고, 압력구조에 사용하면 압력센서가 되는 등 모든 힘 센서의 바탕이 된다. 하지만 카스 외에 개발업체는 없다. 국내 힘 센서 제조업체와 대학 등 연구소에 응력해석으로 사용되는 스트레인 게이지는 약 50억대의 시장을 형성하고 있으며, 전량 수입에 의존하고 있다.

Q. 왜 스트레인 게이지 인가

A. 센서에서 중요한 사항은 반복성, 온도 특성, 크리프 특성 등이 좋아야 한다. 기존 반도체 게이지가 실용화 되지 못한 이유 중의 하나는 값비싸고 취급하기 어려우며 온도 특성이 좋지 않았기 때문이다. 또한, 제조 공정상의 어려운 기술적 문제 등도 이를 한몫했다. 반면 스트레인 게이지는 넓은 온도범위와 성능 뛰어나, 아직까지 세계적으로 이것을 대체할 만한 힘 센서가 없다.

Q. 최근 개발한 피크 필름 스트레인 게이지는 어떤 제품인가

A. 카스가 2년간의 연구 끝에 개발에 성공한 피크 필름 스트레인 게이지는 대부분 힘 센서 제품에 적용되고 있다. 이 게이지는 3세대의 스트레인 게이지로서, 기존 페이퍼, 페놀, 에폭시, 폴리마이드 게이지보다 크리프 특성과 반복성이 우수하여 차세대 스트레인 게이지라 불리기도 한다. 카스는 이번 개발된 스트레인 게이지를 모든 산업용 로드셀과, 저울에 사용되는 로드셀에 적용하여 품질이 향상된 제품을 준비 생산하고 있다.

Q. 1세대, 2세대 게이지와는 어떤 차이점이 있나

A. 초창기 개발한 1세대인 페놀레진 스트레인 게이지는 광범위한 온도(-369~290℃)에서 안정적으로 사용할 수 있고 크리프 특성도 좋았으나, 문제점은 뒤붙임(backing) 제조 방식이다 보니 게이지마다 두께의 편차가 다르고 성능도 달랐다. 이것을 보완한 것이 2세대인 폴리마이드 필름 스트레인 게이지였다. 2세대 게이지는 넓은 온도범위(-195~175℃)에서 안정적이며, 열 저항성과 접착 강도가 우수했다. 또한, 게이지별 성능 편차가 적고 우수한 기계적 특성을 가지고 있었다. 그러나 시편 등의 로드셀에 부착했을 대, 재질이 플렉서블해서 제자리로 미세하게 돌아오지 않아 크리프(시간에 따른 편차) 변동이 생기는 현상이 있었다. 이번에 개발한 피크 필름 스트레인 게이지는 히스테리시스가 우수하며 페놀 폴리마이드보다 시간에 따른 스트레인 변화율이 적은 것을 실험을 통해 증명했다. 따라서 높은 절연성, 습도 저항성 향상은 물론 크리프, 인장 강도 등의 기계적 특성 향상을 기대할 수 있다.

▲ 피크 필름 스트레인 게이지 구조

Q. 지속성장을 위한 투자 노력은

A. 카스는 독일, 미국, 일본 등 선진국보다 뒤늦게 스트레인 게이지 개발을 시작한 후발업체이다. 그래서 이들 선진국보다 더 앞선 제품을 만들기 위해 더 많은 연구 인력 확보와 R&D 투자에 힘쓰고 있다. 또한, 글로벌 시장 확대와 경영혁신을 위해서도 많은 노력을 기울이고 있다. 카스는 현지 매출 확대와 저렴한 인건비를 활용한 원가 경쟁력을 확보하기 위해 중국공장 및 상해법인에 자체투자를 계획하고 있으며, 산업용 원천기술과 국제 특허 취득 확대를 위해서도 투자를 지속적으로 하고 있다. 최근엔 WC300 국책과제인 ‘분해능 1억분의 1 실험실용 무게 계량기 공급을 위한 광 기반 계량센서 원천기술 개발’을 진행하고 있다.

Q. 스트레인 게이지 외 주력사업은

A. 카스는 힘 센서에 사용되는 스트레인 게이지 외에 저울과 산업 무게 계측 분야에서 국내외 선두를 지향하고 있다. 주력 사업은 크게 전자저울, 유통, 화학, E&C 분야로 나눌 수 있으며, 메인 사업인 전자저울의 경우 유통, 실험실, 산업용, 헬스케어, 측정 용도로 많은 매출이 일어나고 있다. 유통 또한 앞선 설비와 인쇄기술 전문 30년 노하우를 바탕으로 유통 소모품 시장에서 최상의 제품을 생산하고 있다. 화학 사업은 잉크와 Backing coating액을 자체 개발하여 최고의 기술력을 인정받고 있으며, E&C에서는 무게 계측 기술을 이용한 산업용 시스템 전반을 제작 판매하고 있다. 이처럼 카스는 무게 계측 솔루션과 관련된 모든 제품을 제조 생산하고 있다.

Q. 올해 매출 목표는

A. 올해 매출 증대를 위해 제품 원가 경쟁력 강화, 고객 중심의 서비스, 브랜드 파워를 통해 시장 점유율을 높여갈 계획이다. 구체적으로는 고정밀 센서와 정보통합관리 시스템 기술의 결합된 다양한 솔루션들을 공급함으로써 전년 대비 20% 성장을 목표로 하고 있다.

임근난 기자 (fa@hellot.net)