화성시 소재 뿌리기술전문기업 월딘(대표 최승용)은 반도체 클린룸용 FFU(Fan Filter Unit)에 장착되는 원심후곡형 임펠러(Centrifugal Backward Impeller)를 국내 최초로 플라스틱 일체형 성형기술 개발 및 사업화에 성공했다고 밝혔다. 개발품은 SK, S전자 등 반도체생산라인에 성공적으로 공급했으며 최근 G사의 공기청정기용 특수 송풍팬까지 개발, 납품해 주목받고 있다. 

 

월딘이 개발에 성공한 원심후곡형 임펠러는 상·하판과 블레이드 입체구조로 제작됐다. 기존에는 주로 금속으로 다수의 부품을 생산해 용접하는 방식으로 제작해 중량이 무겁고 조립오차로 인해 소음, 진동 등 품질상의 문제점을 안고 있었다.

 

하지만 월딘은 플라스틱 소재로 One-shot injection Molding하는 기술을 국내 최초로 개발에 성공했다. 성공한 기술은 세계적으로도 글로벌 선도업체 수개사 정도만 가능한 고난이도 기술로 평가받고 있어 월딘의 기술개발에 관련업계에서는 주목하고 있다.

 

저탄소 녹색성장전략의 중심, 공기조화기 산업

 

산업용 공기조화시스템시장은 고도의 청정환경을 요구하는 반도체 생산라인의 클린룸시스템을 중심으로 동반 성장해 왔다. 클린룸시스템은 산업의 고도화, 첨단화에 따라 다양한 IT 제품, 디스플레이, 2차 전지제품 생산라인으로 수요가 급증하고 있다. 나아가 최근에는 식품이나 바이오제약업까지 수요가 확대되고 있다.

 

삶의 질 향상에 따라 공기질에 대한 관심이 증가하면서 대형빌딩의 공기조화시스템은 물론 공기청정기 등 일반 가전용까지 범위가 급격히 확대되고 있어 고성장 추세는 계속 유지될 것으로 전망된다.

 

그러나 생산라인이나 빌딩 등에 공기조화시스템 비중이 늘어나고 총 에너지소비량의 40~50%를 차지하게 되면서 관련 에너지절감이 중요한 이슈로 대두되고 있다.

 

최근 전 세계적으로 저탄소 녹색성장전략을 추진하고 있어 우리나라도 2030년까지 온실가스 배출량 30% 감축을 목표로 하고 있다. 감축을 위해서는 건물 전체 에너지사용량의 40~50%를 차지하고 있는 공조시스템의 효율 개선이 매우 중요하다. 이러한 차원에서도 에너지절감 성능이 뛰어난 월딘의 플라스틱 일체형 임펠러 개발이 더욱 주목받는 이유다.

 

송풍효율 향상·소음 저감 효과 확실

 

기존 임펠러는 2개 이상 부품을 융착 또는 용접하는 방식으로 제작돼 중량이 무겁고 조립오차로 인한 소음, 진동 등 품질상의 문제점을 안고 있었다.

 

그러나 월딘 임펠러는 One-Shot Injection Molding방식으로 한 번에 제품을 완성하므로써 용접, 조립, 융착 등의 불필요한 추가 공정을 줄여 시설, 장비, 인원 등 제조경비를 절감하는 효과가 있다. 최근에는 밸런싱까지 보정한 정밀한 제품제조가 가능하도록 업그레이드했다.

 

재질은 EP를 사용하기 때문에 소음이 현저히 줄어들었으며 무게가 가벼우며 제조 경비 또한 절감되는 효과를 얻을 수 있었다. 특히 수명과 난연성, 내수성 등 플라스틱이 가진 물성치 이점을 적극적으로 활용할 수 있다.

 

또한 일체형 성형으로 불균형 융착 등 불량이 줄어들기 때문에 송풍효율이 뛰어나고 고속회전 시 진동 및 소음 감소 등 품질의 안정성이 높아진다. 송풍효율, 소음 등 5% 개선 효과로 품질 안정성은 대외 시험을 통해 입증돼 국내 유수기업에 납품되고 있으며 일체형 제조기술에 대한 제조특허도 등록을 완료했다.

 

EP 일체형 성형팬 개선 효과는 2023년말 개발에 성공해 양산 납품하고 있는 G사의 다중구조의 공기청정기에 장착되는 송풍팬이 에너지효율 28% 향상 효과를 대외적으로 인정받아 기술의 신뢰성을 더욱 높이고 있다.

 

 

도전적·창의적인 기술중시 경영

 

월딘의 기술개발 원천은 바로 30여년간 수많은 고객사의 다양한 종류의 제품 및 부품을 개발, 생산하면서 축적해 온 기술과 노하우에 있다.

 

설계부터 금형 개발, 성형, 조립, 양산까지 자체적인 원스탑 제품개발 서비스시스템을 구축하고 각 분야별로 숙련된 전문인력과 장비에 의해 고객사의 어떠한 요구에도 맞춤형 서비스를 제공하고 있다. ‘안 만드는 제품은 있어도 못 만드는 제품은 없다’는 월딘의 기술개발 철학을 실천하고 있다.

 

또한 2005년 기업부설연구소를 개설하고 연매출의 15%에 달하는 예산을 지속적으로 연구개발에 투자하는 도전적인 기술투자정책이 월딘의 남다른 기술개발의 원천으로 평가받고 있다.

 

IE 4등급 초고효율 BLDC모터 결합 임펠러도 개발

 

월딘은 플라스틱 일체형 임펠러 성형기술을 더욱 발전시켜 인하대와 산·학협력을 통해 송풍 효율을 더욱 개선한 고효율 3D 터보팬 자체 고유 모델을 개발하고 있다. 수퍼프리미엄급 (IE 4등급) 초고효율 BLDC모터와 결합한 BLDC 임펠러의 기본적인 개발을 완료한 상태다.

 

또한 반도체 클린룸은 물론 대형빌딩 공기조화장치, 시스템에어컨, 공기청정기 등 생활가전의 다양한 부문에 고효율 임펠러를 개발, 공급해 나갈 계획이다.

 

월딘의 관계자는 “현재 기존 임펠러 제품은 월딘과 같은 일체형 플라스틱 제품은 국내는 전무하며 해외업체도 극히 일부분 업체만 생산하고 있다”라며 “이와 같이 충분한 경쟁력을 갖춘 제품이기 때문에 기존 국내 업체들이 사용하는 Steel Fan 수입대체 등으로 향후 지속적인 매출액 확대가 기대된다”고 밝혔다.

 

이어 “반도체공장, 에너지 관련업 등 국내 주력수출업체에 필수적인 공조시설용 임펠러에 대해 10% 에너지절감이라는 차별화된 품질과 가격으로 임펠러 공급이 가능하다”라며 “관련업계의 품질향상 및 원가절감은 물론 궁극적으로 업계의 품질경쟁을 통한 관련 산업부분의 기술 발전에 기여하게 될 것”이라고 밝혔다. (개발문의 1588-4586)