목적
최근 제품의 고강도화와 경량화에 따라 항공기, 자동차, 선박, 스포츠 용품 산업 등에 많이 사용되고 있는 탄소섬유복합소재(CFRP, Carbon Fiber Reinforced Plastic)의 친환경적 가공으로 부각되고 있는 연마재 워터젯 가공에 대한 최신 기술 동향을 분석함

 

주요현황
연마재 워터젯 가공은 약 4,000bar 이상의 초고압 발생장치에서 토출된 압력을 물과 연마재를 적용하여 물체를 제거하는 기술로서, 열변형이 없는 비접촉식 가공법임
세계 워터젯 가공기술은 미국의 Flow, KMT, Omax가 기술을 선도하고 있으며, 국내는 (주)티오피에스가 유일하게 세계 10위권 내에 포함되어 있음
워터젯 가공 적용 산업중 항공 산업에는 워터젯과 밀링이 동시 가능한 갠트리 타입의 복합가공기, 자동차 산업에는 6축 로봇을 이용한 워터젯 로봇이 적용되고 있음
최근, 워터젯 가공은 단순 절단가공에서 3D 형상 가공이 가능한 절삭가공으로 연구가 진행되고 있으며, 대표적으로 영국의 Nottingham 대학 주축의 산·학·연 컨소시엄이 ConforM-Jet 프로젝트를 수행하고 있음

 

시사점 및 정책제안
연마재 워터젯 가공은 냉간, 비접촉식, 친환경의 특징과 소재(CFRP, Titanium, Inconel, 대리석, 식품, 섬유 등)의 제한이 없이 적용 가능한 장점이 있어 전 산업분야에 적용 가능함
특히, 제품의 친환경 및 고효율화에 따라 항공기, 자동차 산업 등에서 초경량소재인 탄소섬유복합소재(CFRP) 부품의 수요가 급증할 것으로 예상되며, 대량생산에 필요한 생산성과 품질을 만족시킬 수 있는 가공시스템 및 가공기술 개발이 필요함
국내 워터젯 가공의 경우 소재 절단에만 한정되어 있고, 3D 형상 및 곡면 밀링 가공에 대한 기술은 전무한 실정이며, 특히 CFRP와 같은 난삭재 가공기술에 대한 연구 및 관련 기술개발이 시급히 요구됨
워터젯 로봇 기술은 현재 성장하고 있는 워터젯 가공 분야와 로봇분야의 신규 창출된 융합 시장으로 자동차 산업과 같은 다품종 부품 생산을 위한 유연생산셀의 구현이 가능함으로 이에 대한 기술 개발도 병행되어야 함