"4차산업혁명 선봉장" 신성이엔지 용인공장…3번 놀란 이유는?

신성이엔지 용인 스마트공장 전경. 이곳에는 옥상에 태양광모듈을 여러개 연결해 만든 태양광발전소가 설치됐다. (제공=신성이엔지)

[이데일리 강경래 기자]“내년에는 날씨와 전기요금, 제품 생산계획 등 다양한 정보를 투입한 후 알고리즘으로 분석해 에너지 활용을 자동으로 최적화할 수 있는 ‘클린에너지 운영시스템’(EPOS)까지 도입할 계획입니다.”(오동훈 신성이엔지 용인 스마트공장 공장장)

서울에서 1시간 30분을 달려 도착한 신성이엔지(011930) 경기 용인 스마트공장. 연면적 6897㎡ 규모로 지어진 이 공장은 산업통상자원부로부터 최근 ‘대표 스마트공장’으로 지정됐다. 올해로 창립 40주년을 맞은 신성이엔지는 반도체와 디스플레이 공장자동화장비 및 클린룸설비, 태양전지 등 첨단산업 제품을 생산하는 중견기업이다. 이 회사가 올해 3분기까지 누적으로 거둬들인 매출액은 7367억원에 달한다.

신성이엔지는 충북 음성에서 공장자동화장비, 음성·증평에서 태양전지와 태양광모듈 등 태양광 제품을 각각 생산한다. 지난해 음성에서 이전한 이곳 용인 스마트공장에서는 ‘팬필터유닛’(FFU) 등 클린룸에 쓰이는 설비를 제조한다. 클린룸(청정실)은 반도체와 디스플레이 등 첨단산업 제품을 생산하는 청정공간이다. 클린룸 상단에 설치되는 팬필터유닛은 클린룸 안에 청정공기를 주입해 반도체 등 불량을 유발할 수 있는 미세한 파티클(먼지)을 제거하는 기능을 한다.

신성이엔지가 용인에 스마트공장을 구축하게 된 배경에는 지난 40년 동안 공장자동화장비와 태양광 등 첨단산업 분야에서 쌓아온 기술력이 있다. 이 회사는 태양전지에서 태양광모듈, 태양광발전소 설계·시공까지 일괄 공급할 수 있는 체계를 갖췄다. 또 공장 안에서 물류를 이송·분류하는 작업을 자동으로 수행하는 공장자동화장비 분야에서도 글로벌 경쟁력을 확보했다. 이렇듯 오랜 기간 축적된 다양한 첨단기술 노하우가 융·복합된 곳이 용인 스마트공장인 셈이다.

신성이엔지 용인 스마트공장에 도착했을 때 처음 눈에 들어온 것은 건물 옥상에 설치된 거대한 태양광발전소였다. 빛을 받아 전기로 전환하는 장치인 태양전지를 모듈로 만들어 연결한 것이 태양광발전소다. 이곳에 설치된 태양광발전소는 총 650㎾(킬로와트) 규모다. 일반 가정으로 환산할 경우 총 216개 가구에 전력을 공급할 수 있는 수준이다. 이곳에 쓰이는 태양전지와 태양광모듈은 음성과 증평에서 100% 자체 생산한 제품이다.

신성이엔지는 이 가운데 230㎾ 전력을 자체적으로 활용한다. 이를 통해 이곳 공장에서 필요로 하는 전력 중 약 50%를 자체 해결한다. 나머지 350㎾의 전기는 한국전력에 판매해 연간 1억원 가량 수익을 창출하기도 한다. 오동훈 공장장(상무)은 “내년 상반기까지 100㎾ 태양광발전소를 추가로 증설해 에너지자급률을 70%까지 끌어올릴 계획”이라고 말했다.

공장 안에 들어가니 여느 반도체장비 공장과는 다른 광경이 펼쳐졌다. 통상 반도체장비 라인은 구획을 나눠 장비 당 2∼3명 인력들이 장비를 조립한다. 그 중간으로는 장비에 쓰이는 부품을 운반하는 등 대부분 수작업으로 진행된다. 하지만 이곳에서는 팬필터유닛 생산을 기계가 대신하고 있었다. 중간에 부품 등을 운반하는 작업 역시 자동운반장치(AGV) 몫이었다. 자동운반장치는 음성 공장에서 생산된 제품이었다.

신철수 생산기술팀장(부장)은 “자동운반장치로 부품을 운반한 후 자동으로 조립, 제품을 컨베이어벨트로 이송한 후 로봇을 이용해 포장하는 과정까지 팬필터유닛을 제조하는 대부분 과정은 사람 없이 자동으로 이뤄진다”며 “제조공정 자동화비율은 80%에 달한다”고 설명했다. 이어 “과거 음성에선 팬필터유닛을 연간 7만개 정도 생산했다면 용인에선 그보다 1.5배 정도 늘어난 18만개까지 가능하다”며 “음성에선 한사람이 시간당 0.65개를 생산했던 것을 용인에선 공장자동화를 통해 1.1대로 늘렸으며, 이를 통해 인당생산성은 두 배 가까이 높아졌다”고 덧붙였다.

팬필터유닛 제조라인 옆에 별도로 마련된 공간에 들어가니 대형 모니터가 있었다. 이 모니터를 통해 현재 이곳 공장에서 쓰이는 전력량이 얼마나 되고, 이 중 태양광을 통해 자체 조달하는 에너지와 함께 한국전력에서 들어오는 전력량이 어느 정도인지를 한눈에 볼 수 있었다. 공장 안에서 이뤄지는 작업 현황까지 실시간 체크할 수 있었다. 공장에 들어가지 않고도 부품이 들어간 후 완제품이 나오는 전 과정을 실시간 모니터링 할 수 있는 것이다.

신 팀장은 “과거 제품 불량이 발생할 경우 현장 점검을 통해 다음날에서야 원인 파악이 가능했지만, 용인 공장에선 실시간 모니터링 시스템을 통해 불량이 있을 경우 즉시 역추적이 가능하도록 구현했다”며 “이러한 시스템을 통해 용인 공장에서의 제품 불량률은 음성 공장 당시와 비교해 54%나 줄었다”고 설명했다.

오 상무는 “궁극적으로 탄소와 미세먼지, 전기요금 등이 없는 ‘3무’(無) 공장을 실현하고자 한다”며 “이를 위해 태양광발전소를 증설하고 클린에너지 운영시스템 등을 추가로 도입, 국내에서 스마트공장의 표준을 정립할 것”이라고 말했다.

신성이엔지 용인 스마트공장에서 신철수 생산기술팀장이 팬필터유닛 등 클린룸 설비를 생산하는 제조라인 앞에서 설명하고 있다. (제공=신성이엔지)