<소형 모터 제조 장비>소형 모터 산업의 최신 시장 동향과 중기 전망

최근 OA, FA, 정보기기의 소형 정밀화에 따라 각종 응용 제품에서 모터의 수요가 지속적으로증가하는 데 더해 그 기능적 위상도 커지고 있다.본고에서는 모터의 용도별 기술적 특성에 대해 알아보고, 중소기업진흥공단과전자부품연구원이 공동 조사한 산업 현황 실태 조사 보고서를 토대로국내외 소형 모터 산업의 현황과 향후 전망에 대해 서술하고자 한다. 

김중교 / 중소기업진흥공단 모터응용기술팀

모터의 분류 및 용도

소형 모터 제조 장비 모터는 전자계 현상을 이용하여 전기 에너지를 회전, 또는 직선 운동 에너지로 변환시켜주는 일종의 에너지 변환 장치이다. 반대로 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 경우에는 발전기(Generator)라고 한다. 표는 소형 모터의 종류 및 수요 분야를 나타낸 것이다.

선진 업계의 기술 동향 소형 모터 산업은 매년 10% 내외의 꾸준한 성장세를 거듭하고 있으며 2004년 세계 시장 규모는 약 63억대이다. 그 중 국내 생산량은 전체의 10% 정도를 차지하는 것으로 추정된다.모터의 소형화, 경량화, 고속화, 고기능화, 고효율화, 모듈화와 더불어 저렴한 가격에 대한 요구가 높아지면서 업체들은 기술 혁신으로 이에 대응해 나가고 있다. 한편 중국으로 대표되는 해외 업체의 약진도 두드러진다.최근 들어 계속된 경기 침체의 영향으로 모터 업체들이 생산량 및 매출 실적에서 부진을 면치 못했던 것은 사실이다. 하지만 정보화라는 시대적 조류에 힘입어 자동차나 디지털 AV기기 등에서 신규 수요가 창출되고 있으며, 인터넷과 같은 통신 인프라가 발전함에 따라 간접적인 수요 확대도 기대된다.

브러시 타입 DC 모터최근 브러시리스(Brushless) DC 모터의 수요가 급증하고 있기는 하지만, 브러시 타입과 브러시리스 DC 모터(이하 BLDC 모터)의 생산 비율은 아직 4:1 정도이다. DC 모터는 AV 관련기기에서의 비중이 높기 때문에 경제 상황이 호전되면서 수요도 증가한다.자동차용 모터에서는 경합이 격화되고 있지만 당분간은 브러시 타입의 DC 모터가 주류를 이룰 것으로 보인다. 세계 자동차 총 생산량은 5,400∼5,500만대 정도이다. 유럽과 미국 및 일본 등지는 성숙 단계에 이르렀지만, 동구와 중남미 등의 시장은 계속 확대 추세에 있고 중기적으로 매년 수% 이상의 성장이 예상된다.

코어리스(Coreless) 모터코어리스 모터의 경우 일본 업체가 세계 시장의 90% 이상을 점유하고 있다. 이 모터는 이전에는 헤드폰 스테레오, 라디오 카세트, VTR, 프린터 등의 AV기기와 컴퓨터 및 계측기기에 사용되면서 일정한 시장을 형성해 왔다. 최근에는 높은 가격 때문에 스테핑 모터로 대체되는 추세였으나, 휴대 전화기의 진동 모터로 사용이 급격히 확대되면서 2003년에는 약 5억대가 생산 및 공급됐다.코어리스 모터는 정밀한 미세 조정이 가능하다는 특징으로 인해 의료기 분야에서도 적용이 늘어나고 있다. 주로 병원의 수혈 펌프나 주사기 내에 약 액을 자동 주입하는 의료용 기기 등에 채용된다. 이밖에 카드 리더에도 사용되며 향후 다양한 적용이 기대되는 모터이다.

BLDC 모터애플리케이션의 확대로 BLDC 모터 시장은 고성장을 거듭, 지난 2003년에는 10억대를 돌파했다. 이는 소형 모터 시장 가운데서도 가장 성장 잠재력이 높은 편이며 수량 측면에서도 과거 수년간 매년 10% 전후의 성장을 지속하고 있다.고출력 모터는 각 분야에서 높은 성장세를 보여주지만, 특히 자동차용 BLDC 모터 시장은 주목할 만 하다. 기존의 자동차용 모터로는 파워 윈도우용, 와이퍼용, 연료 펌프용, 라디에이터 펌프용, 자동차 에어컨용으로 브러시 타입 DC 모터가 많이 사용됐다.그러나 최근 들어 BLDC 모터의 고효율, 저진동, 고정도, 장수명과 같은 우수한 특징이 주목받으면서 자동차의 심장부인 파워 스티어링(Power Steering)이나 브레이크 등에서의 채용이 늘고 있다.보다 최근에는 모터와 컨트롤의 성능 향상으로 소형차에도 도입되기 시작했다. 특히 세계적인 에너지 저감 정책으로 각 국의 자동차 업체가 EPS에 주목하고 있으며, 2005년까지는 세계 자동차의 30%에 해당하는 약 2,000만 대에 장착될 것으로 보인다. 이런 상황에서 BLDC 모터를 사용한 100% 전동식의 장비가 등장해 눈길을 끌고 있다. 이 모터는 또한 트러블이 없고 저소음과 제어 용이성, 고효율 등에서도 이점이 크다.BLDC 모터는 에어컨이나 냉장고를 시작으로 가전기기나 산업용 기기에서도 많이 적용되고 있다. 특히 유도기에 비해 20% 향상된 효율과 내구성, 제어성, 저소음 등의 이점 때문에 에어컨의 팬 모터용이나 냉장고의 냉기용 팬 모터용으로 널리 사용된다. 가정용은 전체의 75% 정도가 BLDC 모터이다.고신뢰성, 장수명, 저소음과 같은 장점으로 산업용 진공 펌프, 산업용 건조기, 금융기기(CD, ATM 등), 자판기 등에서도 수요가 증가하고 있다.

국내 소형 모터 산업 현황 국내 소형 모터 산업도 응용 분야가 다양해짐에 따라 자동차, 생활 가전, 컴퓨터 주변기기, 산업 응용기기 등에서 신규 수요가 발생하고 있으며 기존 수요도 점진적인 성장이 예상된다. 실제로 매년 산업 현황 조사를 실시해보면 모터 생산량이 10∼20% 정도로 꾸준히 증가하는 것을 알 수 있다.문제는 규모가 확대됨에도 불구하고 단가 하락에 의한 매출 실적 둔화, 원자재 파동으로 인한 자재 가격 폭등, 중국의 저가 공세 등으로 이익률은 점차 하락한다는 점이다. 이에 최근에는 고정밀 모터, 고효율 모터, 특수 모터의 개발과 생산 전환 등을 통해 저가 제품에서 고부가가치의 제품으로 패러다임이 변화되어야 한다는 목소리가 높다.국내 모터 업체들의 영세성도 어려움을 가중시키고 있다. 국내 업체들 중 68% 이상이 매출 100억원 미만의 중소기업으로 대부분 재무 구조가 취약해 R&D에 적극적인 투자를 하지 못하는 실정이다. 따라서 기업들은 독자적인 연구 개발 및 인력 양성 부족으로 인해 신규 제품 개발이 쉽지 않으며, 고가의 실험 및 평가용 계측 장비들을 필요로 하는 개발 제품의 성능 평가에서도 난항을 겪는 것으로 나타났다.생산 수량의 증가로 외형적인 면에서는 시장 확대를 이루었지만 하이드로다이나믹(Hydrodynamic) 베어링 등 고정밀 원부자재의 수입 의존도가 매우 높아 일본을 비롯한 선진국에 기술적으로 예속되어 있는 것 역시 큰 문제다. 범용 모터의 경우 가격과 기술면에서 상당 부분 경쟁력을 확보한 상황이지만,  높은 설계력과 고정밀의 생산력을 필요로 하는 분야에서는 선진국과의 기술력 격차가 여전하다.그 밖에 벤처 기업들의 신규 개발 제품에 대한 브랜드 인지도 미약, 공인된 성능 평가 부재로 인한 마케팅으로의 연결 부족 등도 문제로 지적됐다.

모터  산업  활성화 방안 우선 해외 생산 공장에 대한 지원을 통해 생산 체제의 특성화 추진 및 국내 모터 산업 공동화에 대한 대책을 구축해야 할 것이다. 또한 중국과 동남아 등지의 해외 진출 기업에 대한 생산 지원도 시급하다.국내 모터 업체들이 가장 큰 애로 사항으로 기술 인력 부족을 지적한 만큼, R&D 센터나 모터 시험 센터 등의 공동 운영에 대한 방안 역시 필요하다. 고정밀 모터와 같은 고부가가치 제품의 개발을 유도해 국내 모터 산업을 활성화시키는 한편, 설계 및 생산 기술력 강화를 통한 품질 향상으로 국가 산업 경쟁력 확립에도 주력해야 할 것이다. ■