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강화유리 품질, 전처리 가공부터 시작
강화유리 품질을 높이기 위한 전처리 가공의 중요성 확대
발행일자 : 2020년07월05일 15시30분

이도면 가공과 세척의 연계가공 시스템 부각

건축물에서 안전에 대한 인식 확대는 최근 들어 강도 높은 법제화의 시행과 더불어 전 세계적으로도 안전을 최우선시 하는 기조가 이어지고 있다. 우리나라도 해마다 건축법 시행령 개정안을 통해 안전에 대한 세부적인 지침을 지속적으로 추가해 나가고 있다. 과거 2000년대 이전에는 건축물에 대한 안전의식이 매우 낮아서 안전유리에 대한 개념도 정립되지 못했다. 

안전유리의 가장 기본인 강화유리 적용률도 낮았으며 강화유리 대신 일반유리를 적용하는 경우도 비일비재 했다. 강화유리는 일반유리에 비해 7~8배의 높은 강도를 갖고 있어 외부 충격에 강하고 깨졌을 시 유리파편이 알갱이로 쏟아지기 때문에 베임등 2차 상해로부터 안전성을 갖추고 있다. 과거 건축물에서의 유리를 통한 안전사고는 부딪힘등으로 인한 유리가 깨졌을 때, 유리의 파편에 의한 베임사고가 많았던 것도 안전을 등안시하고 일반유리를 적용했기 때문이다. 

건축물에서의 안전의식의 부각은 해마다 찾아오는 태풍등의 피해와 빈번히 발생하는 안전사고등의 문제가 불거진 2000년대 초반부터 시작됐다. 이후 건축물의 강화유리 적용은 기본으로 자리잡으면서 강화유리 생산공장들은 큰 폭으로 증가했다. 강화유리가 안전유리의 기본이 되고 시장은 큰 폭의 성장을 이뤘지만 강화유리에 대한 품질 인식은 여전히 낮아 불량 강화유리도 시중에 계속 유통이 되는 문제점이 지속되고 있다. 

강화유리에서 자연적으로 발생되는 자파현상은 현재도 나타나고 있으며, 평활도 저하 및 영상 일그러짐등의 현상도 심심찮게 나타나고 있다. 가공중에 파손되기도 하며, 가공후 이물질등이 묻어나는 경우등 다양한 불량 사례가 계속되고 있다. 강화유리의 품질을 높이고 불량률을 줄이기 위해서는 강화로의 업그레이드도 중요하겠지만 강화유리를 생산하기 전 단계인 전처리 생산시스템의 효율성을 높이고 정확한 고품질의 강화유리 가공을 위한 전 단계 가공을 확실히 진행할 필요성이 있다.

강화유리 전처리 가공과정이 강화유리의 품질 좌우

강화유리의 품질은 강화로에서 강화유리를 제작하는 과정만 중요하다고 생각할 수 있다. 하지만 강화유리의 품질은 전체 강화 가공시스템의 전처리 가공 단계에서부터 강화유리의 생산에 이르기까지 전 생산공정에서의 엄격한 품질기준을 지켜야지만 고품질을 유지할 수 있다. 

강화유리 전처리 가공은 재단, 세척, 면가공을 거쳐 강화로에 투입되는 일련의 가공 프로세스를 구축하고 있다. 정확한 사이즈의 재단과 깨끗한 세척, 유리의 날카로운 면의 글라인딩 가공을 진행하는 면가공까지 거친 후 강화로로 투입된다. 최근 로이유리등 코팅유리의 적용이 늘어나면서 전처리 가공의 중요성은 날로 높아지고 있다. 유리의 이물질이 묻거나 절단면이 고르지 못한 상황에서 강화를 진행하면 강화중 파손이 일어나거나 완성된 강화유리에 이물질이 이물질이 그대로 묻어나서 불량요인으로 작용된다. 강화유리는 강화를 하고 난 후에 후가공이 안되기 때문에 전 단계 가공과정에서 정확하고 깨끗한 가공이 이뤄져야 고품질을 유지할 수 있고 강화유리의 전처리 가공공장이 중요한 이유이다. 

초창기 강화유리 가공은 전처리 가공이 자동화가 아닌 수작업이 병행 된 형태로 진행됐다. 재단과 세척을 진행하고 페퍼면취기등으로 작업자가 면 가공을 진행하여 투입했기 때문에 가공속도가 늦었고, 불량률도 높았다. 이후 가공설비의 발전으로 수직형 이도면취기등이 개발, 공급되었으며 가공의 효율성이 높아졌다. 하지만 절단과 세척, 이도면의 가공이 연속작업으로 진행되지 않았기 때문에 작업자들이 유리를 옮기고 투입하는 과정을 반복했으며 효율적인 생산이 이뤄지지 않았다. 

과거 강화유리 가공의 전처리 가공은 가공 파트별로 진행되었고 전처리 시스템이라는 개념도 없었다. 특히 면가공을 하지 않고 강화로에 투입하는 경우가 많았다. 강화유리 제품은 적용되는 용도에 따라 굳이 면가공을 하지 않아도 되는 경우는 많다. 하지만 강화유리의 특성상 모서리나 가장자리 부분이 취약하고 유리의 절단면이 균일하지 못해서 품질이 떨어질 소지는 있다. 최근 강화유리 가공에 있어 전처리 가공의 중요성이 부각되면서 이도면취기를 적용한 면가공은 일반화 되고 있다. 


강화유리 전처리 가공시스템의 핵심은 효율적인 생산시스템을 구축하는데 있다. 이를 위해 재단과 세척, 이도면취기(씨밍기)를 하나의 시스템으로 연결하여 유리의 투입부터 강화유리의 생산완료까지 원스톱 생산시스템을 갖추는 것이 기본으로 자리잡고 있다. 전처리 가공의 자동화와 효율성을 높였을 때, 강화유리의 고품질을 실현할 수 있으며, 빠른 생산속도를 유지할 수 있어 생산 효율성이 그 만큼 올라간다. 유리가공에 있어 작업자들의 손을 많이 거치면 불량률이 높아질 수 있기 때문에 자동화 시스템은 인건비절감 효과와 더불어 불량률을 줄이고 빠른 가공을 실현할 수 있는 방법이다.

정확한 재단 및 세척은 강화유리 가공의 기본 

모든 판유리 가공에 있어 가장 기본이 될 수 있는 것이 재단 및 세척일 것이며 강화유리 가공에서도 재단, 세척은 품질의 시작점이 될 수 있다.
강화유리 가공에 있어서 재단은 과거 수작업 중심에서 이제는 자동재단기를 통해 정확하고 정밀한 재단이 진행된다. 강화유리의 특성상 안전이 요구되는 실내외 다양한 공간에 적용되고 강화복층등 일반 복층유리등 다양한 형태로 생산된다. 

이는 후판대형유리부터 다양한 사이즈와 유리두께등의 가공을 고려하여 맞춤형 재단시스템을 갖춰야 한다는 점이다. 대형 후판유리 강화를 위해 강화로의 가공사이즈에 맞춰 재단기도 맞춤형으로 갖추는 것이 중요하다. 재단시 정밀도를 높이고 오차 없이 재단 품질을 높이는 것도 중요한 부분이다. 

강화유리 가공에 있어서 세척의 중요성은 최근 로이유리의 적용이 늘어나면서 로이강화생산시에 많이 부각되고 있다. 제조공장의 특성상 유리가공시에 먼지나 이물질이 유리에 많이 묻을 수 밖에 없으며 재단이나 면가공시에도 유리가루등의 이물질이 유리에 묻어 난다. 작업자들이 유리를 옮기는 과정에서 땀등이 묻어나는 경우도 흔하게 발생한다. 유리의 이물질이 묻어있으면 강화 전에는 크게 눈에 안 띄지만 강화가 이뤄지고 나면 도드라지게 나타나기 때문에 불량의 원인이 된다. 

모든 유리가공에 있어서 세척은 가장 중요한 부분이지만 강화유리 가공에서는 특히 더 신경써서 세척을 진행해야 한다. 세척과정에서 스크래치등이 날 수 있으므로 브러쉬와 세척수 관리는 철저히해야하며 로이유리 가공을 위해서는 로이용 브러쉬등의 적용은 필수이다. 세척후 물기가 남아있지 않게 하기 위해서는 에어나이프 타입의 세척기등도 세척품질을 높일 수 있는 생산설비이다. 기본적으로 유리에 이물질이 묻지 않게 해야하며, 스크레치가 발생하지 않게 생산 공정에서 세심한 관리감독이 필요하다.

면가공을 통하여 강화유리의 품질 업그레이드

강화유리 전처리 가공에 있어서 핵심이 될 수 있는 가공이 면가공이며 이도면취기(씨밍기)를 이용한 효율적인 가공시스템의 구축이다.
강화유리 생산 초창기 때는 강화유리 가공시 면가공을 많이 안했으며 필요시에만 수작업을 병행하여 페퍼면취기등으로 면을 가공해서 투입했었다. 현재도 모든 강화유리의 면가공이 필요한 건 아니지만 강화유리의 품질을 높이고 안정적인 생산과 불량률을 줄이기 위해서는 면가공을 진행해야 한다. 유리의 날카로운 부분을 가공하는 것으로 파손율을 줄이고 작업자들도 안전하게 유리를 다룰 수 있다. 

초창기 수직이도면취기(씨밍기)는 절단면의 취약한 부분인 날카로운 부분을 다이아몬드휠을 통한 그라인딩으로 깍아주었다. 유리 크기 및 두께에 관계없이 자동으로 유리를 인식하고 이도면을 자동으로 가공하여 효율성이 높았다. 하지만 수직형은 기존 강화로가 수평형이기 때문에 가공 후 유리를 다시 눞여서 강화로에 투입하는 과정을 거처야 했기 때문에 생산성이 떨어졌다. 

이후 나온 설비는 수평형 이도면취기로 면가공 후 바로 강화로로 투입될 수 있어 인라인 방식의 자동화생산에 효율성이 높다. 수평형 이도면취기는 2헤드, 3헤드, 4헤드등 가공설비에 따라 방식이 다 틀리며 그 동안 보편적으로 사용되던 설비는 2헤드 이도면취기였다. 2개의 헤드를 이용하여 한번에 2면을 치고 연속적업을 통해 마무리하는 과정을 거쳐 면가공을 마무리했다. 최근에는 생산속도 향상을 위해 4헤드 이도면취기가 개발되어 공급되어지고 있다. 4헤드 이도면취기는 가공속도의 획기적인 향상과 안정적인 가공을 진행할 수 있다. 

가공시 멈췄다가 가공하는 부분이 없이 4헤드가 연결되어 있어 한번에 이도면을 가공해 준다. 절단면이 고르지 못한 부분을 정확하게 감지해서 독립적으로 맞춤 가공을 진행하기 때문에 고품질의 빠른 가공이 가능하다. 가공현장에 맞춰 수직형 및 수평형등 맞춤식으로 갖추고 효율적인 가공을 진행하는 것이 중요하다. 

이도면취기 이 외에도 양각면기의 공급도 확대되고 있으며 가공 상황에 따라 맞춤형으로 적용이 이뤄지고 있다. 최근 공급되고 있는 양각면기도 이도면가공이 가능하고 샤워부스나 다양한 인테리어 공간에 적용되는 유리의 가공상황에 맞춰 L라인을 구성하여 자동화시스템으로 적용되고 있다. L라인의 양각면기는 폭 3,000mm의 대형유리의 면가공도 가능하며 샤워부스, 도어, 파티션등 다양한 가공에서의 효율성을 높여준다. 

강화유리 전처리 가공은 일반적인 단일가공이 아닌 연계된 생산시스템으로 접근해야하며 정확한 품질관리시스템과 빠른 가공이 연결되어야 고품질의 강화유리를 생산할 수 있는 기반으로 작용할 수 있다. 강화유리에 대한 고품질을 요구하는 목소리는 날로 높아지고 있는 상황에서 강화로의 변화 못지 않게 전처리 설비의 구축은 효율적인 생산시스템과 더불어 강화유리 품질의 핵심 역할을 하고 있다.


 

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