[르포] 2년새 변압기 사업 ‘본궤도’ 올랐다…그 중심엔 HD현대일렉 ‘울산 스마트공장’

7일 HD현대일렉트릭 울산공장 방문…최첨단 자동화 시설로 변압기 생산
연말 최대 실적 전망…국내외 설비 증설·해상풍력 신사업으로 시장 기민 대응

HD현대일렉트릭 변압기 스마트 공장 전경. /HD현대

국내 변압기 기업들이 10년 만의 호황기를 맞은 가운데, HD현대일렉트릭도 2017년 독립법인 출범 후 역대 최대 실적을 갈아치우고 있다. 이를 반영하듯 최첨단 자동화 설비로 무장한 HD현대일렉트릭의 울산 공장 역시 미국, 중동, 유럽 등 전 세계로 향하는 변압기 제조가 한창이다.

밤사이 비바람이 멈추고 가을볕이 내리쬐던 지난 7일 HD현대일렉트릭의 울산 공장을 방문했다. HD현대중공업의 조선소 도크를 지나 도착한 장소에는 마치 전날 새 간판이라도 단 것처럼 깨끗한 건물이 자리했다. HD현대일렉트릭이 2020년 완공한, 국내 최초 초고압 변압기 공장 '스마트팩토리'다. 외국 고객사로부터 집보다 깨끗하다는 찬사를 듣는 공장은 마치 호황기를 맞아 재도약한 HD현대일렉트릭을 대변하는 듯했다.

HD현대일렉트릭의 울산 변압기 공장은 총 4개. 500킬로볼트(kV), 800kV, 400kV, 300kV까지 각 고객사에 맞는 제품을 생산하기 위해 그 종류도 다양하다. 그중 고객사로부터 수요가 가장 많다는 500kV 공장은 회사가 2018년 경영 악화에도 미래를 대비하고자 800억원을 투자해 재정비한 공간이다.

HD현대일렉트릭 변압기 스마트 공장 통합관제센터. /HD현대

공장에 들어서자, 스마트팩토리라는 이름에 걸맞게 곳곳에 최첨단 설비가 구축돼 있었다. 먼저 공장 5층에 위치한 통합관제센터는 공장 내 모든 생산 현황을 실시간으로 모니터링할 수 있게 했다. 사람 한 명 없이 컴퓨터 모니터와 CCTV 화면으로 가득한 공간이지만, 각 공정별 생산 현황과 품질검사 결과, 자재 운영 현황 등 생산에 필요한 각종 데이터를 자동 관리할 수 있다.

양재철 HD현대일렉트릭 상무는 "변압기는 전기 제품이다 보니 물과 아주 상극"이라며 "수분이나 이물질이 들어가면 변압기 성능에 악영향을 주거나 절연파괴와 같은 심각한 품질 문제가 발생하기 때문에 행여 이러한 기준치를 벗어날 시, 곧바로 관제실에서 실시간으로 파악해 담당자에게 알람을 보내게 된다"고 설명했다.

HD현대일렉트릭 변압기 스마트 공장 철심자동적층설비. /HD현대

변압기 제조 과정에서도 로봇과 자동화 시스템이 총동원됐다. 그중 핵심은 HD현대일렉트릭이 세계 최초로 개발한 '철심자동적층설비'와 '3D 프로그램', '에어쿠션 장비' 등이다. 총 조립장 내에서도 압도적인 크기를 자랑하는 철심자동적층설비는 변압기 첫 공정인 철심 조립에 쓰이는 특수 설비다. 변압기 생산공정은 크게 철심(구조물 제작)-권선(절연지로 전압 변경)-중신조립(절연물 조립)-총조립(외함 부품 부착)으로 이어지는데, 과거 철심 공정은 작업자들이 직접 철판을 들어 쌓아야 했다. 인력 소모는 물론, 야간에 생산할 수 없어 효율성이 떨어졌다.

HD현대일렉트릭은 이러한 단점을 극복하기 위해 국내 로봇 업체와 자동화 설비를 제작했다. 설비는 0.23~0.3mm에 불과한 전기강판을 정확한 위치에 쌓아 올리는 것은 물론, 바인딩 작업, 이동을 위한 철심구조물 기립 작업까지 전 공정을 자동으로 진행한다.

수백톤에 달하는 변압기의 이동 방법도 개선됐다. 기존에는 크레인과 대차로 구조물을 이동했지만, 에어쿠션 시스템과 무궤도 이송 장치가 적용되면서 생산 대기 시간이 71% 절감됐다. 양 상무는 "에어쿠션 하나가 보통 400톤을 감당한다"며 "변압기가 무거우면 두 개를 붙여 최대 800톤까지 들 수 있는데, 실질적으로 풀 부하까지 쓰지는 않기 때문에 보통 한 700톤 정도 들 수 있다"고 말했다.

HD현대일렉트릭 변압기 스마트 공장 키오스크 작동 모습. /HD현대

물론 사람의 손이 많이 닿아야 하는 공간은 여전히 존재한다. 중신조립에는 각 부품을 연결하는 리드(케이블) 간격을 맞추는 과정에서 정교함이 요구돼 작업자들은 수작업을 해야 한다. 이러한 한계를 해소하고자 HD현대일렉트릭은 3D 캐드 프로그램을 개발했다.

근로자들은 작업장 바로 앞에 마련된 키오스크를 통해 3D 도면을 볼 수 있게 됐다. 종이 도면으로 미처 표현되지 않은 상세한 부분까지 확인할 수 있어 품질향상에 기여했다는 평가다. 양 상무는 "리드 간격을 정하는 것은 변압기 품질을 좌우하는 중요한 과정"이라며 "리드가 직선형이 아니기 때문에 작업자들이 상당히 어려워 하던 부분인데, 지금은 3D 모델링본을 직접 눈으로 확인하고 결선 작업을 할 수 있어 상당히 효과가 있다"고 말했다.

◇과감한 투자가 결실로…2030년 매출 5조원 바라본다
2017년 독립법인으로 분사한 HD현대일렉트릭은 3년간 실적 부진을 겪어왔다. 국내외 전력기기 시장이 둔화하면서다.

이 같은 상황에서 2019년 조석 사장이 부임해 스마트공장을 구축하는 등 대대적인 혁신에 나섰다. 때마침 미국, 유럽 등 신재생에너지 수요가 증가하며 전력기기 공급도 덩달아 늘기 시작했다. 발 빠른 대응 덕분에 지난해 역대 최대인 2조1045억원의 매출을 올렸다. 올해도 수천억원에 달하는 공급 계약을 연이어 체결하며 다시 한번 기록을 경신할 전망이다. 이듬해 매출 3조원, 2030년에는 매출 5조원을 달성하겠다는 자신감도 보이고 있다.

김영기 HD현대일렉트릭 전력사업본부장 부사장(오른쪽), 이철헌 경영지원부문장 전무가 7일 HD현대일렉트릭 울산공장에서 기자들의 질문에 대답하고 있다. /HD현대

김영기 HD현대일렉트릭 전력사업본부장 부사장은 "과거의 힘든 기억을 타산지석 삼아 유럽, 오세아니아 등 새로운 시장 진출 기회를 엿보고 있다"며 "캐파 증설에 따른 수익 효과와 전력기기 가격 상승 추세가 지속돼 2030년 즈음엔 5조원 정도의 매출을 낼 것으로 본다"고 말했다.

이에 HD현대일렉트릭은 울산 공장과 미국 앨라배마 법인을 증설하며 제2의 도약을 준비하고 있다. 내년 하반기 양 공장에는 총조립 공간이 추가로 확보돼 변압기 생산 능력이 대폭 오를 것으로 예상된다.

아울러 HD현대일렉트릭은 해상풍력 시장의 단계적 공략도 예고한 상태다. 회사는 올 초 덴마크 해상풍력 기업 '셈코 마리타'와 변압기 공급계약을 체결하며 유럽 및 해상풍력 시장에 처음으로 진출했다.

김 부사장은 "해상풍력 사업 자체가 전체적으로 더디게 갈 가능성은 있어 발전사업 자체의 진행 속도에 맞춰 가려 한다. 셈코 마리타와도 차근차근 해상풍력 로드맵을 정립하고 있다"면서 "현재는 해상풍력 발전이나 해상변전소에 특화된 기자재를 개발하고 있는데, 개발이 완료되면 완성도 있는 라인업을 갖춰 공략할 것"이라고 말했다.