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이달 모빌리티·로봇 기업으로의 전환을 선언한 대동기어(19,820원 ▲300 +1.54%)가 이달 4일 설립 이후 처음으로 공장 내부를 공개했다. 최근 농기계 생산 공장에서 전기차 부품 생산기지로 탈바꿈한 1공장, 파워트레인 사업이 이뤄지고 있는 2공장에서 1조7000억원 규모의 수주 잔고를 소화하고 있다.
경남 사천시 사남면에 자리한 대동(9,740원 ▲100 +1.04%)기어는 약 13만2000㎡(4만평) 부지에 1공장과 2공장을 두고 있다. 이달 4일 찾은 1공장에서는 전기차 핵심 부품 가공을, 2공장에서는 파워트레인 트랙터 미션 조립을 진행하고 있었다. 2공장은 소형건설장비(CCE)를 생산하던 곳이지만 해당 사업이 지난해 대동모빌리티로 이동하며 미션 조립 공간으로 사용되고 있다.
가장 먼저 둘러본 1공장 입구에는 TEMD 리어 선 기어(Sun Gear) 가공 라인이 자리하고 있었다. 총 13억원을 투입해 구축한 해당 라인에서는 유성기어 시스템의 중심축 역할을 하는 선기어를 생산 중이다. 고속 회전 환경에서는 소음과 진동이 낮아야 하는데 대동기어는 초정밀 가공 기술을 활용해 고객사의 요구 스펙을 맞추고 있다.
해당 부품은 현대자동차 팰리세이드 하이브리드 모델 변속기에 적용되고 있다. 주행 상황에 따라 감속, 증속, 역회전을 수행하고 엔진과 모터 사이의 동력을 효율적으로 분배하는 역할을 한다. 대동기어는 연간 약 36만개의 선 기어를 공급할 수 있는 캐파를 보유하고 있다.
선 기어 라인 오른쪽에는 eS&eM 아웃풋 샤프트 서브 앗세이(Output Shaft Sub Ass'y) 라인이 가동되고 있었다. 전기차 시장 진입을 목적으로 약 78억원을 투입해 구축한 자동화 생산라인으로 연간 30만개의 부품을 생산할 수 있는 규모다. 이 라인에서 생산된 제품은 기아의 전기차인 PV5의 구동 시스템에 탑재된다.
박성훈 대동기어 생산1팀장은 "전기차의 경우 모터 특성상 초반 토크가 강하고 내연기관 대비 자체 소음이 작아 부품의 정밀도가 진동·소음 품질을 좌우한다"며 "대동기어는 변형과 진동을 최소화하기 위해 이달부터 전달오차 측정 장비를 도입했다"고 설명했다.
해당 라인 오른쪽 문을 열고 들어가자 클린룸 내부에 로터 샤프트 앗세이(Rotor Shaft Ass'y) 라인이 자리하고 있었다. 로터 샤프트는 모터 내부에서 회전 토크를 생성해 힘을 출력축으로 전달하는 역할을 하는 부품으로 C사의 전기차 모델에 적용되고 있다. 수주 물량 증가 시 해당 클린룸 내부에 동일한 라인을 한 개 더 구축할 계획이다.
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박 팀장은 "자동차 시장에서의 입지를 다지기 위해 전략적으로 수주를 받아 34억원을 투입해 해당 라인을 완성했으며 연간 30만개의 제품 생산이 가능하다"며 "고객사에서 요구하는 전기차 부품 수준이 워낙 높기 때문에 부품사 중에서는 드물게 클린룸을 구축했고 향후 로봇 부품 사업을 준비하기 위해 선제적으로 투자를 진행한 부분도 있다"고 밝혔다.
마지막으로 둘러본 e-AWD Stepped Pinion Gear 라인에서는 기아 HEV(셀토스), 전기차(EV3, EV4, EV5) 모델에 적용되는 부품이 생산되고 있었다. 해당 부품은 전기차 70kW 모터급 e-AWD 유성기어 타입 감속기의 핵심 부품이다. 올해 초부터 본격적으로 양산이 이뤄지고 있으며 향후 전기차 전체 모델에 확대적용될 가능성이 큰 부품으로 월 3만개 생산이 가능하다.
1공장 바로 옆에 위치한 2공장에서는 트랙터의 심장 역할을 하는 미션 조립 전 과정을 확인할 수 있었다. 2019년 설립된 2공장은 크게 두 개의 메인 라인으로 운영되고 있었다. 왼쪽에 위치한 81m 길이의 1라인은 12개 공정, 오른쪽에 위치한 60m 길이의 2라인은 13개 공정으로 구성돼 있다. 두 라인에서는 연간 약 3만대의 미션 생산이 가능하며 1라인에서 50마력대 이상의 대형 미션, 2라인에서 20~50마력대 소형 미션을 담당한다.
2공장에 들어서자 공정별로 필요한 부품을 세트 단위로 미리 구성해 공급하는 부품 키팅(Parts Kitting) 작업을 가장 먼저 확인할 수 있었다. 최근까지 키팅대차를 활용해 사람이 직접 부품을 옮기고 있으나 향후 자율이동물류시스템(AMR)을 도입할 계획이다.
대동기어는 본격적인 작업에 앞서 하우징 모듈, 미션케이스 모듈 등 핵심 구성품을 미리 조립해 메인 라인에 투입하고 있다. 메인 라인은 크게 '차동 기어 장치 조립-브레이크 조립-뒷차축 결합-도킹-외장 부품 조립-수압 테스트-모터링 검사-패키징' 단계로 구성돼 있다. 제조실행시스템(MES), 품질경영시스템(QMS)을 모든 공정에 구축해 작업자들이 모니터를 통해 실시간 작업 현황을 확인할 수 있도록 했다.
차동 기어, 습식 브레이크, 뒷차축 조립 후 엔진 동력을 전달받는 앞부분과 차축이 있는 뒷부분의 케이스를 합치는 도킹 작업을 진행하면 한 개의 미션이 완성된다. 외부 유압 부품, 각종 브라킷류를 조립하고 수압 테스트까지 마치면 변속기를 최대 2000rpm까지 회전시켜 성능을 검사한다.
마지막 단계에서는 비전 검사 시스템을 도입해 외관과 조립 상태를 검사하고 있었다. 고해상도 카메라가 360도로 회전하며 육안으로는 확인하기 어려운 조립 누락 여부를 모니터링했다. 2공장에서 생산하는 150여 종 제품의 조립 상태를 해당 비전 검사기가 점검 중으로 해당 시스템 도입 이후 불량 유출률이 10%에서 2~3% 수준으로 낮아졌다.
2공장 투어를 맡은 노기동 대동기어 PT설계팀장은 "농기계 업계에서 처음으로 디지털 검사 방식을 적용해 데이터를 축적하며 검출력을 높이고 있다"며 "1라인에만 해당 시스템을 운영 중인데 비전 검사의 유효성 검증을 마치면 2라인에까지 확대 적용할 계획"이라고 밝혔다.
대동기어는 최근 현대차, 현대트랜시스향 전기차 부품 계약을 따낸 것을 시작으로 추가 주문을 빠르게 확보하며 1·2공장 인근에 3공장을 짓는 안을 적극적으로 검토 중이다. 신규 물량을 소화하기 위해서는 캐파 확대가 불가피한 상황이다. 약 3만3000㎡(1만평) 규모의 유휴 부지를 확보해 둔 상태로 기존 공장과 비슷한 규모로 증설을 진행할 경우 약 240억원이 투입될 것으로 예상된다.
임경섭 대동기어 전략기획팀장은 "최근 대동기어 자체적으로 증설에 필요한 펀딩 작업을 진행 중으로 3공장 증설 이후 4공장부터는 해외에 짓는 방향을 검토하고 있다"며 "무리하게 생산 물량을 늘리기보다는 중장기 사업 계획과 수주 전망치를 고려해 단계적으로 투자를 진행하겠다"고 밝혔다.