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국산 CNC 시스템의 산업구조 및 문제점

●● 수입제품에 의존하고 있는 대부분의 공작기계 생산업체 가운데, 특히 중소기업의 경우 CNC 시스템 구

매량의 한계로 다량의 구매자에 비해 고가로 구매하는가 하면 공급자로부터 기술지원을 제대로 받지 못하는

사례 등으로 신제품 기술개발 및 국내외 마케팅에 애로를 느끼고 있는 실정이다. 또한 기 개발되어 국내 시장

에 유통되고 있는 국산 CNC 시스템은 고기능 공작기계에 전혀 적용되지 못할 뿐 아니라 중·저급 공작기계

에도 공작기계 생산자 및 실수요자로부터 아직까지 신뢰성을 인정받지 못하고 있는 현실이다. 국산 CNC 시

스템의 확산을 위해서 우리나라의 가공환경에 적합한 사용자 정의 소프트웨어를 개발해서 CNC에 많이 내장

시키고, 관련된 사용자 교육을 실 가공기술과 적용성 위주로 병행하는 것이 필요할 것이다.

<4면 공략도 분석>

1. CNC 시스템 산업구조의 분석

CNC 시스템 분야의 국내 시장은 최다 공급자(글로벌 해외브랜드)와 구매자(공작기계 생산업체) 사이에 국내 기존 중소

CNC 업체가 시장진입을 시도하면서 업체 간에 치열한 경쟁을 하고 있으며, 공급자 교섭력, 구매자 교섭력, 시장진입

리스크, 대체 해외 브랜드의 측면 공략 등 4면 공략을 받고 있다.

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기존 경쟁 강도

Fanuc과 Siemens 등 두 개의 글로벌 기업과 Mitsubishi Electric, Bosch Rexroth, Okuma, Heidenhain,

Hass 등 5개 외국 업체가 경쟁이 치열한 상황이며, 그 외 기타 업체로 국내는 씨에스캠, 큐리어스, LS메카피온 등이

CNC 컨트롤러 및 서보모터 등을 공급하고 있다. 특히, 국내 대기업 및 중견기업 등 5대 공작기계 업체의 경우 두 글로벌

기업이 국내 시장의 85~90 % 이상을 선점하고 있으며, 국내 CNC 업체가 그 사이에 끼어들어 공급하는데 매우 어려운

실정이다. 국내 실수요업체의 실사용자가 일본 Fanuc 제품을 기본적으로 선호하고 있는바, 이와 대결하기 위해서는

신뢰성이 높고 저가격대의 상품화 모델을 요구하고 있다. 국내 일부 공작기계 중소기업의 경우 국산 CNC가 가격적인

장점과 CNC 소프트웨어의 전용화를 무기로 글로벌 대기업과 경쟁하고 있는 상황이며, 이외 대부분 업체의 경우는

가격적인 경쟁력을 이유로 국산 CNC를 사용하고 있는 실정이다. 국내 CNC 시스템의 현황을 보면 두산인프라코어의

경우 자체 CNC 모델을 자사 공작기계에만 장착하여 공급하며, 씨에스캠, 큐리어스가 자체 CNC 컨트롤러에 서보모터,

드라이브를 외부로(日야스카와 또는 코모텍, 하이젠모터 등)부터 조달받아 시스템으로 국내 중소 전용기 생산업체에

판매되고 있다. 국내 CNC 업체는 해외 선진업체의 독점으로 인한 극단적인 가격 횡포를 막는 역할을 하고 있어 기타 타

업체들도 간접적인 가격 견제 효과를 얻고 있다.

공급자 교섭력

Fanuc과 Siemens 등은 공작기계 업체의 CNC 시스템 구매 수량에 따른 차별화된 가격 정책과 일부 고급 기종에

대해서는 공급을 하지 않는 등 상거래상 차별적인 행태를 보이고 있다. 수입 업체의 경우 개발 비용을 충분히 회수한

舊모델에 대해서는 국내 CNC 업체조차 감당하기 어려운 아주 낮은 저가격으로 공략하며, 국산화된 모델이 시장 진입도

하기 전에 내부적으로 수입제품 가격에 밀려 시장 정착을 하지 못하고 있다.

구매자 교섭력

CNC 시스템을 구매하는 각각의 공작기계 생산업체는 같은 구매자의 입장임에도 불구하고 가격적인 부분과 기술 서비스

면에 있어서 구매자별로 많은 차별적인 대우를 받을 정도로 교섭력이 낮은 것이 현실이며, 갑과 을의 입장이 바뀐

현실을 안타깝게 생각하고 있다. 공작기계 생산업체에 따라서 자체 CNC 기술을 보유한 업체와 그렇지 못한 업체에

대한 구매 교섭력 차이는 매우 크다고 할 수 있다. 특히 공작기계 생산업체의 대기업과 중소기업은 CNC 시스템의 연간

구매물량기준으로 볼 때 상당한 차이가 있어 구매가격 또한 차이가 많다.

신규업체의 진입 위협

CNC 시스템은 전기, 전자, 기계, 재료 등 모든 공학적인 기술을 필요로 하는 Mechatronics의 집합기술이며 매우 오랜

기간 현장에 적용하여 신뢰성을 확보해야만 고객으로부터 상품으로 인정을 받을 수 있는 매우 어렵고 힘든 기술이다.

따라서 현재 시장상황에서 신규업체가 진입하여 성공 확률 가능성은 매우 낮으며, 설사 신규업체가 진입한다 하더라도

정상적인 영업이 가능할 수준에 이르기 위해서는 최소 10년 이상의 매우 오랜 기간이 필요하다. 현재 Fanuc과 Siemens

등 글로벌 기업과 국내 큐리어스, 씨에스캠 등 국내 중소기업이 향후 국내 CNC 사업의 경쟁관계를 지속할 것으로

판단되나, 국내 업체규모가 영세한 점을 감안하면 자본과 기술력을 앞세운 신규 개발업체가 동 사업에 참여할 수 있음을

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배제할 수 없다. 즉, 세계 속의 공작기계 TOP 브랜드를 유지하기 위해서는 새롭게 시작하는 것보다 안정되고 검증된

CNC를 확대 적용하는 양산 지원 방안도 적극 검토할 필요가 있다.

대체 해외브랜드의 위협

Fanuc, Siemens 등 양대 글로벌 업체 이외 원천 CNC기술을 보유하고 있는 日Mitsubishi, 獨 Heidenhain, 스페인

Fagor 등 해외브랜드 제3업체들의 시장진입을 위한 경쟁 구도를 가중시키고 있다.

2. 산업구조의 문제점

⑴ CNC 컨트롤러 국산 CNC는 기본적인 명령어(Command)면에서 외국제품과 비슷한 수준이라고 할 수 있으나,

가공상의 특수기능은 Command가 비교적 적은 편이다. 국산 CNC 제품 중에 자체 공작기계에 부착하여 사용하는

두산인프라코어의 CNC 시스템에는 PC-NC 타입이 있으나, 외국산 CNC의 경우는 Open-CNC를 국내

공작기계업체들이 적용하지 않아 CNC 사용자들이 열변형이나 공구마모와 같은 장시간에 걸친 위치보정 문제를 해결하지

못하고 있는 상황이다. 국산 CNC 생산업체는 아직 소규모의 중소기업으로 자금력과 전문 인력 면에서 어려움이 많아

실수요자로부터 지속적인 A/S와 해외 CNC 기술의 추격 능력에 대해 우려하고 있다. 다양한 공작기계에 국산 CNC

를 접목시킬 때 인터페이스가 쉽도록 하는 Set-up의 편리성이 떨어지는 편이다. 국산 CNC 생산업체는 공작기계를

생산하지 않기 때문에 가공에 대한 노하우를 CNC에 지속적으로 접목시키기가 쉽지 않고, 사용자에 대한 가공상의

문제를 자문할 수 있는 기회가 별로 없어 문제 해결력이 떨어질 수 있으며, 또한 NC 데이터에 대해 검증할 수 있는

능력을 갖추는데 오랜 시간이 소요된다. 국산 CNC가 외국산 CNC에 대한 대체 장비로 채택될 때 기존 외국산 CNC와

프로그램의 호환성이 매우 필요하고, 현재 자체 진단기능이 있는 CNC로서 신속한 서비스가 가능한 제품이어야 하나

아직까지 이에 대한 대응력이 부족한 편이다.

⑵ 서보모터·드라이브 국산 서보모터는 일반적인 산업용 모터 제조기술을 기반으로 생산하고 있기 때문에 선진국

수준에 90 % 정도 도달한 상태이나, 아직 드라이브에 대한 기술개발 적용사례는 자체 사용하고 있는 두산인프라코어

외에는 거의 없어 개발 실적이 미미한 편이다. 국산 CNC와 연계된 드라이브 개발 사례가 적어 CNC와 드라이브의 상호

보완적인 기기를 생산하지 못하고 있으며, 특히 서보모터와 드라이브 개발 업체가 국내에서는 아직 분리되어 있어 기술

협조체제 및 신뢰성에 어려움이 있다. 국내 중소기업인 CNC 업계는 CNC 개발에만 집중하고, 국내 서보 모터/드라이브

업계는 FA 분야에만 집중하여 시장을 형성하면서 상호 기술 협조체계에 어려움이 있다. 최근 드라이브와 CNC의 역할은

상호 보완 관계에 있고, 드라이브의 기술이 다기능화되면서 기술의 난이도가 매우 높아지고 있다.

⑶ 스핀들 모터 파워가 큰 스핀들 모터는 현재 국내 기술개발에 어려움이 있어 전량 수입에 의존하고 있으며 기술 개발력은

선진국의 약 70 % 정도 수준이다. 국내에서는 높은 파워 스핀들 모터에 대한 수요가 당장은 많지 않아 사업성 면에서 아직

떨어지는 상황이나, 공작기계업계는 핵심요소기술인 스핀들 모터의 국산개발이 매우 시급한 것으로 보고 있다.

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3. SWOT 분석

강점(Strength) 기회(Opportunity)

• CNC 기본 기술개발 및 신속대응

• PC환경에서의 소프트웨어 개발능력이 높음

• 공작기계 생산규모 세계 5위의 국제적 위상을 보유

→ 공작기계업계의 높은 성장률

• 공작기계의 다기능·복합화로 CNC 기술의 활용도 극대화

→ CNC 기능의 다양한 요구

• CNC의 활용분야 다변화 추세

약점(Weakness) 위협(Threat)

• CNC 시스템의 Total 기술 미확보로 가격적인 경쟁력 취약

(서보모터/드라이브 미개발)

• 국내 시장 진입에 필요한 기술기반체제 취약(A/S 및 B/S망)

→ CNC 업체의 중소규모

• 국산 CNC에 대한 低이미지로 중고품의 자산가치가 낮아 국산 비선호

→ 신뢰성 부족

• 양산체제를 갖춘 선진국의 파격적인 가격 공세

→ 日, 獨 등 글로벌기업의 수입공세

• 선진국 CNC기술을 무기로 국산 공작기계도 시장잠식

(Fanuc 탭핑센터, 방전가공기 등)

• CNC 연구인력 및 업체기반 취약

강점(Strength)

국내 CNC 업계들은 수년간 정부 지원 및 업계의 기술개발 투자로 CNC 컨트롤러 기술개발을 추진하여 일부 모델은 10

여 년 동안 공작기계에 적용하여 임베디드 CNC 및 PC-based-CNC 적용 판매 부착한 경험을 갖고 있다. 1990년

후반부터 시작하여 다년간 축적된 기술과 PC-based-CNC 기술을 이용한 응용 개발 능력은 선진국 경쟁 엔지니어들과

동등 수준의 개발 능력을 확보하고 있다.

약점(Weakness)

CNC 시스템은 CNC 컨트롤러, 서보/스핀들 모터 및 드라이브 전체를 생산·공급해야 하나 전체 기술이 미확보되어

있어 일부 수입에 의존하여 시스템을 공급함으로 기술 및 가격 경쟁력이 취약하다. 현재 공급하고 있는 CNC 시스템이

공작기계 양산기종보다는 단품의 전용기 위주로 공급되고 있어 경쟁사와 비교 시 기본 생산 물량이 절대적으로 작아 가격

및 품질 경쟁력 확보가 매우 어려운 실정이다. 국산 CNC 시스템은 구매업체로부터 지속적인 CNC 시스템을 공급받을 수

있는지의 신뢰감 결여, A/S 지원 시스템의 미흡 등으로 고객의 인지도가 아직 낮아 구매 이후 중고가격의 하락을 고려해

구입을 기피하는 경향이 있다.

기회(Opportunity)

국내 CNC 업계들은 대부분 PC-based-CNC 장치를 수년간 정부 지원 및 업계 투자로 CNC 컨트롤러를 지속적으로

개발하여 양산으로 적용 가능한 기회이다. 앞으로 제2의 도약을 위해 향후 3~5년 이내 3~5축 이상의 CNC 시스템

개발을 양산 상용화할 수 있는 기회이며, 동 시장 확보를 기반으로 고가 시장에 대해 장기적으로 준비해야 할 것이다.

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위협(Threat)

국산 CNC의 토착화에는 경쟁 선진국의 기술력도 있으나, 절대적인 가격 및 품질 경쟁력이 중요하다. 이를 위해 지속적인

연구개발과 함께 양산·상용화 개발지원이 원활히 추진되어 CNC 시스템 생산업체 및 실수요자가 함께 실익이 될 수

있도록 위협 요소를 제거해야 할 것이다.

4. CNC 시스템의 기술개발 전략

국내에서 생산하고 있는 CNC 공작기계 중 가장 생산량이 많은 기종은 6~8인치 CNC 선반 및 4~5호기 CNC 밀링기로

이 2개 기종은 대부분 중소·중견기업에서 생산하고 있으며, 동 기종은 타 기종에 비해 가격경쟁력이 가장 낮은 품목으로,

공작기계 생산업체 입장에서는 장비의 원가적인 측면에서 각종 유닛 및 부품 가격이 낮아지기를 희망하고 있다.

동 공작기계에 사용되는 CNC 시스템은 국내에서도 이미 개발되어 일부 중소형 공작기계에 사용되고 있고, 양산형 CNC

는 3~4년 이내에 조기 상용화될 수 있는 수준에 이르렀으며 그간의 국내 공작기계에 적용된 현장 CNC 적용 경험을

바탕으로 짧은 기간의 기술개발투자로 기능이 더욱 향상된 제품의 개발이 가능하다. 또한 중장기적으로 차세대 스마트

CNC 시스템의 핵심 기술개발로 이어져 다축 고기능 복합가공기와 같은 첨단 공작기계에 부착하고 국산 CNC 시스템이

부착된 공작기계가 해외에서도 유통될 수 있도록 지속적인 기술개발과 지원 인프라 구축이 이루어져야 한다. 서보모터

및 드라이브는 매우 높은 신뢰성을 필요로 하며 공작기계가 안정적으로 정밀하게 구동되도록 하는 매우 중요한 부품으로

CNC와 일체화되어 신뢰성 있는 CNC 시스템을 공급하기 위해서는 CNC와 동시에 개발되어야 한다. 스핀들 모터 및

드라이브 역시 CNC 시스템과 동기제어가 되어야 하며 국내 일부 업체가 기술은 보유하고 있으나 실제 생산 기반은 전혀

없어 CNC 시스템 개발과 함께 추진되어야 할 과제이다.

CNC 시스템의 정밀도를 확보하기 위해서는 모터 및 드라이브뿐만 아니라 엔코더 등 센서시스템의 국산화 또한 필수적인

개발항목이다. CNC와 서보 드라이브 및 스핀들 드라이브 간의 인터페이스 및 통신 프로토콜의 표준화를 통해 국산

CNC 부품의 호환성을 극대화함으로써 개발될 부품을 빠르게 확산?보급시킬 수 있고 국산 CNC 시스템의 유지보수를

용이하게 할 수 있도록 개발해야 한다. 현재 국내 CNC 기술은 선진기술에 비해서 한 등급 낮은 수준이기는 하지만, 국내

일반 공작기계에는 충분히 사용 가능한 수준으로서 국내 보유 CNC 기술의 확산을 위해서는 국내 CNC 장치의 신뢰성

확보라는 장애물을 넘어서야 한다. 국산 CNC 시스템 부착 공작기계의 실수요자 인식변화를 위해서는 국내 양산되고

있는 주요 중?소형급 공작기계에 차후 국산 개발되는 CNC 시스템을 부착하여 위치결정 정밀도와 동적 제어능력,

그리고 가공부품의 표면조도에 이르기까지 고객이 만족하는 성능평가를 실시하여 만족도를 높여야 한다. CNC 응용

소프트웨어는 CNC가 구동되기 위한 핵심 요소기술로서 실수요자가 요구하는 다양한 편리성과 기능을 제공하기 위해서는

이에 적합한 소프트웨어가 제공되어야 하므로 개발 필수사항이다. 특히 해외 글로벌 업체를 이길 수 있는 경쟁력 있는

기술은 소프트웨어 기술이며, 국내 IT기술의 장점 살려 수입제품과 차별화된 기술로 개발해야 한다. 국산 CNC 시스템의

확산을 위해서 우리나라의 현장 가공환경에 적합한 사용자정의 소프트웨어를 개발해서 CNC에 많이 내재시키고, 관련된

사용자 교육을 실가공기술과 적용성 위주로 병행하는 것이 필요하다.

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