[르포] 농기계부터 전기차 부품까지⋯대동기어 본사 가보니

[아이뉴스24 최란 기자] 4일 경남 사천에 있는 대동기어 본사를 찾았다. 처음 공개된 공장은 두 가지 얼굴을 하고 있었다. 1공장에서는 쉼 없이 움직이는 기계음이 가득했고, 2공장에서는 작업자들의 드릴소리가 울려 퍼졌다. 같은 회사지만 전혀 다른 풍경이었다. 1공장은 전동화 시대를 준비하는 자동화 라인, 2공장은 숙련된 기술자들이 농기계 미션을 조립하는 현장이었다.

1공장 : 자동화 라인 속 전동화 전환

1공장 입구에 들어서자 귀를 찌르는 듯한 기계임이 가득했다. 대부분의 생산 라인이 자동화로 운영되는 이곳에서 가장 먼저 마주한 건 'TMED 리어 선기어 가공 라인'이었다.

총 13억원을 투자해 만든 이 라인은 연간 약 30만 개를 생산할 수 있는 생산능력(CAPA)를 갖췄다. 하나당 사이클 타임은 60초. 1분마다 하나씩 정밀한 부품이 만들어진다. 같은 라인이 2개 가동되고 있어 연간 60만 개 생산이 가능하다. 이 부품은 고속 회전 환경에서도 소음과 진동 낮아야 하기 때문에 초정밀 가공이 필수다.

김봉수 생산기술팀장은 "선기어는 유성기어 시스템의 중심축으로, 하이브리드 차량이 감속, 증속, 역회전할 수 있게 한다"며 "엔진과 모터의 동력을 효율적으로 나누는 핵심 부품"이라고 설명했다.

이어 "내연기관에서 전동화로 시장이 빠르게 움직이고 있다"며 "우리도 하이브리드와 전동화 부품 포트폴리오를 전략적으로 늘리고 있고, 이 라인이 대표적 사례"라고 덧붙였다.

몇 걸음 옆에는 'eS&eM Output Shaft Ass'y 라인'이 있었다. 이곳은 차세대 전기차용 부품을 생산하는 곳이다. 현재 1개 라인에서 연간 30만 개가 제작되고 있으며, 오는 4월 중에 2번 라인이 확장될 예정이다.

김 팀장은 "원래 이 자리는 농기계 기어 부품 라인이었지만, 해당 라인을 철거하고 새롭게 확장할 예정"이라며 "4월 설비 확장 후 6~7월에 가동될 예정이고, 현재는 2번 라인만 확장됐으나 4~5라인까지 확장 가능성도 있다"고 말했다.

전기차는 초반 토크가 강하고 자체 소음이 낮아 부품 정밀도가 품질을 직접 좌우한다. 이 부품은 강한 회전력을 견디는 고강성 설계와 초정밀 가공으로 열악한 환경에서도 변형과 진동을 최소화한다.

특히 이 라인은 풀 자동화 라인으로 데이터를 저장해 불량이 발생해도 바코드 역추적 등으로 가공 데이터를 확인해 불량을 빠르게 찾아낼 수 있다는 게 강점이다.

다른 라인과 달리 트여있지 않은 주황색 문 안의 공간이 있었다. 클린룸이다. 온도, 습도, 이물질을 예방하기 위해 철저히 관리되는 이곳에서는 ROTOR ASS'Y조립이 진행된다.

김 팀장은 "ROTOR ASS'Y는 전기모터 내부에서 회전 토크를 만들어 출력축으로 전달하는 모터의 심장"이라며 "고속 회전, 고출력, 저진동·저소음이라는 까다로운 조건을 동시에 충족해야 한다"고 설명했다.

해당 라인은 아직 가동중인 상황은 아니다. 올해 7월 양산 시작 예정으로, 초기 캐파는 연간 20만 개다. 물량이 늘면 설비를 현재보다 5대 더 증설할 수 있는 공간도 확보돼 있다.

이 조립라인은 대동기어가 처음 시도하는 영역이다. 부품 가공이 아닌 모듈 조립. 글로벌 전기차 시장 확대에 선제 대응하고 미래 경쟁력을 확보하려는 전략적 투자다.

클린룸 구축은 차별화 포인트다. 안정적 품질로 재작업 리스크를 줄이고 장기적으로 품질 비용을 절감할 수 있다. 이 인프라는 전기차뿐 아니라 장기적으로 로봇 같은 고정밀 모듈 부품 사업으로 확장할 때 경쟁사 대비 명확한 강점이 될 것이란 설명이다.

2공장 : 사람 손끝에서 완성되는 정밀함

1공장을 나와 2공장으로 향했다. 문을 여는 순간 드릴 소리가 귀를 울렸다. 작업자들은 주황색 귀마개를 낀 채 작업에 한창이었다.

1공장이 기계가 움직이는 소리로 가득했다면, 2공장에는 사람들이 조립하는 드릴 소리가 가득했다. 1공장과 2공장의 가장 큰 차이점은 자동화다. 1공장은 대부분 생산라인이 자동화였던 반면 2공장에서는 자동화된 부분이 일부였고 작업자들이 직접 조립을 진행하고 있었다.

왜 다를까. 답은 산업 특성에 있었다.

임경섭 전략기획팀장은 "자동차는 같은 차종을 수만 대 생산하기 때문에 자동화가 효율적"이라며 "하지만 농기계는 다품종 소량생산이 기본으로, 사양이 다 달라서 자동화하기 어려운 구조"라고 말했다.

트랙터 미션 조립 라인은 두 개다. 1라인은 80미터 길이에 12공정, 2라인은 60미터 길이에 13공정이다. 2라인에선 트랙터 미션과 경운기도 만든다. 두 라인을 합쳐 연간 약 3만 대 수준의 미션을 생산할 수 있으며, 각 공정은 숙련된 전문 작업자가 표준 작업 기준에 따라 운영한다.

가장 먼저 눈에 들어온 건 파란 박스들이 가득한 부품 키팅 구역이었다.

강대식 생산2팀장은 "조립에 투입되는 모든 부품은 먼저 스토어 구역에서 키팅 방식으로 준비된다"며 "키팅은 공정별로 필요한 부품을 세트 단위로 미리 구성해 공급하는 방식"이라고 설명했다.

현재는 키팅대차를 통해 각 공정으로 부품을 옮기지만, 향후에는 자율이동로봇(AMR) 물류 시스템을 도입할 계획이다.

메인 라인으로 들어가기 전, 별도 구역에서 주요 모듈이 먼저 조립되고 있었다.

강 팀장은 "생산성 향상을 위해 핵심 모듈을 별도 영역에서 미리 조립해 라인에 공급한다"며 "하우징 모듈, 미션 케이스 모듈 같은 핵심 구성품을 메인 라인 투입 전에 먼저 완성하는 것"이라고 설명했다.

복잡하고 시간이 많이 소요되는 작업을 병렬로 처리해 메인 조립 라인의 흐름을 끊지 않으면서 작업 정밀도와 생산성을 동시에 확보하는 전략이다.

메인 라인 시작점으로 이동하자 작업자들이 조립 작업에 집중하고 있었다.

첫 단계는 차동기어 조립이다. 강 팀장은 "차동기어는 트랙터 좌우 바퀴에 동력을 균등하게 분배하는 장치"라며 "트랙터가 회전하거나 방향을 바꿀 때 구동 안정성을 확보하는 핵심 부품"이라고 말했다.

이어 습식 브레이크 조립. 여러 디스크 구조로 돼 있어 고하중 환경에서도 안정적인 제동력을 낸다. 다음은 뒷차축 결합. 차동 장치 양옆으로 바퀴에 직접 동력을 전달할 튼튼한 차축을 결합하는 공정으로 정렬 정밀도와 체결 품질이 중요하다.

그다음은 도킹 공정. 엔진 동력을 받는 앞부분과 차축이 있는 뒷부분 케이스를 하나로 결합한다. 이 공정을 지나면 완전한 미션이 완성되며 파워트레인의 핵심 구조가 완성되는 순간이다.

조립이 끝나면 수압 테스트를 진행한다. 강 팀장은 "제품 내부에 일정 압력의 공기를 주입한 뒤 수조에 담가 미세 기포 발생 여부를 통해 누설을 검사한다"며 "0.5바(bar) 압력을 약 1분간 공급해 작업하는데, 눈으로 확인하기 어려운 미세 누설까지 검증하는 신뢰성 중심의 품질 검사 단계"라고 설명했다.

그 이후에는 모터링 검사를 진행한다. 조립된 미션이 실제 트랙터처럼 제대로 작동하는지 검증하는 공정으로, 완성된 변속기를 실제 조건과 비슷하게 최대 2000rpm까지 회전 시켜 성능을 종합 검사한다.

변속 작동 상태, 소음 발생 여부, 유압 작동 상태까지. 단순 조립 확인이 아니라 실사용 조건 기반 성능 검증이다.

대동기어 관계자가 가리킨 곳엔 차축, 유압밸브 등이 완성형 트랙터와 가깝게 구현돼 있었다. 변속할 때 이상 소음이 있는지, 변속비까지 정확한지 확인한다. 모니터엔 실시간으로 합격·불합격이 표시됐다.

최종 검사 구역에는 고해상도 카메라가 설치돼 있었다. 농기계 업계 최초로 적용한 디지털 비전 검사 시스템이다. 2025년 하반기부터 본격 적용돼 운영 중이다.

강 팀장은 "20마력부터 140마력까지, 기종만 약 150종으로, 각종 옵션 사양에 따라 부품 구성이 다 다르다"며 "카메라를 활용해 외장 부품 위치와 조립 상태를 자동 판독한다"고 설명했다.

고해상도 카메라가 다수의 외장 부품 위치와 조립 상태를 스캔했다. 각 기종별로 축적된 데이터와 비교해 오류를 찾아낸다.

강 팀장은 "과거엔 불량률이 10% 정도였지만, 비전 시스템 도입 후 2~3%로 개선됐다"며 "추후 인공지능(AI) 등을 투입하면 더 개선될 것"이라고 말했다.

사람 눈으로 놓칠 수 있는 부분까지 잡아내는 시스템. 농기계 조립 라인이 디지털로 전환을 시작한 현장이었다.

한편, 대동기어는 중장기 목표로 2030년 매출 1조원 달성을 세우며 전기차 부품과 로보틱스 사업을 양대 축으로 삼아 사업 포트폴리오를 재편하고 있다.