조각소재를 다변화하자_ 알루미늄(최종)

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조각소재를 다변화하자_ 알루미늄(최종)

2008-02-01 | 지면 발행 ( 2008년 2월호 - 전체 보기 )

품격 높여주는 심미성으로 어필, 수요 급상승

CNC, 레이저 등 컴퓨터조각기를 이용해 사인을 제작하는 사례가 늘어나고 있다. 이는 정확성과 고품질을 수반한 사인을 선호하는 소비자 성향과 성능은 높아지고 가격은 저렴해지고 있는 장비가 맞물리면서 더욱 심화하고 있다. 그러나 많은 업체에서조각 소재로 특정 소재만을 이용하는 경향이 짙어 장비를 십분 활용하지 못하고 있기에 ‘조각 소재를 다변화하자’라는 연재기사를 통해 장비 사용자들에게 가공 소재의 다양성을 알리고 있는데, 특정 소재에만 국한하는 것이 아니라 구비하고 있는 장비의 성능을 다양한 소재를 활용함으로써 부가가치를 더욱 높이는데 연재 목적을 두고 있다.
총 6회 연재인 이 기사는 첫 번째로 미국의 조각소재와 실제 활용사례를 시작으로 아크릴, PVC발포시트, MDF, 인조대리석에서이어 마지막으로 알루미늄에 대해 이번 호에서 알아보자.

글/사진:서정운

사인에 품격을 불어넣을 수 있는 소재,
선진국에서는 이미 보편화
알루미늄은 가벼운 특성을 이용해 항공기, 선박, 차량의 주요재료로 사용되고 잘 늘어나는 연성을 이용해 매우 얇게 만들 수 있어 전자기기 부품으로도 선호되고 있다. 이런 알루미늄의 특성과 제품의 가치를 더욱 높여주는 알루미늄 특유의 질감으로 최근 들어 알루미늄 사인의 수요가 가파른 상승세를 그리고 있다.
알루미늄은 그 소재를 살펴보면 약 99% 정도가 순수 알루미늄이고 나머지 약 1%가 니켈, 망간 등으로 구성한다. 니켈과 망간의 함유율 차이에 따라 성질이 달라지고 이에 따라 사용분야 역시 다른데 시중에 나와 있는 알루미늄 종류는 A1000~A7000 계열까지로 숫자가 높을수록 니켈과 망간 함유율이 높아 강성을 띤다. 이 중 사인에 주로 사용하는 계열 중 A3000 계열은 압연판으로 판재나 외장재로 주로 사용하며 A6000 계열은 압출판으로 골조를 세우는데 주로 사용한다.
알루미늄을 사인으로 이용하는 사례를 살펴보면 아파트 호수 사인 등으로 많이 사용하고 있는 테두리 따내기 글자와 숫자, 전면사인이나 지주사인 프레임, 조형사인, 이정표, 명판 등 다양하다. 그러나 그 중 가장 많이 사용하고 있는 글자, 숫자 사인을 제외한 프레임까지 알루미늄으로 제작하는 사인은, 사용되고 있긴 하지만 쉽게 상용화하지 못하고 있는데 사인을 제작함에 있어 세부적인 설계도면 작성에 대한 기술부족을 원인으로 들 수 있다.
한 옥외광고 전문업체는 “알루미늄은 가공성이 상당히 뛰어나다. 비슷한 질감을 주는 스테인리스와 비교해보면 스테인리스는 소재가 강질이기 때문에 조각 후 소재끼리 잇는 과정에서 용접방식을 이용하지만 알루미늄은 가볍고 연질이기 때문에 용접이 아닌 조립방식으로 제작할 수 있어 마감이 깔끔할 뿐만 아니라 대량생산으로 이을 수 있다. 조립방식을 효과적으로 실현시킬 수 있는 구조학이나 관련 노하우를 쌓는다면 상당한 수익성을 보장할 수 있을 것이다. 사인 선진국이라 불리는 독일 등 유럽의 거리를 둘러보면 알루미늄으로 제작한 사인을 어디서나 쉽게 찾아볼 수 있는데 크고 화려한 사인이 아니라 알루미늄 등 사인에 품격을 불어넣을 수 있는 소재 사용을 이미 보편화하고 있다”라고 말한다.

다양해진 종류와 적용분야
알루미늄 사인 제작 시 세부적인 도면이 제시되면 제작이 용이해지고 따라서 가격이 낮아질 것으로 예상할 수 있다. 스테인리스를 이용해 제작한 일부 은행들의 전면간판을 살펴보면 1m당 약 90~100만 원 정도 제작비용이 들어간다고 하는데 강성인 만큼 소재 자체 가격이 높은 이유도 있지만 이음 부분을 용접방식으로 제작하기 때문에 대량생산이 까다로운 측면도 적지 않은 가격측정 비중을 차지한다고 볼 수 있다. 은행처럼 지점이나 프랜차이즈로 운영하는 업체들의 간판은 대량생산이 가능해야 비용을 줄일 수 있는데 이 때 조립식이 가능한 알루미늄을 사용하면 제작비용 절감을 가져올 수 있을 것이다.
그리고 최근에는 알루미늄 표면을 여러 방식으로 가공해 시공성과 심미적 기능을 동시에 충족시킨 제품이 등장해 알루미늄 사인 활성화에 일조할 것으로 예상할 수 있다. 알루미늄 사인 전문업체인 맵클래스 신충식 대표는 “일반 알루미늄의 표면 색상과 질감을 살펴보면 특유의 차갑고 테크니컬한 느낌을 표현하긴 하지만 다소 투박하고 오랠수록 시각적으로 질리는 현상이 발생한다. 가공성이 뛰어나더라도 심미적인 요소가 떨어지면 사인소재로 부각하기가 어렵다. 그리고 알루미늄은 시간이 지나면 이색현상이 발생해 초기 디자인의도를 해치기도 한다. 이에 표면 가공을 연구, 개발해 심미적인 요소를 보강하고 이색현상을 방지했다”라고 말한다. 알투패널이라 불리는 이 제품은 표면에 아노다이징이라는 표면 코팅 기법을 적용한 후 쇼트, 헤어라인, 바이브레이션 등 다양한 기법을 한번 더 적용해 소재의 다양성을 추구했으며 알루미늄이라 하더라도 자연색과 비슷한 느낌을 표현했기 때문에 쉽게 질리지 않는 특성을 갖췄다.

가공 장비 선택 시 본체와 모터의 스팩 그리고 절삭류를 확인
나무, 아크릴, MDF, 인조대리석, 알루미늄, 철 등 컴퓨터 조각기로 가공할 수 있는 소재는 많지만 가공 장비는 알루미늄 미만 연성소재와 알루미늄 이상 강성소재에 따라 차이를 보인다. CNC전문제작업체인 신우NC테크 홍성필 과장은 “연성 소재를 가공하는 장비로 알루미늄 등 강성 소재를 가공할 수는 있지만 무딘 칼로 무를 써는 격이다. 시간도 오래 걸리고 절단면이 고르지 못하며 장비에 무리가 가기 때문에 반복해서 사용한다면 사용 중에 스핀들이 서버린다거나 앤드밀이 부러지는 등 장비 고장으로 이어질 수도 있다”라고 말한다.
따라서 알루미늄 이상 강성 소재를 가공하기 위한 장비가 갖추어야 할 사항은 크게 3가지 있다. 첫 번째는 소재를 정확하고 떨림 없이 가공하기 위한 몸체가 받쳐줘야 하는데 이는 본체 측면부에 위치한 축 이동부와 LM Liner motion 가이드의 두께와 폭을 뜻한다. 두 번째는 모터와 스핀들이다. 혹자는 마력 1마력=0.75kw 수와 성능을 동일 시 하는데 마력은 단순한 전력소비량에 그치지 않는다. 컴퓨터 조각기에서 스핀들이 중요하다 함은 마력수가 아닌 토크라고도 불리는 돌림힘 즉, 모터 축에 걸리는 힘이다. 이는 생산성과 직결하는 사항이기도 하다. 자동차를 예로 들면 벤츠와 소나타가 같은 2000cc 급이라 해도 시동을 걸 때나 주행 시 체감 반응과 속도가 다른데 이는 각각 탑재한 엔진 힘의 차이다.
모터는 조각 모터와 가공 모터로 구분할 수 있는데 알루미늄 이상 강성 소재를 가공할 때는 가공 모터를 사용해야 한다. 조각모터는 명판, 액세서리 등 사이즈가 작은 사인제작에 사용하는데 텐션기능이 있어 미세한 조각에 적합한 반면 가공 모터는 흔들림 없이 강력한 힘을 내기위해 텐션기능을 배제했는데 대형 사인이나 대량생산에 적합하다.
마지막으로 알루미늄이나 스테인리스, 철 등을 절삭할 때는 열이 발생하는데 이때 열을 식혀줄 수 있는 절삭유를 반드시 수반해야 한다. 절삭유를 사용하지 않고 소재를 가공하면 가공도 쉽지 않을뿐더러 소재에 불이 일어나 화재로 이어질 수 있다. 절삭유는 보통 공업용 알코올인 메탄올을 사용하는데 유독성을 띠었기 때문에 반드시 환기가 보장된 조건에서 사용해야 한다.

사인제작 시 1200×700 사이즈 판이 적합
컴퓨터 조각사인 전문업체인 에이스기획 이재희 실장은 “타 소재도 그렇지만 특히, 알루미늄 사인은 크기가 크고 두께가 두꺼울수록 가공이 까다롭고 비용도 상당히 높아진다. 문자나 숫자를 제작할 때 최대 20cm 이상 크기를 제작하는 경우가 드물다. 큼지막한 사인을 통으로 알루미늄을 이용해 제작하면 퀄리티는 뛰어나지만 비용이 많게는 수십 배 이상 들기 때문이다”라고 말한다.
일반적으로 2D, 3D 사인을 가공할 때 가로 1,200mm, 세로 700mm 사이즈 알루미늄 판을 가장 많이 사용하는데 자재낭비를 가장 효과적으로 줄일 수 있기 때문이다. 그러나 사이즈에 상관없이 알루미늄 판은 그 자체에 두께편차가 미세하게 있어 이 때문에 가공 시 틀어질 염려가 있다. 그래서 가공 시 떨리는 현상을 방지하기 위해 클램프를 단단하게 고정시키곤 하지만 한계가 있다. 여기서부터는 작업자의 노하우가 제품의 질을 좌우한다고 해도 과언이 아니다. 가공 시 소재를 떨림으로부터 방지해주는 클램프는 알루미늄 이상 강성 소재를 가공할 때 주로 사용하는데 고정력은 뛰어나지만 소재를 얹혀놓는 장비의 판 사이로 가공할 때 발생하는 소재 파편들이 들어간다는 단점이 있다. 한편 흡착방식은 알루미늄을 잡아주기에는 그 압이 부족하다.
알루미늄 사인은 크기에 따라 에폭시, 실리콘, 양면테이프 등 부착방식도 다르다. 문자, 숫자 사인을 예로 들면 에폭시는 대형 사이즈 접착이나 강력한 접착력을 요구하는 경우에 실리콘은 탄성이 좋기 때문에 열고 닫을 때 충격을 받는 문이나 창문 등에 붙일 때 그리고 양면테이프는 크기가 작거나 한층 깔끔한 마감을 요구할 때 각각 사용한다.
신우NC테크 홍성필 과장은 “점차 알루미늄 이상 강성 소재를 가공할 수 있는 장비를 찾는 소비자가 늘어나는 편이다. 알루미늄 사인은 금속성 느낌을 살리면서 연출이 고급스럽기 때문인데 채널사인뿐만 아니라 호수사인 등에도 사용빈도가 크다. 새롭게 창업하면서 장비를 구입하는 사례도 있지만 알루미늄과 관련해서는 외주로 처리하던 업체나 자재상 등에서 장비를 구매하는 비중이 높다”라고 말한다.
현재 조각시장은 활황을 띠고 있다. 적용분야가 상당히 늘었기 때문이다. 따라서 소재, 장비제작, 사인제작 등 각 업체들의 발전뿐만 아니라 전체 사인시장에도 탄력을 줄 수 있는 요인이 될 수 있다. 그러나 한 사인제작자는 시장이 커지려고 할 때일수록 간과하지 말아야 할 사안이 있다고 지적했다. “최근에는 알루미늄 사인이 큰 호응을 얻고 있다. 그러나 호응이 큰 만큼 제품을 정확히 그리고 양질로 제작해야 한다. 그러나 샘플만 정성스레 제작하고 본 물량은 대충 제작하는 업체들이 일부 있다. 이로 인해 발전할 수 있는 분야가 소비자로부터 외면당할 것이고 나아가 사인업계의 발전을 저해하고 있다. 본 물량 제작은 샘플만큼, 아니 그 이상 정성껏 제작해야 할 것이다.”

Tip
<알루미늄 조각사인 제작과정 >
(촬영협조 / 에이스기획 031.767.6087)
1.두께 10mm 판에 숫자 3을 3D 가공하는 과정의 첫 번째 과정으로 6mm 앤드밀로 테두리를 조각한다. 전 가공 과정에서 메탄올 등 절삭유를 반드시 뿌려줘야 하는데 정밀한 가공을 도와줄 뿐만 아니라 가공 시 열이 발생하기 때문에 화재로부터 보호해주기 때문이다.
2.테두리를 조각한 다음 본격적인 3D 작업을 위해 칼날을 6mm 앤드밀에서 150° V 커팅 날로 교체한 후 조각한다.
3.V 커팅을 완료한 후 원판에서 조각한 3자를 분리하기 위해 3mm 앤드밀로 커팅한다.
4.3번 과정을 모두 마친 후에 남은 브릿지를 펜치 등을 이용해 제거해줘야 한다. 브릿지는 앤드밀이나 V 커팅 시 흔들림 없이 정교하게 가공할 수 있도록 잡아주는 구실을 한다.
5.펜치를 이용해 브릿지를 제거한 후 롤 페이퍼 장비를 이용해 브릿지 자투리를 깔끔하게 정리해 준다.
6.완성품으로 알루미늄 특유의 질감과 3D 조각이 어우러져 멋스럽다.

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