1.공구 산업의 개요

공구는 기계.기구.장치를 만들 때 사용되는 ‘연장’이자 독립된 완성품이다. 각종 공작물을 제조, 절단, 조립, 수리, 측정 등에 사용되는 것을 통칭한다. 그러므로 ‘산업의 뿌리’이자 필수적인 요소다. 

공구산업은 핵심적인 기반산업이다. 일반 사용자에서부터 제조업 전반에 이르기까지 공구 없이 산업은 굴러갈 수 없다. 특히 기계, 자동차, 조선, 항공, 전기, 전자, 광학, 반도체, 건설, 소재(비철금속, 철강) 등 관련 산업에서 고품질의 공구 사용은 관련제품의 품질향상과 기술개발을 가능하게 한다. 뿐만 아니라 원가를 절감할 수 있게 하고 생산성을 향상시킬 수 있게 한다. 

또한 품종과 규격이 다양하기 때문에 대량 생산체계가 불가능하고 다품종 소량생산을 할 수밖에 없다. 다양한 품종과 규격을 가진다는 특성은 공정을 자동화하기 어렵게 돼, 공구산업은 노동집약적인 산업일 수밖에 없다. 완제품 생산에 필요한 각종 기계설비를 전부 구비해야 하므로 생산시설투자에 많은 자본이 필요한 자본집약적 산업으로 기술축적에도 많은 시간이 소요되는 전형적인 기술집약적 노하우 산업이다. 

2. 공구의 종류

공구산업에 있어서 대표적인 공구는 절삭가공에 사용되는 절삭공구로, 소재의 형태에 따라 다이아몬드공구, 초경공구, 세라믹공구 등이 있으며 사용용도와 에너지원에 따라 에어공구, 전동공구, 수공구, 측정공구 등으로 구분된다. 공구는 일반가정에서부터 산업에 이르기까지 다양한 용도로 사용되어 지며 공구의 종류를 보면 다음과 같다 

(1)절삭공구

절삭공구에는 선반·밀링머신·보링머신 등 절삭가공용 공작기계에 부착하는 각종 바이트와 커터 등이 있다. 즉 바이트·커터·드릴·리머·탭·호브 등 사용목적에 따라 그 종류와 모양은 다양하다. 

날끝의 앞면을 경사면이라 하고, 이 면과 절삭방향에 수직인 면이 이루는 각을 경사각이라 한다. 날 끝의 아래쪽 면을 여유면, 이 면과 다듬질면(가공면)과의 각을 여유각이라고 한다. 또 공구의 날끝각을 바이트각이라 하며, 이 3개의 각이 바이트의 모양을 정하는 중요한 요소가 된다. 피가공물 재료의 종류에 따라서도 이들 각을 알맞게 선택해야 한다. 

기계가공에서는 금속을 절삭하기 때문에 바이트각이 작으면 날끝이 부러지므로 90°에 가까운 큰 각도로 유지해야 한다. 경사각은 보통 5~30°, 여유각은 공구의 날끝과 소재가 서로 접촉하지 않도록 5~7°로 한다. 날끝의 재료로는 강하고 단단하며, 부러지거나 이가 빠지지 않는 것이 좋다. 

처음에는 탄소강이 주로 사용되었는데, 탄소강은 점성이 있고 가공하기가 수월하다는 장점이 있는 반면, 온도가 300℃ 이상의 고온이 되면 절삭력이 떨어져 사용할 수 없기 때문에 바이트 본체의 재료로 사용된다. 텅스텐 14~20%, 크롬 4%, 바나듐 1~2%를 함유하는 고속도강이 발명되면서 600℃의 고온에서도 사용할 수 있게 되었다. 

절삭속도를 빠르게 하면 공구는 발열하여 물러지는데, 고속도강은 탄소강에 비해 이 절삭속도가 6~7배로 향상되어 오늘날 사용되고 있는 바이트는 거의 고속도강으로 제작되고 있다. 1926년경부터 탄화텅스텐을 주체로 하는 초경합금이 연구되어, 점차적으로 사용하게 되었다. 이 합금강으로 만든 공구는 절삭이 어려웠던 망간강이나 냉간주철(chilled cost iron)과 같은 것도 쉽게 절삭할 수 있으며, 1,000℃나 되는 고온에서도 물러지지 않으므로, 탄소강의 20배, 고속도강의 4배인 절삭속도로 사용할 수 있다. 

*국내 절삭공구 SWOT 분석  

- 가격대비 품질경쟁력이 뛰어남 
- 가공능력과 설비 활용능력 우수 
- 정밀 가공기술, 생산기술 등 기술응용도 우수 (수입 의존 고정밀 절삭공구 수입대체 가능) 
- 선진 신기술 대응능력 우수(OEM생산으로 인한 역수출)  

- 원자재 전량 수입에 따른 가격경쟁력 저하 
- 선진국 대비 원천기술 부족으로 품질 안정화 미흡 
- 개도국형 산업구조(생산>판매>연구개발) 
- R&D및 설비투자 비용 부족 
- 산업인프라 부족(인력 양성기관, 연구소 등) 
- 선진 기술도입 어려움기회 
- 한국산 수요 증가 및 글로벌소싱을 통한 생산협업관계 확대 
- 3만여종의 수입 대체품 개발 
- 다기능, 고능률의 고정밀 절삭공구 수요 증가 
- 다품종 소량생산에 따른 기술 분업화가 가능위협 
- 국내 업체 간 과다경쟁으로 가격경쟁력 약화 
- 원자재 수입의존도가 높아 채산성 약화 
- 중국과의 기술격차 해소 
- 선진국의 견제 심화 

※참 조 : 절삭가공이란? 
각종 재료를 바이트 등의 절삭공구를 사용해서 가공하여 소정의 치수로 깎는 일을 말한다. 기계가공법의 하나이다. 
절삭의 특징은 재료를 깎을 때 필요 없는 부분을 칩(chip)으로서 잘라내는 것인데 가공할 때 칩, 즉 파쇄조각이 생긴다. 절삭가공의 방법은 여러 가지가 있으며, 톱으로 목재나 금속을 절단하는 것도 일종의 절삭이며, 기계를 제작하는 데 있어 매우 중요한 위치를 차지하는 공작기계에 의한 가공의 대부분도 절삭이다. 
선반에 의한 절삭가공을 비롯하여 그 밖의 공작기계에 의한 절삭, 즉 평삭·셰이핑·슬로팅(slotting)·보링·드릴링·브로치(broach)가공·밀링(milling)가공·호브(hob)절삭·리머다듬질·줄다듬질·태핑(tapping) 등 모두 절삭가공이다. 
이들 기계가공에 사용되는 공구, 즉 바이트·송곳·끌·줄·브로치·밀링커터·호브 등을 절삭공구라 한다. 또, 이런 절삭공구에 의한 가공뿐만 아니라 숫돌에 의한 연삭가공도 절삭의 하나이며, 호닝·슈퍼피니싱·초연삭 등이 포함된다. 
래핑(lapping)·버프다듬질(buffing)·샌드블래스팅(sand blasting)·액체호닝·텀블러다듬질 등 가공용 미립자를 이용하는 가공도 절삭으로 볼 수 있다. 절삭가공 때 공구의 날 끝과 피가공물 사이에 부어 넣어 발열 등에 의한 장애를 방지하고, 가공능률이나 정밀도를 좋게 하며, 공구의 수명을 연장시키기 위해 사용하는 기름을 절삭유라고 한다. 
동식물유지·광물유 등을 혼합한 것이 사용되며, 불수용성 절삭유와 물에 유화시켜서 사용하는 수용성 절삭유가 있다. 피삭성이 나쁜 강재의 기어절삭·나사깎기 작업 등에 사용되는 불수용성 절삭유에는 황·염소·인 등의 첨가제가 광유에 첨가 된다. 
 

(2)다이아몬드공구

다이아몬드(diamond)는 정복할 수 없다는 뜻을 가진 그리스어 adamas에서 유래됐다. 정복할 수 없는 다이아몬드는 우수한 굳기와 마모도, 낮은 열팽창계수를 무기로 산업의 여러 분야에서 종횡무진하고 있다. 

다이아몬드공구는 다이아몬드의 그러한 특성을 사용한 공구로, 공업제품의 정밀도를 높여 품질 향상을 도모하는 데 공헌하고 있다. 종류로는 다이아몬드 드레서(연삭숫돌 눈세우기용 공구) ·다이아몬드 바이트(절삭용 공구) ·다이아몬드 다이스(금긋기용 공구) ·다이아몬드 드릴비트(천공용 공구) ·다이아몬드 휠(연삭용 공구), 다이아몬드 유리칼 ·다이아몬드 바늘 등이 있다. 

 

다이아몬드공구 SWOT 분석  

- 선진국 대비 가격경쟁력이 다소 우위 
- 중국대비 정밀 가공기술, 생산기술 등 기술경쟁력 우위 
- 선진국과 대등한 생산기술 보유 
- 고부가가치 첨단제품에 대한 상품화 경험 및 기술 노하우  

- 재료비, 인건비 등 제조경비가 높음 
- OEM수출에 따른 브랜드 인지도 저하 
- 산업용 생산설비 투자비 과중 
- 원천기술인 원료배합, 성형, 소결기술 부족 
- 테스트 설비 부족으로 실제 현장적용시 시행착오기회 
- 내수에서 산업용 수요증가와 신제품 개발 기회가 많음 
- 수출유망 상품으로 정부의 지원 
- 가격 대비 품질 확보로 내수 기반 확보위협 
- 국내 업체 간 과다경쟁에 따라 채산성 약화 
- 연구인력 부족과 인력난 가중 
- 중국의 저가공세 
- 선진국의 견제 심화로 부가가치시장 진입 장벽 
- 과다경쟁으로 이윤이 적어 R&D투자 위축 

(3)초경합금공구

금속 및 비철금속의 절삭용으로 내마모성이 우수한 공구다. 초경합금은 대단히 굳고 내마모성이 우수하므로 금속제품을 자르거나 깎는 절단기나 다이스 등에 사용된다. 또한 광산이나 토목용에서 바위에 구멍을 뚫는 착암용 공구의 선단 등에도 사용된다. 
 

(4)세라믹공구

산화알루미늄을 주성분으로 하는 세라믹스로 만들어진 공구다. 주로 기계가공의 절삭에 사용되는데 매우 단단해 고속도강 및 초경합금 등의 금속공구 재료를 사용했던 공구 대신 사용하게 되었다. 고속도강 및 초경합금공구가 열에 의해 변형될 수 있는 우려가, 세라믹공구에는 없기 때문이다. 
 

(5)수공구

일반 사람들이 ‘공구’로서 가장 쉽게 떠올릴 수 있는 공구가 아닐까 싶다. 가정에서도 흔히 사용하는 톱, 줄, 대패, 끌, 송곳, 칼 따위를 모두 아우르기 때문이다. 수공구 분야는 뛰어난 기술력을 필요로 하지 않기 때문에 중국 제품의 추격이 거세다. 
그래서 한국제품의 고전이 예상되는 분야이기도 하다. 하지만 “최근 미국 내 독신 여성들 사이에서 자기 집 갖기 붐이 일어나면서 여성용 DIY(Do It Yourself)제품에 대한 수요가 폭증하고 있다. 

여성 구매가 남성의 3배에 달하여 여성용 DIY제품 시장이 새롭게 떠오르는 블루오션이 되고 있다.”는 코트라의 발표를 보면, 수공구에 대한 대책이 필요하다. 
 

(6)전동 및 공기압공구

전동기를 내장해 그 회전력을 이용해 금속이나 목재 등을 가공하는 공구로, 주로 손에 쥐고 사용한다. 즉 동력전달을 갖춘 공구로서 부품을 조립하거나 가공할 때 사용한다. 종류로는 전기용공구, 코드레스공구, 에어공구 등이 있다.] 
 

*전동공구 SWOT 분석

- 가격대비 품질 및 성능 우위 
- 전문가용 및 DIY용 공구의 축적된 기술 확보 
- 기술 노하우를 통한 개발능력 우위 
-? 생산라인의 자동화 구축으로 불량률 감소  

- 중국 대비 가격 경쟁력 열세 
- 국내시장 한계에 따른 개발 지연 
- 개발기간 과다 소요 
- 기술인력 인프라 부족 및 노령화 확산기회 
- 부품 글로벌 소싱을 통한 원가절감 
- 인체공학적 새로운 디자인 제품의 개발로 새로운 수요 창출위협 
- 국내 저가품 국내시장 잠식 
- 세계적 다국적 기업과 경쟁 심화 
- 내수 한계점 도달에 따른 기술개발 한계 
- 중국산 전동공구의 품질 향상 
- 중국과의 기술 격차 해소 

(7)측정공구

가공된 기계 부품이나 절삭 공구 따위가 규격에 맞는가를 측정하기 위해 사용하는 기구들의 총칭이다. 
 

3.공구산업의 현황

공구는 ‘연장’의 통칭으로 모든 산업 과정에서 필수적인 존재다. 따라서 산업의 흐름에 민감할 수밖에 없다. 

국내시장에서 국산품이 차지하는 비율은 70%로 추정된다. 국내에서 국산품이 차지하는 비중이 큰 것은 곧 품질이 외제품에 비해 크게 뒤떨어지지 않다는 것을 의미한다. 품질경쟁력이 있다는 말이다. 하지만 제조업이 전반적으로 침체되어 있는 현실을 고려해, 공구산업에 대한 우려의 목소리 또한 컸다. 특히 원가절감을 위해 공장들이 인건비가 싼 곳으로 이동해 나타나는 산업공동화가 큰 문제점으로 지적됐다. 

쌍용머티리얼주식회사 이용식 부장은 “산업공동화가 나타나고 있는 것은 곧 공구시장이 축소되어야 한다는 말이다. 하지만 축소가 안 되고 있다.”고 말했다. 

또한 공구 시장을 주도하는 선진국과, 선진국을 추격하는 개발도상국 사이에서 한국의 입지가 점점 좁아지고 있는 것도 우려스럽다. 선진국에 비해 품질경쟁력은 없고, 개발도상국에 비해 가격경쟁력이 없는 제품이 바로 한국제품이라는 것이다. 

초경절삭공구의 경우, 규모는 2,000억 정도로 예상된다. 국내 업체가 그 가운데 70%를 장악하고 있다. 지난 10년 동안 초경절삭공구의 생산물량은 품질개선 및 신제품 개발로 인한 수출물량의 증가로, 3배 정도 증가하는 등 매년 큰 성장을 거듭하고 있다. 특히 절삭공구가 수출의 가능성이 가장 크다고 주장하는 업체들이 많다. 

초경절삭공구를 대체하는 세라믹공구는 초경절삭공구와 경쟁의 관계에 있다. 금속은 열이 발생하면 변형의 우려가 있기 때문에 이러한 단점을 보완하며 등장한 것이 세라믹공구다. 하지만 세계적으로 선진국에서는 세라믹공구에 대한 인식이 높아 성장에 일조하고 있지만 개발도상국에서의 인식이 낮아 높은 성장은 무리가 있다. 특히 초경절삭공구 또한 향상된 품질로 세라믹공구의 도전에 대응하기 때문에 세라믹공구 시장이 더 이상 확대되지는 않을 것이다. 

금형공구를 보면 국내 시장은 2003년부터 하향세로 접어들었다고 판단된다. 특히 산업공동화 현상으로 가공업체들이 인건비 절감을 위해 중국이나 베트남 등지의 동남아시아로 공장을 이전시켰다. 금형 시장의 규모는 큰데 비해 가공하는 업체들의 공장 이전에 따라, 업체는 줄어드는 수요를 감당하기 힘든 것이다. 이에 따라 품질 경쟁력이 있는 업체들은 수출 활로를 모색하고 있다. 아직까지는 그 결과가 미미하지만, 일정 수준 이상의 품질 경쟁력이 있기 때문에 귀추가 주목된다. 
 

4.공구산업의 유통구조

공구의 유통구조는 다른 제조업과 마찬가지로, 직접 판매하는 방식과 대리점을 통한 판매가 있다. 이 중 큰 비중을 차지하는 것은 단연 대리점을 통한 유통이다. 이유는 여러 가지 공구를 한 번에, 한 곳에서 사고 싶어하는 소비자들의 욕구 때문이다. 그래서 여러 가지 공구를 취급하는 대리점을 통한 판매가 주된 유통경로다. 
대리점을 통한 방식으로는 도매상과 소매상을 아우르며, 이 비율은 80%에 육박한다. 그 외, 기술지원 및 대량구매로 인한 판매 후 관리가 필요한 직거래가 나머지를 차지한다. 

하지만 세계적인 수준에서 볼 때 한국은 비교적 직접 판매의 비중이 높은 축에 속한다. 그 이유는 원가 개념을 지나치게 적용하는 한국의 문화적 특수성 때문이다. 하지만 직거래에 따른 부수비용의 상승 등 업체의 부담이 커져, 현재는 대리점 가격과 직거래 가격이 동일한 것으로 봐야 한다. 

이에 유통만 전담하는 업체도 대책을 세워야 한다. 특히 “국내의 대형 유통업체가 지나친 가격 경쟁으로 시장을 흐리고 있다.”는 (주)대구텍 한현준 상무의 지적처럼 앞으로는 유통업체가 적당한 가격을 선도하는 역할을 주도해야 한다. 이에 대해 유통업체에서도 자성의 목소리가 나오고 있다. 
(주)동신툴피아의 김동연 대표는 “정보의 범람으로 바이어들과 직접 접촉할 수 있는 환경이 조성되었다.”며, “유통업체가 바이어들과 전문적으로 접촉할 수 있는 일을 함으로써 체계적인 유통망을 갖는 데 큰 역할을 하는 구조로 나아가야 한다”고 말했다. 

다만 특수공구는 직접 납품과 대리점을 통한 납품의 비중이 비슷하다. 규격품이야 대리점에 의한 유통이 효율적이나, 특수 절삭 공구는 주문에 의한 생산(order-made)을 주로 하기 때문이다. 특수공구의 경우, 직접 판매가 전달 과정에서 생길 수 있는 의사소통 문제나 시행착오를 줄이는 데 효과적이다.  

                <메탈넷코리아> 기획특집   ‘공구산업의 현황과 전망’ 자료