1943년 모스크바의 실험실에서 러시아 과학자 보리스(Boris)와 나탈랴 라자렌코(Natalya Lazarenko)는 스파크 방전이 금속을 정밀하게 제거하는 현상을 관찰했습니다. 사실 그들의 실험은 스파크 형성으로 인한 전기 접점의 손상을 줄이는 것이 목적이었지만, 곧 그들은 우연히 발견된 이 효과를 처음으로 재료 가공에 적용했습니다. 이것이 현대 제조 기술인 EDM(전기 방전 가공)의 탄생이었습니다. 이 기술은 전극과 전도성 작업물 사이에 짧은 통제된 스파크를 발생시켜 작동합니다. 작업물은 오일이나 탈이온수 같은 절연 유체에 담겨 있습니다. 각 스파크는 미세 입자를 증발시키고, 유체는 잔여물을 씻어냅니다.

“이것은 번개가 정확히 재료를 깎아내는 것과 비교할 수 있지만, 이는 초당 백만 번 이상 발생합니다”라고 UNITED MACHINING의 TU EDM 담당자 우망 마라디아(Umang Maradia)는 설명합니다. 이로 인해 티타늄 합금이나 텅스텐 카바이드와 같은 가장 단단한 금속도 마이크로미터 단위의 정밀도로 절단하거나 형상화할 수 있습니다. 밀링이나 연삭과 같은 기계적 제조 기술과 달리, 이 과정은 접촉 없이 진행됩니다. 특히 마이크로미터 범위 내의 매우 정밀하고 복잡한 형상이나 단단한 재료의 경우, EDM은 종종 생산을 위한 유일한 효율적인 방법입니다. 또 다른 장점은 뛰어난 표면 품질입니다. 오늘날 플라스틱 장난감 블록과 같은 광택이 있는 표면용 금형이나 카메라 렌즈용 극초정밀 금형도 EDM을 통해 제작 가능합니다. 또한 밀링, 연삭, 레이저와 같은 다른 공정과도 우수하게 결합될 수 있습니다.

예를 들어, EDM 기계는 스마트폰이나 데이터 센터에 사용되는 전자기기용 정교한 데이터 및 에너지 커넥터를 제조하는 공구의 생산에 사용됩니다. 전기 모터의 미세한 층이나 항공기 터빈의 복잡한 기하학 구조인 소나무 모양 슬롯도 이 기계로 제조됩니다. 또 다른 응용 분야는 치약 튜브와 같은 일상 생활의 다양한 플라스틱 제품에 사용되는 사출 금형입니다. "요구르트를 열 때마다 EDM을 생각하게 됩니다"라고 마라디아는 웃으며 말합니다. 이는 컵의 공기 밀폐 필름이 초경질 텅스텐 카바이드 공구로 펀칭되기 때문입니다. CUT 기계는 인간 머리카락보다 수십 배 얇은 몇 마이크로미터의 정밀도로 날카로운 절단면을 생산합니다.

전문가들은 EDM이 제조 기술로서 미래에 더욱 중요해질 것으로 예상합니다. 이는 기계적 제조 방법으로는 불가능한 고도로 복잡한 형상을 새로운 고기술 재료에서도 가공할 수 있기 때문입니다. 예를 들어 항공우주나 자동차 공학 분야에서 이를 적용할 수 있습니다. 또한 전자기기, 의료 기술, 에너지 시스템 분야의 소형화 트렌드가 지속되면서 정밀 가공에 대한 수요가 증가하고 있습니다. “디지털화와 AI 지원 덕분에 EDM 기계는 미래에 더욱 쉽게 자동화될 수 있을 뿐만 아니라 더 빠르고 정밀하게 제조할 수 있게 될 것입니다”라고 마라디아는 설명하며, “EDM은 현대 사회의 핵심 기술로 남아있을 것입니다”라고 덧붙였습니다.