시몬스, 100만번 눌러도 버티는 스프링…포스코·고려제강과 원소재 공동개발

포스코 바나듐 특수합금강→고려제강 가공→시몬스 포켓스프링 생산
기존 경강선 대비 내구성 5배 이상…소재부터 배송·고객관리까지 품질 기준 확대

[더파워 한승호 기자] 침대 겉을 감싸는 원단이나 디자인이 아니라 내부에 들어가는 철강 소재부터 다시 설계한다. 시몬스가 포스코·고려제강과 손잡고 바나듐 특수합금강을 활용한 포켓스프링 공동 개발과 공급망 구축에 나선 배경이다.

24일 시몬스에 따르면 회사는 포스코·고려제강과 3자 협력체계를 구축하고 매트리스 핵심 소재인 스프링 강선의 공동 연구·개발을 추진한다. 지난 19일부터 21일까지 경기 이천 ‘시몬스 팩토리움’에서 진행한 미디어 투어에서도 이 같은 협력 구조와 생산 전략을 공개했다.

기존에는 철강사가 생산한 소재가 가공업체를 거쳐 침대 제조사로 공급되는 방식이 일반적이었다. 이번 협력에서는 시몬스가 소재 개발 단계부터 참여한다.

포스코가 바나듐 특수합금강을 기반으로 스프링용 소재를 개발하면 고려제강이 특수 선재 가공 기술을 적용해 강선으로 생산한다. 시몬스는 이 강선에 자체 설계 기술을 더해 포켓스프링과 매트리스를 완성하는 구조다.

시몬스는 이미 2024년부터 포스코산 바나듐 특수합금강을 적용한 포켓스프링을 제품에 사용하고 있다. 이번 3자 협력은 기존 소재 적용에서 한발 더 나아가 원소재 연구부터 가공·생산까지 연결되는 공급망을 구축하는 데 초점을 맞췄다.

바나듐은 철 등에 첨가해 강도와 탄성, 내구성을 높이는 특수 합금 원소다. 시몬스는 바나듐을 적용한 포켓스프링의 내구성이 기존 경강선 포켓스프링보다 5배 이상 높아졌다고 설명했다.



스프링 구조도 일반적인 원기둥 형태와 다르다. 가운데가 넓고 위아래가 좁은 항아리 형태를 적용해 스프링끼리 맞닿는 면적을 줄이고 각각의 스프링이 독립적으로 움직이도록 설계했다.

회전수는 최대 10회전이다. 일반 독립스프링이 최대 6회전 수준인 것과 비교해 하중을 세밀하게 분산하고 탄성과 복원력을 유지하는 데 초점을 맞췄다는 것이 회사 측 설명이다.

압축률도 높였다. 길이 260mm의 스프링 강선을 180mm까지 압축해 포켓 안에 넣는 방식으로 압축률은 약 30%다. 일반 독립스프링의 약 9%와 비교하면 3배 이상 높은 수준이다.

내구성 검증에도 상당한 횟수의 반복 시험을 적용했다.

시몬스 팩토리움 내 수면연구 R&D센터에는 44종의 시험 장비와 187개 품질 테스트 시스템이 구축돼 있다. 원자재부터 완제품까지 단계별 검증을 거친다.

대표적인 롤링 테스트에서는 평균 109kg, 최대 140kg의 육각 롤러를 분당 15회 속도로 10만회 이상 반복해 매트리스의 변형 여부를 살핀다. 원단과 내장재 손상, 스프링 휘어짐과 단선 등을 확인하는 방식이다.

바나듐 포켓스프링에는 100만회 이상의 압축 테스트도 진행했다. 장기간 반복적으로 압력을 받은 뒤에도 스프링의 지지력과 복원력이 유지되는지를 확인하기 위한 시험이다.

시몬스는 독립 지지력도 세밀하게 측정하고 있다. 회사에 따르면 바나듐 포켓스프링은 0.3kg의 중량 변화와 0.0001m/s² 수준의 움직임에도 반응하도록 설계됐다. 사용자의 움직임을 받아들이면서 옆으로 전달되는 진동을 줄이는 데 초점을 맞췄다.

시몬스는 이번 소재 협업을 생산 과정 전반의 품질관리 전략으로 확대하고 있다.

회사가 제시한 ‘시몬스 스탠다드 5’는 바나듐 포켓스프링을 비롯해 품질관리, 청결한 생산환경, 자체 직배송, 제품 설치 이후 고객관리 등 5개 영역으로 구성됐다.

생산시설은 매년 봄 10일 이상 공장 가동을 중단하고 설비를 청소하는 ‘셧다운’도 시행하고 있다. 하루 600~700개의 매트리스를 생산하는 공장을 멈춰 생산설비와 환경을 정비하는 방식으로, 시몬스는 이를 10년간 이어오고 있다고 설명했다.

안전 기준도 확대했다. 기존 라돈·토론 안전제품 인증과 환경표지인증, 난연 매트리스에 더해 ‘UL 그린가드’ 골드 인증과 ‘더마테스트’ 엑설런트 인증을 추가해 5개 안전 기준을 운영하고 있다.

이종성 시몬스 생산·물류전략부문 부사장은 "프리미엄은 특정 소재 하나만으로 설명되는 것이 아니다"며 "소재 선정과 개발부터 연구개발, 생산·품질관리, 배송과 고객관리까지 전 과정이 같은 기준으로 연결돼야 한다"고 말했다.

시몬스는 포스코·고려제강과의 협력을 바탕으로 바나듐 소재를 포함한 스프링 기술을 추가로 개발하고, 이를 향후 제품군에 적용해 나갈 계획이다.

한승호 더파워 기자 hansh1975@thepowernews.co.kr