동력발생 펌프에는 작동유체로 오일을 쓴다.
이런 유압펌프는 소형으로 만들기 쉬우면서도 출력밀도가 높고 출력 제어가 편한 게 장점이다. 반면 오일이 새어나올 우려가 있고 작동유가 기름이어서 화재발생시 취약하다는 단점이 있다. 이 때문에 청정생산환경에서 작동유를 쓰는 유압은 접합치 않은 면이 있다.
그래서 새롭게 조명을 받고 있는 게 물을 이용하는 수압 동력발생 펌프다.
물을 작동유체로 쓰는 수압시스템은 강성이 높은 물을 이용하기 때문에 힘의 전달속도가 빠르고 누유나 화재발생에 따른 위험도가 없다.
청정성과 위생성이 요구되는 생산 및 제조환경에 적합하기 때문에 일본의 경우 동력발생펌프의 오일프리(Oil Free)화 움직임이 활발하다.
수압시스템(ADS(Aqua Drive System)이라는 용어를 만들어 쓰고 있는데 식품가공기계 가동라인에 적용되고있다.
한국기계연구원 정보장비그룹(그룹장 김광영)은 청정생산환경에 활용할 수 있는 수압 동력발생 펌프와 의료기기 등에 쓸 수 있는 미소유체 이송용 압전펌프 개발을 추진하고 있다.
유압을 수압으로 대체했을 때 거둘 수 있는 효과는 중 가장 큰 것은 2차 오염이 사실상 없다는 것이다. 여기에 부수적으로 오일을 쓰지 않기 때문에 에너지 절약효과도 있다.
원유소비량의 0.5% 가량은 윤활유로 사용되는데 이중 11.5%는 유압작동유다.
유압동작유를 모두 물로 대체하면 우리나라의 경우 연간 5만7000TOE(원유 1톤이 가지는 열량)의 에너지를 절약할 수 있다.
이 팀은 지금 사판(斜板) 가변식 수압동력발생 펌프를 개발에 한창이다. 이 펌프는 수압피스톤 모터나 수압밸브,수압 액츄에이터 등 다양한 수압제품에 핵심부품으로 쓰일 수 있다.
현재 개념설계를 마친 단계로 세부설계에 들어갔고 재료선정을 위한 마모시험을 계획하고 있다. 사판식의 장점은 무엇보다 컴펙트화다. 경사진 상태에서도 동력을 전달하는 메커니즘은 특허 출원했다.
현재는 유압시스템이 주요 시장을 점유하고 있지만 앞으로는 수압펌프가 점차 시장을 점유해갈 것으로 연구팀은 보고 있다.
물론 해결해야할 기술적인 취약점이 있다.
국제규격에 맞는 국산 내식재료 확보와 점도가 낮은데서 오는 누수문제 등이 있다.
이 팀은 이를 해결키 위해 단위표면적 당 부하하중 감소를 위한 신개념 메커니즘 설계를 확보하고 실링(Sealing) 문제와 수압대상 기기 수요발굴에 관심을 쏟고있다.
이 팀은 수압시스템이 환경보호와 화재로부터의 안정성이 높고 에너지절감효과까지 도모할 수 있는 만큼 수압동력발생 펌프를 개발해 성공적으로 상용화하면 연간 160억원의 수입대체 효과를 올릴 수 있을 것으로 보고 있다.
이 팀은 또 미소(微少)유체이송용 압전펌프도 개발 중인데 현재 프로토타입의 시제품을 개발했다. 이 펌프는 전기를 흘렸을 때 휘어지는 세라믹의 성질을 이용해 작은 양의 유체를 조절해 보낼 수 있는 것이다.
이런 펌프는 초정밀 가공기나 반도체 조립장비, 기포발생기나 혈압계, 가스버너 공기공급장치, 치과용 기계 등에 쓸 수 있다.
이 팀은 소형이면서 가볍고 오래쓸 수 있으며 토출량 조절이 용이한 압전펌프를 만들고 있는데 체크밸브가 없는 타입 개발에 힘쓰고 있다.
최종 목표는 산업기계,이화학 및 의료분야에 쓸 수 있는 소형 압전펌프 설계 및 제조기술 확보다.
함영복 박사는 "고청정, 고정밀 생산환경에 적용할 수 있는 신기술을 접목한 펌프개발에 주력하겠다"고 말했다.
대전=조규환기자
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이런 유압펌프는 소형으로 만들기 쉬우면서도 출력밀도가 높고 출력 제어가 편한 게 장점이다. 반면 오일이 새어나올 우려가 있고 작동유가 기름이어서 화재발생시 취약하다는 단점이 있다. 이 때문에 청정생산환경에서 작동유를 쓰는 유압은 접합치 않은 면이 있다.
그래서 새롭게 조명을 받고 있는 게 물을 이용하는 수압 동력발생 펌프다.
물을 작동유체로 쓰는 수압시스템은 강성이 높은 물을 이용하기 때문에 힘의 전달속도가 빠르고 누유나 화재발생에 따른 위험도가 없다.
청정성과 위생성이 요구되는 생산 및 제조환경에 적합하기 때문에 일본의 경우 동력발생펌프의 오일프리(Oil Free)화 움직임이 활발하다.
수압시스템(ADS(Aqua Drive System)이라는 용어를 만들어 쓰고 있는데 식품가공기계 가동라인에 적용되고있다.
한국기계연구원 정보장비그룹(그룹장 김광영)은 청정생산환경에 활용할 수 있는 수압 동력발생 펌프와 의료기기 등에 쓸 수 있는 미소유체 이송용 압전펌프 개발을 추진하고 있다.
유압을 수압으로 대체했을 때 거둘 수 있는 효과는 중 가장 큰 것은 2차 오염이 사실상 없다는 것이다. 여기에 부수적으로 오일을 쓰지 않기 때문에 에너지 절약효과도 있다.
원유소비량의 0.5% 가량은 윤활유로 사용되는데 이중 11.5%는 유압작동유다.
유압동작유를 모두 물로 대체하면 우리나라의 경우 연간 5만7000TOE(원유 1톤이 가지는 열량)의 에너지를 절약할 수 있다.
이 팀은 지금 사판(斜板) 가변식 수압동력발생 펌프를 개발에 한창이다. 이 펌프는 수압피스톤 모터나 수압밸브,수압 액츄에이터 등 다양한 수압제품에 핵심부품으로 쓰일 수 있다.
현재 개념설계를 마친 단계로 세부설계에 들어갔고 재료선정을 위한 마모시험을 계획하고 있다. 사판식의 장점은 무엇보다 컴펙트화다. 경사진 상태에서도 동력을 전달하는 메커니즘은 특허 출원했다.
현재는 유압시스템이 주요 시장을 점유하고 있지만 앞으로는 수압펌프가 점차 시장을 점유해갈 것으로 연구팀은 보고 있다.
물론 해결해야할 기술적인 취약점이 있다.
국제규격에 맞는 국산 내식재료 확보와 점도가 낮은데서 오는 누수문제 등이 있다.
이 팀은 이를 해결키 위해 단위표면적 당 부하하중 감소를 위한 신개념 메커니즘 설계를 확보하고 실링(Sealing) 문제와 수압대상 기기 수요발굴에 관심을 쏟고있다.
이 팀은 수압시스템이 환경보호와 화재로부터의 안정성이 높고 에너지절감효과까지 도모할 수 있는 만큼 수압동력발생 펌프를 개발해 성공적으로 상용화하면 연간 160억원의 수입대체 효과를 올릴 수 있을 것으로 보고 있다.
이 팀은 또 미소(微少)유체이송용 압전펌프도 개발 중인데 현재 프로토타입의 시제품을 개발했다. 이 펌프는 전기를 흘렸을 때 휘어지는 세라믹의 성질을 이용해 작은 양의 유체를 조절해 보낼 수 있는 것이다.
이런 펌프는 초정밀 가공기나 반도체 조립장비, 기포발생기나 혈압계, 가스버너 공기공급장치, 치과용 기계 등에 쓸 수 있다.
이 팀은 소형이면서 가볍고 오래쓸 수 있으며 토출량 조절이 용이한 압전펌프를 만들고 있는데 체크밸브가 없는 타입 개발에 힘쓰고 있다.
최종 목표는 산업기계,이화학 및 의료분야에 쓸 수 있는 소형 압전펌프 설계 및 제조기술 확보다.
함영복 박사는 "고청정, 고정밀 생산환경에 적용할 수 있는 신기술을 접목한 펌프개발에 주력하겠다"고 말했다.
대전=조규환기자
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