경량소재 성형 `첨단 프레스` 개발

기계연 강재훈 박사팀 '서보 프레스'
회전속도·방향 자유롭게 제어 가능

회전속도와 방향을 자유롭게 제어할 수 있는 첨단 프레스 장비가 개발됐다. 프레스 동작을 원하는 대로 설정할 수 있어 기존 프레스로 성형하기 어려운 경량 소재 성형도 가능하다.

한국기계연구원은 강재훈 박사팀이 서보모터를 이용해 경량 소재를 정밀하게 성형할 수 있는 '서보 프레스(사진)'를 개발했다고 26일 밝혔다.

서보모터는 한 방향으로 단순 회전운동을 하는 일반 모터와 달리, 외부 신호에 의해 회전 속도, 위치, 시간, 방향을 제어할 수 있다. 여러 모터의 운동을 동기화해 구동시킬 수 있다.

기존 프레스는 가격이 비싸면서 무거운 서보모터 1개를 이용해 프레스 가격이 비싸고 상부가 무거운 '가분수 구조'였다. '쎄다(SEDA) 프레스'로 명명된 이 장비는 사람 팔처럼 2개 서보모터를 좌우 대칭형 구조로 배치하고, 출력을 효율적으로 높이는 기구를 적용해 프레스 가압력을 최대 50배 이상 발휘하도록 설계됐다.

또 프레스 성형 후 좌우 양끝의 처짐 변형량을 9㎛ 이내로 제어할 수 있다. 특히 성형 속도나 시간을 조절할 수 있어 알루미늄이나 마그네슘 합금 등 미래형 자동차나 대형 디스플레이, 항공·군수 부품 등에 사용되는 난성형 경량재 성형에 활용할 수 있다. 난성형 경량재는 복원력이 뛰어나고 파단이나 균열이 발생해 기존 프레스로는 성형이 힘들었다. PC용 조작 프로그램과 성형 상태를 실시간 보여주는 그래픽 기능을 갖춰 비숙련자도 쉽게 다룰 수 있다.

현재 관련 기술에 대한 국내특허 5건이 등록됐고, 해외특허 출원도 준비 중이다.

강재훈 박사는 "앞으로 에코 인증화 도입 등 스마트 공작기계로 거듭날 수 있도록 후속연구를 진행하고 기존 프레스의 70% 수준까지 가격을 낮추기 위한 기술 개발을 추진할 계획"이라고 말했다.

대전=이준기기자 bongchu@