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산업 자동화 시장 유공압 근육 키운다유공압 트렌드로 보는 스마트 팩토리 ①

[FA저널 SMART FACTORY 이건오 기자] 4차 산업혁명에 대한 뜨거운 관심과 함께 스마트 팩토리가 그 핵심으로 주목받고 있다. 사물인터넷, 인공지능, 가상현실 등의 기술을 토대로 한 각 기업의 솔루션과 전략에서 그 온도를 체감할 수 있는데 최근 정부가 발표한 100대 국정 과제에도 스마트 팩토리 보급 확산 및 고도화를 위한 지원이 약속됐다. 특히, 스마트 팩토리는 공장 자동화를 기반으로 공장을 구성하는 기계, 설비 등의 연결을 통한 통합이 중요하다.

유공압은 공장 자동화를 위한 핵심 설비이자 기술이다. [사진=Dreamstime]

유공압은 장비를 움직이는 핵심 부품 기술이자 공장을 돌게 하는 동력, 산업을 움직이는 근육이다. 산업 자동화에서 빼놓을 수 없는 핵심 기술이다. 커피 자판기부터 우주왕복선까지 그 사용 범위는 헤아리기 어려울 정도로 많다. 특히, 자동화를 갖춘 공장의 생산 라인과 사출·성형 공작기계 및 건설 기계 등에 필수적으로 적용되고 있다. 최근 전기 제어 등 전동 방식이 접목돼 보다 정밀한 제어 및 진단이 가능하게 되면서 트렌드 또한 전기와 통신을 통해 연결성을 갖춘 스마트 유공압 제품이 개발되고 있다.

동력을 전달하는 데는 기본적으로 전기, 기계, 유공압의 세 가지 방법이 있다. 대부분의 경우에는 이 세 가지 방법을 조합해 최적의 전체 시스템을 구성한다. 주동력 전달을 어느 것으로 선택한 것인지를 결정하기 위해서는 각 방법의 특성을 알아야 한다. 예를 들어, 유공압시스템은 기계시스템보다 동력을 더 멀리까지 경제적으로 전달할 수 있다. 하지만 전기시스템보다는 더 짧은 거리의 동력전달로 제한된다.

공압은 공기 압축 기계인 콤프레서로 공기를 압축시켜 동력을 얻는 방식으로 실린더의 직경이 크면 클수록 면적이 커지므로 큰 힘을 낼 수 있다. 공장 자동화 생산 라인 및 로봇, 물류 분야 등에 쓰인다. 장점은 설비가 간단하고, 경제적이고, 공기를 에너지원으로 사용하므로 깨끗한 편이다. 그러나 압력이 정확하지 못하고, 중간에 실린더를 정지 시킬 수 없어 위치 제어가 어렵다는 부분이 있다. 

유압은 펌프의 능력에 따라 작은 실린더를 갖고도 큰 힘을 낼 수 있다. 유압은 고압의 펌프로 밀어주는 방식이므로 위치 제어가 가능하다. 큰 힘을 내는 공작기계, 발전소, 선박 등에 주로 사용된다. 설비에 대한 투자비가 많이 들고, 기름을 사용하므로 오염물 처리에 대한 과제가 있다.

유공압은 스마트 팩토리를 움직이는 근육이라 비유할 수 있다. [사진=Dreamstime]

고성능 전기 모터 개발과 더불어 지금까지 유공압 시스템의 적용이 당연한 것으로 생각됐던 시스템들이 점진적으로 전동화 되고 있는 추세다. 유공압건설기계학회 양순용 회장은 “이제는 유공압 단독보다는 전기유공압 시스템의 형태로 많은 제품이 개발되고 있는 실정”이라며, “전기유압유니트도 전기 시스템과 유사한 모듈 개념으로 활용되고 있다”고 소개했다.

전기 제어의 접목을 통한 트렌드 변화에 대한 의견은 유공압 전문 기업도 다르지 않았다. 파카코리아 유압부문 김종필 부장은 “전기 제어를 접목하면 이전에 투박하게 제어했던 부분들을 보다 정밀하게 보완할 수 있는 요소가 있다”며, “이전에는 100m 달리기처럼 계속해서 전력 질주를 했다면 전기 제어를 접목해 전력 질주를 하지 않아도 되는 부분을 조절할 수 있게 됐고 여기에서 에너지 세이빙에 대한 이야기를 할 수 있게 된 것”이라고 설명했다. 

이에 파카코리아 공압부문 김찬기 부장은 “공압 분야 또한 일부 시스템에 전기 제어를 적용하는 사례가 많이 생겨나고 있다”며, “특성상 정밀 제어가 쉽지 않은데 전기 제어를 통해 그 부분을 보완할 수 있다”고 전했다. 이어 “투자비 등이 문제가 되는 것이지 공압의 대부분 시스템은 전기로 소화할 수 있어 유압보다 더 많은 부분이 전기 제어로 대체될 것으로 전망된다”고 덧붙였다.

[이건오 기자 (fa@infothe.com)]

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