[이코노미 줌in] 빠르게 성형하는 첨단 프레스 개발

기계연 강재훈 박사팀… 세계 첫 정밀 능동제어

▲ 한국기계연구원 강재훈 박사가 '쎄다' 프레스에 대해 설명하고 있다.

국내 연구진이 회전속도와 위치 등을 자유롭게 제어해 가벼운 소재도 정밀하고 빠르게 성형할 수 있는 첨단 프레스를 개발했다.

이 프레스는 서버 모터(servo motor)를 좌우에 배치, 일반 프레스에 비해 최대 50배 이상의 힘을 가할 수 있는데다 기존 프레스보다 25% 가량 가격이 저렴하고 전기 소비량 또한 낮아 작업환경 개선이 기대된다.

한국기계연구원(KIMM)은 광응용기계연구실 강재훈 박사팀이 2개의 서보 모터를 사람의 팔처럼 좌우 대칭형태로 배치, 누르는 힘의 크기를 고효율로 키울 수 있는 고유 메커니즘을 개발했다고 26일 밝혔다.

'쎄다'(SEDA)로 이름 붙여진 이 프레스는 회전속도와 방향을 자유롭게 제어하는 서보 모터가 사용됐다.

서보 모터는 한 방향으로 단순 회전운동을 하는 일반 모터와 달리 외부 신호에 의해 회전속도와 위치, 지연시간, 방향을 자유롭게 제어할 수 있으며 여러 모터를 같은 운동 정도로 동기화해 구동할 수 있는 특징이 있다.

기존 프레스는 가격이 비싼데다 크고 무거운 서보 모터 1개를 이용, 상부가 무거운 가분수 구조였지만 이번에 개발된 쎄다 프레스는 출력이 낮은 2개의 서보 모터를 사용하면서도 최대 50배 이상의 압력을 가할 수 있다.

연구진은 프레스 성형 후 좌우 양끝의 처짐 변형량(양단 편심량)이 9㎛ 이내가 되도록 능동제어할 수 있는 것은 세계 최초라고 설명했다.

또 알루미늄이나 마그네슘 합금 등 성형이 어려운 가벼운 소재의 정밀 가공도 가능할 전망이다.

강재훈 박사는 “쎄다 프레스는 PC를 기반으로 운용되는 작업자 친화형의 조작 프로그램과 함께 성형 상태를 실시간으로 보여주는 그래픽 기능도 갖춰 비숙련자들도 쉽게 다룰 수 있다”며 “경량재는 파단이나 균열 탓에 성형이 어려웠지만 공정에서 속도나 지연시간 조절은 물론 프레스의 동작을 원하는 대로 설정할 수 있어 정밀하고 빠르게 성형할 수 있다”고 말했다.

이영록 기자 idolnamba2002@