유압 시스템과 비교하여 전동 액추에이터

Question

안녕하세요!

유압시스템에 대해 질문 드려요

유압 시스템과 비교하여 전동 액추에이터가 갖는 정밀 제어 특성과 에너지 효율상의 장점은 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.

전동 액추에이터는 유압 시슽메보다 정밀제어와 에너지효율에서 확실히 우수합니다.

다만 크기 대비 힘과 충격 내구성은 유압이 앞서므로 초고하중 작업에는 유압이 많이 쓰인답니다.

Answer 2

안녕하세요. 이수민 전문가입니다.

전동 액추에이터는 서보모터의 회전을 볼스크루로 직선 운동으로 바꿔요. 엔코더가 모터 회전각을 실시간으로 읽어 위치를 되먹임해요. 한 바퀴를 수만 개 펄스로 쪼개 읽으니 반복 위치 정밀도가 ±0.01mm 수준까지 나와요. 위치·속도·힘을 프로그램으로 바꿔 가며 여러 지점에 세우기도 쉬워요.

유압은 고압에서 기름이 조금씩 압축되고, 온도에 따라 점도가 달라져요. 밸브에도 반응이 둔한 구간이 있어요. 같은 명령에도 위치가 미세하게 달라지기 쉬워서, 정밀하게 쓰려면 고가의 서보밸브와 온도 관리 장치가 따로 필요해요.

에너지 차이는 더 커요. 유압은 압력을 유지하려고 펌프가 계속 돌고, 남는 유량은 릴리프 밸브로 흘려보내며 열로 버려요. 이런 손실이 쌓이면 전체 효율이 30~50%에 머무는 경우가 많아요. 전동식은 움직일 때만 전기를 쓰고 효율이 80% 안팎이에요. 사출성형기를 전동식으로 바꿔 전력 사용량을 절반 이하로 줄인 사례가 흔해요.

반대로 크기 대비 힘과 충격 내구성은 유압이 앞서요. 수십 톤을 다루는 프레스나 건설기계에는 아직 유압이 주로 쓰여요 :)

Answer 3

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

전동 액추에이터는 서보 모터와 디지털 피드백 시스템을 통해 유압 시스템보다 월등히 뛰어난 마이크로미터 단위의 위치 및 속도 제어 정밀도를 제공합니다. 유압유의 누설이나 압력 강하 염려가 없어 장기간 사용해도 오차 없는 높은 반복 재현성을 확보할 수 있습니다 에너지 효율 측면에서는 펌프를 상시 가동해야 하는 유압과 달리 전동식은 구동이 필요할 때만 전력을 소비하므로 대기 전력 소모와 에너지 낭비를 획기적으로 줄여줍니다. 아울러 복잡한 배관 호스 밸브 블록 등이 필요 없어 전체 시스템의 구조가 단순하며 오일 교체 등 누유 관련 유지보수 작업이 원천적으로 배제됩니다 결과적으로 정밀한 제어가 필수적인 첨단 공정과 고효율 친환경 제조 환경에서 운영 비용을 크게 절감할 수 있는 최적의 대안입니다

Answer 4

안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.

전동 액추에이터는 유압식에 비해서 위치랑 속도의 제어가 정밀합니다. 그리고 에너지를 필요한 순간에만 사용해서 효율이 높은 편이죠. 왜냐하면은 서보 모터와 엔코더를 통해서 미세한 위치까지 디지털 신호로 제어할 수가 있기 때문입니다. 거기다가 동작할 때만 전력을 소비하는 방식입니다. 추가적으로 유압유 누유 문제나 유온 변화에 따른 영향이 없죠. 그래서 안정적으로 작업이 가능한 겁니다.

반면에 유압 시스템은 모터를 계속 돌려서 압력을 유지해야 합니다. 그래서 대기 전력 손실이 발생하고 유온 상승 시에 정밀도가 떨어지죠. 하지만 단위 부피당 내는 힘이 매우 큽니다. 그래서 초고하중 작업에는 여전히 유리하다고 생각하셔도 됩니다. 결국에는 정밀도와 에너지 철감이 중요한 시스템이라면은 전동 액츄레이터를 적용하시는 것이 훨씬 유리하다고 말씀드릴 수 있겠습니다.