수입에 의존하던 비례압력제어 밸브 국산화

유압 플랜트용 비례압력 제어 밸브는 제철, 제강, 자동차 생산 라인 등에 필요한 핵심 장치로 유압 시스템의 압력을 일정하게 제어하는 역할을 합니다.

한국기계연구원 극한에너지기계연구실 윤소남 박사팀이 세원셀론텍㈜과 공동으로 일본, 독일 등 첨단 기술을 보유한 외국 기업의 전유물이었던 중^대형 유압플랜트용 핵심 비례압력제어 밸브 설계 제작 기술이 국내 처음으로 개발했습니다.

비례압력제어 밸브 외관

이번에 개발된 밸브 성능은 최고 사용압력이 42 MPa(메가파스칼), 히스테리시스 특성(이력 특성)과 반복성(일정 반복 입력에 따른 출력 압력의 편차)이 0.5% 이하로 수입 제품과 동등한 성능을 보였습니다.

게다가 이를 파이로트로 사용해 2단으로 설치하면 유량제어 면적이 넓어져 최대 400 lpm의 유량 범위에서 사용할 수 있는 장점이 있습니다.

비례압력제어 밸브를 파이로트로 한 2단 제어밸브

이번에 개발된 비례압력제어 밸브는 비례 솔레노이드와 주밸브로 구성되며, 주밸브 부는 소음과 캐비테이션 문제점을 개선하는 구조를 지녀 이에 대한 특허 출원까지 마쳤습니다.

비례 솔레노이드는 시스템 압력을 비례적으로 제어할 수 있어 흡인력 비례 성능이 향상됐습니다.

또한 디지털 PWM(펄스폭 변조법) 신호를 빠르게 인지하는 방식을 채택해 응답 성능이 기존 밸브보다 50% 이상 높아졌고, 이에 따라 20% 이상의 에너지 절감 효과도 기대되고 있습니다.

연구팀은 이번 기술을 향후 사출기나 프레스, 모바일 건설 장비, 해양 플랜트 등의 압력제어 분야에 적용할 방침입니다.

개발된 밸브 성능측정 장비 및 시험입력신호