압축 공기로 쭉정이 걸러내는 곡물 선별기 부품 국산화

곡물과 이물질을 분리하는 곡물 선별기에 쓰일 수 있는 에너지 절약형 압전식 공압 밸브가 국내 최초로 개발됐습니다.

이번에 개발된 기술은 향후 대형 에너지 플랜트 분야의 파이로트 라인에도 적용될 전망입니다. 

한국기계연구원 그린환경에너지기계연구본부의 윤소남 박사팀이 경원훼라이트공업㈜와 한국과학기술연구원 등과 공동으로 곡물 선별기의 공기분출기(이젝터)에 쓰이는 압전밸브를 개발한 것인데요.

색채 선별기 구조 및 작동도. 이번에 개발된 밸브는 곡물 선별기의 공기총(이젝터)으로 사용된다.

기존 곡물 선별기에는 솔레노이드(전자석) 방식의 밸브가 사용돼 코일에 전류를 흘러 보내면 100% 전기의 힘으로 곡물을 튕겨내면서 이물질을 걸러냈습니다.

그런데 이번에 기계연구원이 개발한 압전밸브는 훨씬 적은 전력으로도 공기 압력을 만들어 이물질이 튕겨내기 때문에 소비전력을 기존보다 30% 가량 줄일 수 있습니다.

공기 이젝터에 의해 이물질이 제거되는 모습

또 기존 솔레노이드 방식의 밸브는 1000만 회 가동시 15% 가량 성능이 저하된 반면 새로 개발된 압전밸브는 같은 조건에서 성능 저하율이 5%에 그쳤습니다.

아울러 박막 세라믹과 고탄성 판재를 사용해 내구성이 약했던 압전밸브의 단점을 극복해 국내 최초로 2000만 회 이상의 시험 운전을 달성하기도 했습니다.

개발된 압전밸브

현재 곡물 선별기의 세계 시장 규모는 450억 원 규모로, 이 가운데 국내 시장 점유율은 40%입니다.

기계연구원은 이번 개발을 통해 관련 세계시장의 한국 점유율이 60% 이상으로 높아질 것으로 관측하고 있습니다.

새로 개발된 곡물 선별기용 압전밸브의 내구성을 실험 중인 기계연구원 윤소남 박사