▲ ▲한국기계연구원 윤소남 박사팀과 세원셀론텍이 개발한 비례압력제어 밸브 외관. ▲한국기계연구원 윤소남 박사팀과 세원셀론텍이 개발한 비례압력제어 밸브 외관

제강, 자동차 등 주력산업 생산라인에 쓰이는 중·대형 유압플랜트용 핵심 비례압력제어 밸브가 순수 국내 기술로 개발돼 수입대체효과는 물론 산업경쟁력 제고에 큰 기여를 할 전망이다.

한국기계연구원(원장 최태인) 극한에너지기계연구실 윤소남 박사팀은 지식경제부 주관 청정제조기반 산업원천기술 개발 사업의 지원을 받아 세원셀론텍㈜(대표이사 장정호)과 공동으로 중·대형 유압 플랜트용 비례압력 제어 밸브의 설계 및 제작기술을 국내 최초로 개발했다고 밝혔다.

비례압력제어 밸브는 중·대형 유압 시스템의 압력을 일정하게 제어하는 것으로, 지금까지는 전량 수입에 의존해왔다. 개발된 밸브 성능은 최고 사용압력이 42 메가파스칼(MPa)이며, 히스테리시스 특성(이력 특성)과 반복성(일정 반복 입력에 따른 출력 압력의 편차)이 0.5% 이하로, 선진국 밸브와 비교해 동등한 성능을 가진다.

또한, 개발된 비례압력제어 밸브를 파이로트로 사용해 2단으로 설치하면 유량제어 면적이 넓어지기 때문에, 최대 400lpm의 유량 범위에서 사용할 수 있어 상당한 경쟁력을 가지게 된다.

개발된 비례압력제어 밸브는 비례 솔레노이드 부와 주밸브 부로 구성돼 있다. 주밸브 부는 소음과 캐비테이션(공동 현상) 문제점을 개선하는 구조로 특허 출원이 완료됐다. 비례 솔레노이드 부는 시스템 압력을 비례적으로 제어할 수 있어 흡인력 비례 성능이 향상됐다.

또한 디지털 PWM(펄스폭 변조법) 신호를 빠르게 인지하는 방식을 채택해 응답 성능이 기존 밸브보다 50% 이상 높아져 20% 이상의 에너지 절감 효과가 있다.

연구 책임자인 윤소남 박사는 “개발된 밸브는 기술이전으로 연 1,000세트 이상 판매되고 있다”며 “향후 사출기나 프레스뿐만 아니라 모바일 건설 장비, 해양 플랜트 등의 압력제어 분야에 적용될 수 있을 것”이라고 밝혔다.