세계 최초로 레일 연마장치의 낮은 품질 개선은 물론 작업자의 안전까지 확보할 수 있는 레일 단면 형상 기반의 자동화 연마장치가 한국철도기술연구원을 중심으로 진행된 연구를 통해 선보여 화제다.
특히, 이번 성과에는 철도를 비롯한 환경, 스마트팩토리 분야에서 최적의 맞춤형 솔루션을 제공하고 있는 ㈜씨엠오 테크만의 차별화된 기술력이 담겨 있어 더욱 눈길을 끌고 있다.
정밀 서보모터 사용 다양한 조건서 ‘레일 연마시험’ 여건 제공
미세먼지 데이터 측정·분석 연구도 ··· 기술 상용화 터전 마련
철도 레인은 철도 차량의 차륜과 끊임없는 접촉이 이뤄지기 때문에 균열과 마모 등이 지속적으로 발생, 적절한 유지보수를 수행하지 않을 경우 진동과 소음을 유발시키는 것은 물론 승차감 저하, 탈선 등의 안전사고로 이어질 수 있다.
이 같은 안전사고를 미연에 방지하고, 열차의 안전한 운행을 위해 레일 연마장치를 통해 마모와 손상 등이 발생한 레일 표면의 결함에 대한 관리가 이뤄지고 있다.
하지만, 현재 사용 중인 레일 연마장치의 경우 전량 외국 제품으로 기술 의존도가 높고, 고장 시 비용과 시간이 많이 소요되면서 유지관리 공백이 발생하고 있는 것으로 알려져 있다.
이 같은 현안 해결을 위해 한국철도기술연구원을 중심으로 진행된 ‘레일 프로파일 기반 자동화 연마기술 및 마모환경 개선 기술 개발’ 연구에 참여한 ㈜씨엠오 테크는 특화된 기술력을 기반으로 ‘자동화 제어기기 탑재 레일 자동화 연마장치’의 성공적인 개발에 크게 기여했다.
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| 연마모사시험장치 |
실제로 이번 연구에서 ㈜씨엠오 테크는 연마석의 다양한 조성비와 크기별 시험에 대응할 수 있도록 편리하고 안전한 연마석 교체 인터페이스 설계·제작 연구를 성공적으로 수행하며, 연구의 완성도를 한껏 끌어 올렸다.
또한, 연마석의 회전 토크를 비롯해 회전 속도, 레일 가공속도와 가공 깊이, 연마 각도 조절 등을 설정할 수 있는 정밀 서보모터를 사용해 다양한 조건에서 레일 연마시험을 수행 할 수 있는 여건을 제공했다.
특히, 레일 가공 토크와 하중, 환경데이터, 레일 연마 시 발생하는 미세먼지 데이터 등을 측정·분석하는 연구도 진행하며, 기술 상용화의 터전도 마련했다.
한편, 연구를 통해 ㈜씨엠오 테크에서 제작한 시험기는 모니터링을 위한 원격 카메라, 0.01mm 단위의 레일 연마 장치, 레일 위치 자동감지 장치, 5Kw급 대용량 연마 모터가 적용돼 있다.
로드셀과 토크 출력, 연마속도와 연마석 회전속도 등을 위한 정밀 서브모터도 포함돼 있다.
이 시험기는 연마석 조성비에 따른 레일 연마시험을 비롯해 연마 시 발생하는 미세먼지 측정이 가능하다.
또한, 레일 가공 속도와 연마석의 회전 속도, 토크에 따른 변화량 측정은 물론 연마 속도와 토크, 연마석의 회전속도, 챔버 내부의 유량 세팅도 가능하다.
㈜씨엠오 테크는...
지난 2022년 첫 발을 내딛은 CMO 테크는 기계설계, CAE·CFD, 자동제어, 응용소프트웨어 제작 분야에서 차별화된 기술들을 보유하고 있는 기술중심의 스타트기업으로 이름을 알리고 있다.
‘기계설계’ 분야에서는 철도연 과제를 통해 선보인 레일 자동 연마장치를 비롯해 접이식 대피통로, 지하역사 외기 전처리 필터, 키호스크 접합형 휴양지 쉘터, 자동차 부품 자동조립라인, 본선 환기 전처리 필터 부분에서 특화된 설계기술을 보유하고 있다.
‘CFD·CAE’ 분야에서는 철도 레일 연마장치 구조해석 기술은 물론 지하역사 공조기 기류 개선 CFD해석, 채수모듈과 전처리 관성필터 퐁압 FSI 해석, 전동차 HVAC 기류해석, 모바일 집진기 기류해석, 전동차 HVAC 미세먼지 차단 효율 해석 기술을 제공하고 있다.
‘자동화 설비’ 분야에서는 TFT-LCD 주요공정에서 유리판을 세정하는 공정장비와 함께 LCD 모듈 생산 시 TFT와 C/F가 합착된 PANEL DRIVER IC가 부착된 TAB을 Bonding하는 시스템을 제공하고 있다.
또한, Index에서 공급 받은 Glass를 다수의 공정 장비에 공급, 배출을 담당하며, Glass의 기준 값에 대한 측정과 얼라인을 실시, 균일한 공급을 담당하는 장비도 공급하고 있다.
자동차 도장 라인으로 로봇에서 바디 조립, 완료한 제품에 대해 자동차 포면 처리, 도장을 진행, 조립 라인으로 보내는 장비도 납품하고 있다.
이처럼 앞선 기술력을 기반으로 현재 한국철도기술연구원에 연마모사시험장치와 전동차 HVAC 열효율 향상 CFD 해석 기술을 제공하며, 기술력을 인정받고 있다.
또한, 한국철도공사에는 외기 도입부 관성필터, 은성FA에는 열융착기와 비전검사기, 단디메카에는 식물재배기와 바코드 검증기, 제이에스메타에는 컨베어식 주차타워시스템, 엘케이테크에는 AMT 설비제작 기술을 제공하며, 기술력을 자랑하고 있다.
한편, ㈜씨엠오 테크는 기술개발에도 역량을 집중시키며, 기술중심형 강소기업으로의 성장 발판을 마련해 나가고 있다.
그 일환으로 현재 ‘대구 3호선 전동차 하절기 객실 냉방 악취 저감기술 개발’ 연구에 나서고 있다.
최근 하절기 냉방시스템 가동 시 악취 발생에 따른 민원이 증가하고 있는 가운데 냉방시스템 개선을 통한 쾌적한 객실 환경 조성과 냉방시스템의 악취 발생원인 분석·저감을 위한 대책 수립 필요성이 높아지고 있다.
가정용 냉방시스템의 경우 다양한 저감 기술이 개발되고 있는 반면, 철도차량용 냉방시스템에서 발생하는 악취저감 기술 개발은 거의 이뤄지지 않고 있다.
이 같은 문제 해결을 위해 진행 중인 이번 연구 중 ㈜씨엠오 테크에서는 증발기 세정시스템과 승객 시트용 고압 세척시스템에 대한 시작품 제작과 사업화 연구를 진행한다.
세부적으로 살펴보면, 대구지하철 3호선에 대한 환경 분석과 시료 채취·분석 등을 통한 악취발생 요인 분석 연구를 시작으로 세정기술에 대한 검토를 거쳐 제품설계를 수행할 예정이다.
이어 시작품 제작과 성능시험, 세정 전·후 세정효과 분석과 현장 검증시험·분석 후 제품 보완점을 도출하고, 제품성능 인증과 특허출원, 제품단가 산출과 시장진입 전략 수립에 나설 계획이다.
인 / 터 / 뷰
레일 수직 ±20도 이상 ‘측면 연마’ 가능
깊이 0.1mm 이하 미세제어 가능 ‘장점’
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| 이창현 대표 |
㈜씨엠오테크 이창현 대표는 “한국철도기술연구원을 중심으로 진행된 레일 형상 기반의 자동화 연마장치로 전환하는 연구에 참여해 연마석 조성비와 회전속도를 비롯해 레일 가공속도, 적정 연마 깊이, 가공 하중, 레일 연마 시 발생하는 미세먼지 등을 측정할 수 있는 레일 연마시험장비 설계·제작을 맡아 진행했다”고 밝혔다.
이어 “또한, 레일 연마시험장비를 통해 표준화되고 신뢰성 있는 데이터를 분석, 제공해 제품의 완성도 향상에 기여했다”고 말했다.
이번에 선보인 레일 연마자동화 장치는 세계 최초로 무선 자동화 제어기기를 탑재하고 있어 레일 수직 기준 ±20도 이상의 레일 측면 연마가 가능하고, 0.1mm 이하의 깊이의 미세 제어가 가능한 장점을 갖고 있다.
이 대표는 “이 같은 장점들로 향후 궤도 유지보수 효율화와 레일 결함으로 인한 탈선 방지 등 철도 안전사고 예방에 기여할 것으로 기대된다”며, “연마석 제조업체에게는 다양한 조성비와 크기의 연마석 가공데이터를 제공해 적용환경에 적합한 제품생산 시 품질향상에 기여할 것”이라고 설명했다.
이어 “레일 자동화 연마장치 관련 연구 추진 시에도 다양한 환경의 표준화된 데이터를 제공할 수 있어 신뢰성 있고 안전한 연구와 운용에 도움을 줄 것”이라고 전망했다.
표준화 관리 등 진동·소음 크게 줄여 ‘친환경적’
레일 유지보수 분야에서는 레일 유지보수 품질에 대한 데이터의 분석·도출이 가능해 표준화된 관리가 가능하고, 특히, 진동·소음 저감 효과를 거둘 수 있어 열차운행의 안전성 확보와 승객의 쾌적한 환경 조성 효과도 거둘 것으로 기대를 모으고 있다.
한편, 이 대표는 회사에 대해 “(주)씨엠오 테크는 지난 2022년 설립 이래 특화된 기술력을 기반으로 고객들의 다양한 아이디어와 요구에 부합해 그동안 축적된 노하우와 차별화된 전문엔지니어링 서비스를 제공하며, 고객과 함께 혁신적이고, 선진적인 가치 창출에 나서고 있다”고 밝혔다.
끝으로 이 대표는 현재 수행 중인 대구 3호선 전동차 하절기 객실 냉방 악취 저감기술개발과 관련, “향후 세정력 향상을 통한 작업시간 단축, 증발기 세정에 의한 냉방기 효율 향상, 고객만족도 향상에 의한 민원 저감 등의 효과를 거둘 것”이라고 전망했다.
