모듈러 건축물의 운송 패러다임을 획기적으로 전환시킬 수 있는 충격방진시스템이 선보인 가운데 이 시스템에 방음·방진설비 분야에서 글로벌 톱 수준의 기술력을 보유한 ㈜엔에스브이만의 차별화된 기술력이 담겨 있다.
수직 등 차량 진행·회전 방향에 탁월한 진동 충격 저감 ‘효과’
하반기 용인 ‘중고층 모듈러 공동주택’ 실증단지에 시범 적용
높은 감쇠 기능 ‘와이어로프 마운트 장치’ 구성 충격제어 탁월
현장 시공성 뛰어나 ··· 육상 해상 항공 운송수단에 적용 기대
트럭이나 트레일러 등과 같은 육상 운송수단을 통해 현장으로 운송되는 모듈러 건축물은 운송 중 방지턱이나 포트홀 등의 노면 요철, 급가·감속, 풍하중 등에 의해 발생되는 충격성 진동에 의해 파손될 우려가 높다.
특히, 철재 프레임과 모르타르로 구성된 구조 요소에 비해 강도가 낮은 벽면 타일이나 가구, 전등 등 내부 마감재와 같은 비구조 요소는 운송 중 파손 가능성이 높다.
이에 엔에스브이는 한국건설기술연구원과 함께 모듈러 건축물의 운송 과정 중 파손 방지를 위해 충격방진시스템(Shock Absorbing System, SAS) 개발과 실차적용을 통한 기술검증 연구를 수행하고 있다.
엔에스브이에서는 모듈러를 일반 트레일러로 운송할 경우 발생하는 진동현황 결과 분석을 기반으로 저감 목표를 주행방향(X축) 15%, 회전방향(Y축) 30%, 수직방향(Z축) 60%로 산정했다.
이후 SAS 시제품을 개발하고, SAS 적용 전·후 진동 측정을 통한 SAS의 성능을 객관적으로 확인하기 위해 실차 적용 실험을 진행했다.
SAS 적용에 따른 정확한 효과 검증을 위해 거친 노면, 터널, 방지턱, 급정거 등의 악조건을 선정, 운행하는 한편, 일반적인 운행상황에서는 모듈에 큰 영향을 미치는 수직방향 위주로 실험을 수행했다.
방지턱의 경우는 주행방향과 회전방향도 함께 분석했다. 고속도로 IC에서는 곡선도로 주행을 감안해 회전방향에 대한 영향성을 중점적으로 검토했다.
실험 결과, 지방도로에서의 수직방향에 대한 진동은 일반적인 운행상황과 거친 노면, 과속방지턱에 관계없이 SAS 장착 시 최대 60~65% 수준으로 진동과 충격저감 효과가 탁월한 것으로 분석됐다.
과속방지턱에서 서행해 운행하는 경우와 서행하지 않고 운행하는 경우 모두 수직방향에서의 최대 진동저감 효과는 각각 64%, 63%로 비슷하게 나타났다.
고속도로에서 수직방향 진동은 일반 운행상황에서 지방도로보다 다소 진동저감 효과가 낮게 나타났지만, SAS를 설치하지 않은 경우보다 최대 56% 진동이 제어되는 것으로 확인됐다.
고속도로 터널에서의 수직방향 진동은 최대 37% 저감된 것으로 분석됐다.
회전방향에 대한 진동의 경우 과속방지턱과 IC구간의 고속도로에서 동일하게 33% 진동이 저감되는 것으로 나타났다.
이 같은 연구와 실차실험을 거쳐 선보인 이 기술은 높은 감쇠 기능을 갖는 와이어로프 마운트 조합으로 이뤄져 있어 3축 진동·충격제어가 가능해 운송 시 발생되는 충격성 진동으로부터 단위 모듈을 안전하게 보호할 수 있다.
실제로 외부 충격 발생 시 운동 에너지를 흡수하고, 열에너지로 발산시켜 외부 충격으로부터 구조체를 보호하는 완충 성능이 탁월하다.
또한, 구조물의 하중과 설치 조건 등에 맞게 설계·제작되는 일체형 제품으로, 현장 시공과 설치도 매우 뛰어나다.
특히, 일반 트레일러를 이용한 모듈러 운송이 가능해 모듈러 건축물의 경제성 확보에 크게 기여할 전망이다. 이 같은 장점들로 SAS 기술은 향후 육상은 물론 해상, 항공 운송수단에서도 활발히 적용될 것으로 기대를 모으고 있다.
㈜엔에스브이는...
지난 1986년 첫 발을 내딛은 ㈜엔에스브이는 현재 소음·진동방지 분야에서 국내를 넘어 세계적으로도 앞선 기술력을 자랑하는 전문기업으로 이름을 알리고 있다.
현재 특화된 기술력과 30여 년간 축적한 노하우를 기반으로 각종 산업현장과 생활환경에서 발생하는 소음·진동과 관련해 정확한 원인 분석과 함께 설계단계에 반영, 경제적이고 산업적 손실을 최소화할 수 있는 체계를 구축하고 있다.
특히, 회사 구성원 중 20%에 달하는 우수한 전문연구개발 인력을 확보하고, R&D에 적극적으로 나서며, 국내 특허 30건, 국내 KS, KC, KFI, 해외 UL 인증 등을 확보하는 등 품질향상을 위해 끊임없는 노력을 기울이고 있다.
기술연구소에서는 지난 1998년에 설립인가 후 소음, 진동, 충격분야의 다양한 연구과제를 수행하며, 신제품 개발에 역량을 집중시키고 있다.
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연구진 |
실제로 소음방지 부문에서는 플랜트 소음기와 전량 수입에 의존하던 군수용 유체소음기를 국산화하는 데 성공했다.
진동방지 부문에서도 군수용 전자장비 충격 마운트를 신규로 개발하는 등 선박과 국방 분야에서도 기술경쟁력을 확보해 나가고 있다.
또한, 현대 사회의 이슈로 대두되는 환경 문제와 관련, 측정에서부터 구조·진동해석, 음장해석, 대책설계 등 종합적인 엔지니어링서비스를 제공, 정숙한 주거환경 조성에도 앞장서고 있다.
특히, 독자적인 제품개발과 엔지니어링 능력 향상에도 구슬땀을 흘리고 있다.
지난 2018년 공장 이전과 사업장 확장을 통해 폴리우레탄매트의 연속생산라인과 로봇용접기, 자동조립기 등 공장자동화를 위한 자동화 설비를 구축하고, 방진업계 최초로 동특성 시험기를 구비, 제품 신뢰성 확보와 품질경쟁력 강화에 지속적인 투자를 이어가고 있다.
이외에도 4차 산업의 새로운 변화에 부응하고, 글로벌 경쟁력 확보를 위해 IT 기술을 활용한 ERP와 MES 구축에도 나서고 있다.
이 같은 노력들은 지난해 11월 열린 ‘47회 국가품질경영대회’에서 국가품질혁신상 생산혁신 부문 대통령표창 수상을 통해 대외적으로 인정받았다.
한편, 엔에스브이는 사업의 지속성장을 위해 제품의 특성화와 사업영역 다변화, 고품질·고성능을 추구하며, 관련 시장의 기술을 선도해 나가고 있다.
현재 소음방지 부문에서는 소음저감장치를 비롯해 이중바닥시스템, 방음자재, 방음장치·시설, 이중벽체시스템, 방음벽 등 차별화된 제품들을 선보이고 있다.
진동방지 부문에서는 스프링마운트, 고무마운트, 스프링·고무행거, 에어스프링, 고무패드, 방진베이스 등을, 충격방지 부문에서는 위생용 수격방지기와 플랜지 수격방지기 등 선진제품들을 제공하고 있다.
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최대 60% 이상 충격저감 효과
두 명이 10분 이내 설치 ‘가능’
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윤은중 대표 |
㈜엔에스브이 윤은중 대표는 “최근 건설산업의 생산성 향상을 위해 공장에서 완성품으로 현장 운송 후 설치하는 모듈러 건축 공법이 스마트 건설시장에서 각광받고 있다”고 밝혔다.
실제로 이 공법은 획기적인 시공비용 감소와 시공기간 단축이 가능해 향후 시장 활성화와 확대가 이뤄질 것으로 전망되고 있다.
이어 “하지만, 모듈러를 구성하고 있는 내장재와 같이 강성이 약한 재료들은 운송 시 도로 운행조건에 의해 발생하는 충격성 진동에 의한 파손과 손상 우려가 존재한다”며, “이에 이 연구에서는 운송비용 저감은 물론 안전하게 현장에 납품할 수 있는 충격저감시스템을 개발하고 있다”고 소개했다.
현재 엔에스브이에서는 한국건설기술연구원과 함께 모듈 파손예방을 위한 모듈러 운송 진동현황 측정·분석 연구와 시제품 제작, 실차 탑재 시험과 효과 검증 연구를 수행하고 있다.
실차시험 통해 제품 유효성 검증 “완벽”
윤 대표는 “엔에스브이에서는 운송 중 발생하는 충격성 진동을 방지해 시공 현장까지 모듈러 건축물의 품질을 유지할 수 있는 충격저감시스템을 개발하고, 실차시험을 통해 유효성을 검증하는 역할을 담당하고 있다”고 말했다.
이어 “이 시스템은 수직방향은 물론 수평방향에 대한 진동제어가 가능하고, 외부 충격 흡수 성능이 탁월한 와이어를 조합한 시스템으로, 최대 60% 이상의 충격저감 효과를 거둘 수 있다”며, “특히, 운반, 설치 편의성 증대를 위해 시스템을 경량화시켜 현장에서 두 명이 10분 이내로 설치할 수 있다”고 강조했다.
이 시스템은 모듈러 건축은 물론 문화재, 진동과 충격에 민감한 장비, 고가의 물품 운송 등 다양한 분야에 적용할 수 있다.
윤 대표는 “최근 정부의 탄소중립 정책에 발맞춰 전기차에 대한 수요가 증가하면서 대량의 배터리를 안전하게 이송할 수 있는 장치에 대한 문의가 증가하고 있는 만큼 향후 발전 가능성이 매우 크다”고 전망했다.
한편, 이 기술 속에는 윤 대표만의 기술개발에 대한 남다른 열정과 집념이 고스란히 담겨 있다.
윤 대표는 “회사의 경쟁력 향상과 지속가능성 확보, 고객만족을 위해서는 시장 동향 파악과 시장의 니즈를 충족시켜줄 신제품과 신기술 개발이 가장 중요하다”며, “이를 위해 엔에스브이에서는 기술 개발을 통해 고객에게 새로운 가치를 제공하는 한편, 적시적소에 합리적인 가격과 성능을 갖는 제품을 제공하는 데 최선을 다하고 있다”고 강조했다.
이 같은 기술개발에 대한 확고한 철학을 바탕으로 엔에스브이는 방음·방진에 대한 개념 자체가 생소했던 30여 년 전부터 산업 전반에 걸쳐 소음·진동 저감을 위한 노력을 기울여 왔다.
윤 대표는 “소음·진동 관련 컨설팅부터 우수한 품질 제품제작, 제품성능시험, 시공에 이르기까지 원 스톱으로 해결이 가능한 전문기업으로 성장해 나가고 있다”고 소개했다.
이어 “이 같은 노력으로 한국표준협회에서 주관하는 대한민국 제품혁신상 대상을 3회 연속으로 수상했고, 특히, 지난해 11월에는 국가품질혁신상 생산혁신 부문 대통령 수상의 영예를 안았다”고 덧붙였다.