NSK, 2014년 크고 작은 가동 부품들에 스마트한 회전력 제공
- 베어링 제조사가 산업 고객들에게 제공한 맞춤형 혁신
풍력 터빈: 가혹 조건에서의 신뢰성있는 회전 성능
새천년이 시작되면서 풍력 에너지는 비주류 에너지원에서 전세계 국가들의 전력망의 중심으로 급속히 발전했다. NSK는 2000년 17.4 기가와트에서 2014년 말 305 기가와트 이상으로 전세계 전력 생산 용량이 증가하는데 있어서 중요한 역할을 해왔다. 그러나 이러한 역할은 특별히 관심을 두지 않는 한 쉽게 눈에 띄지 않을 수 있다.
해안가에 설치된 거대한 풍력 터빈의 이미지를 떠올려보면, 그 거대한 날개가 핵심 기술일 것이라고 자연히 생각하게 된다. 그러나 빠른 속도로 변하는 엄청난 부하, 극적인 온도 변화, 그리고 염분이 담긴 바다 공기 등 가혹한 환경 속에서 오랫동안 신뢰성 있게 구동되어야 하는 베어링이 이 거대한 기계의 성공을 좌우하는 핵심이다. 바람이 강한 바다에서 높은 탑 꼭대기에 설치된 풍력 발전기는 검사 작업 조차도 험난한 과제이다. 따라서 중량 부품의 교환은 큰 사업이 된다. 이것이 베어링의 내구성과 신뢰성이 경제성 있는 풍력 발전의 핵심 요인이 되는 이유이다.
20년 간의 도전 경험을 바탕으로 NSK의 엔지니어들은 광산, 건설 및 제철용 대형 장비뿐 아니라 대형 풍력 터빈의 기어박스에 사용되는 롤러 베어링의 White Structure Flaking에 대한 내구성과 신뢰성의 향상 목표를 달성했다.
NSK의 솔루션은 특별히 개발된 재료에 베어링의 사용 연한을 극적으로 높여주는 자체 열 처리 프로세스를 더한 것이다. 2014년 출시된 새로운 대형 롤러 베어링(AWS-TFTM)에 적용된 이 혁신적인 기술은 종전 제품들 보다 긴 내구 연한을 제공하는데, 그 수치는 다음과 같다.
· “White structure flaking”이 없는 경우 수명 7배 증가
· “Surface originated flaking”이 없는 경우 수명 3배 증가
· “Subsurface originated flaking”이 없는 경우 수명 2배 증가
· 파괴 인성 2배
· 치수 변화율 1/50
이러한 발전은 풍력 터빈의 장기적인 경제성에 크게 기여할 것으로 기대된다. NSK는 2017년까지 이 새로운 베어링에 대한 전 세계 연간 매출액 목표를 10억엔(약 $8.5m)으로 잡고 있다.
상세 정보: www.nsk.com/company/presslounge/news/2014/press0527a.html
공간 추가 없이 더 많은 빨래를 처리하기 위한 강력한 회전력
풍력 터빈이 가정용 세탁기보다 훨씬 크고 복잡하긴 하지만, 둘 모두 오랜 기간 동안 신뢰성 있는 회전력을 필요로 한다. 세탁기에 있어서도 베어링은 핵심 구성품이다.
최근 유럽의 가전 제품 제조사들에게 가정용 세탁기 규격을 준수하는 일은 점점 더 어려운 과제가 되고 있다. 오늘날의 드럼 세탁기 구매자들은 예전 모델들과 동일한 면적을 차지하면서도 보다 큰 세탁 용량을 제공할 것을 요구한다. 이는 어려운 과제인데, 왜냐하면 제조사들이 용량이 큰 세탁기 드럼을 만드는 방법은 단순히 더 크고 용량이 큰 베어링을 사용하는 것이기 때문이다. 이는 해결하기 어려운 문제이다. 베어링이 커지면 에너지 효율은 낮아지게 되고, 종전의 베어링을 더 커진 드럼에 설치할 경우 제품 수명이 줄어든다. 세탁기 제조사는 NSK에게 도움을 요청했다.
거대한 풍력 터빈에서와 마찬가지로, 극복해야 할 장애물은 베어링에 포함된 비금속에 오랜 기간에 걸친 진동으로 박리 또는 균일이 발생하는 일이었다. 부하가 클수록 이러한 경향도 커진다. 마찬가지로 열, 습기, 비누, 먼지와 곰팡이 등 가혹한 환경에 대해서도 고려가 필요했다.
2014년 12월에 제시된 NSK의 솔루션은 드럼 세탁기를 위한 BNEQARTET™ 장수명 베어링이었다. 더 커진 부하에서도 이 베어링은 드럼 세탁기의 드럼 지지에 사용되는 표준 베어링 대비 두 배의 수명을 제공하지만, 더 많은 공간을 차지하지 않는다.
NSK는 핵심 재료 기술들 중 하나를 이용하여 합금 최적화와 오염 방지 자체 세정 관리 기술을 조합한 새 베어링 원료를 개발했다. 그 결과는 다음과 같다.
· 정격 피로 수명 2배
· 오염에 의한 손상으로부터의 응력 집중에 의한 surface-originated flaking 억제
· “White structure flaking” 억제
· 고온 환경에서의 박리 손상 억제
NSK는 2018년까지 이 제품에 대한 전 세계 연간 매출액 목표를 15억엔(약 $12.5m)으로 잡고 있다.
상세 정보: www.nsk.com/company/presslounge/news/2015/press0114b.html
앞에서 제공한 두 가지 이야기에 대한 마지막 ‘스핀’에 대해 소개하면, NSK의 노력의 결과, 곧 많은 세탁기들이 보다 효율적으로 에너지를 사용하게 될 것이다. 바로 풍력에 의해 지속 가능한 방식으로 만들어진 에너지를 말이다.
NSK 소개
2016년 NSK Ltd.(NSK. 본사: 일본 도쿄. 사장 겸 CEO: 노리오 오츠카(Norio Otsuka))는 일본 최초의 베어링 제조업체로서 창립 100주년을 맞게 된다. “동작과 제어(Motion & Control)”를 사업의 중심 테마로 삼고 있는 NSK는 오늘날 31개국에 걸쳐 213개의 설비를 갖추고 베어링 외에도 다양한 정밀 기계 부품들을 다양한 산업 고객들에게 공급하는 글로벌 기업이다. NSK는 세계 최고의 기술, 영업 인력 및 고객 서비스 능력으로 고객들에게 종합 서비스를 제공한다.
[이 보도자료는 해당 기업에서 원하는 언어로 작성한 원문을 한국어로 번역한 것이다. 그러므로 번역문의 정확한 사실 확인을 위해서는 원문 대조 절차를 거쳐야 한다. 처음 작성된 원문만이 공식적인 효력을 갖는 발표로 인정되며 모든 법적 책임은 원문에 한해 유효하다.]
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