채택한 크레인이 더 이상 공급되지 않는다면 어떻게 해야 할까? 호주의 천장 기중기 공급업체는 파라미터가 매우 특수하다 할지라도 고객의 모든 요구를 만족시킨다. 이 애플리케이션을 위한 과제는 두 대의 기존 제품으로 새로운 브리지 크레인을 동기화하는 것이었다. 독일의 제조업체인 노드 드라이브시스템즈(Nord Drivesystems)는 최종 사용자의 예산 요건을 고려하여 드라이브를 구성했다.
멜버른에 위치한 모듈러 크레인(Modular Cranes Pty Ltd)은 호주의 천장 기중기 분야의 선도 업체로, 최고 100톤에 이르는 탑재량의 모듈식 패키지를 공급하고 있다. 크레인은 특정 공장의 레이아웃이나 애플리케이션에 부합하도록 각각 조정이 이뤄진다. 30년이 넘은 가족 기업인 이 업체는 모든 국가의 고객들에게 고품질의 핸들링 제품을 공급한다. 모듈러 크레인은 ARC(Advanced Radiotech Corporation), 도나티(Donati), 스트리트(Street)와 같은 크레인 기술 분야의 상위권 제조업체들과 작업하고 있다. 또한 이 회사는 호주의 빅토리아주는 물론, 뉴사우스웨일스, 사우스오스트레일리아, 태스매니아주 전역에서 크레인을 제공하고 있다.
단종된 크레인 모델의 사양 평가
한 대형 트럭 트레일러 제조업체는 흔치 않은 문제를 가지고 모듈러 크레인을 찾았다. 이 회사는 두 대의 22m 폭의 천장 기중기를 자사 공장에 성공적으로 이용해 왔다. 각각 12.5톤 등급의 전통적인 싱글 거더(Ssingle-Girder) 브리지 설계로 된 이 크레인은 공장의 전체 길이를 가로질러 빔을 지원하는 동일한 설정으로 설치되었다. 이 두 대의 크레인은 2단 변속은 물론, 램프-업 및 램프-다운 시간에 대한 동기화 및 동일한 사양으로 되어 있다. 무선 휴대형 원격 제어 펜던트는 두 쌍의 크레인을 필요에 따라 동시에 작동시킨다. 생산 공정의 변경으로 동일한 설정으로 빔을 지원하는 것은 물론, 매우 길고 육중한 트레일러를 언제든지 두 대의 크레인 간의 부하를 공유함으로써 공장 전체를 이동할 수 있도록 해주는 동일한 3번째 크레인 설치가 필요하게 되었다. 하지만 이 애플리케이션에 사용된 특정 크레인은 더 이상 생산되지 않았다. 여러 해 동안 안정적인 서비스를 제공한 후, 기존 크레인은 거의 수명이 끝나가고 있었으며, 따라서 경제적으로나 환경적으로도 지속 가능한 대체물은 더 이상 존재하지 않았다. 모듈러 크레인은 기존 공장의 크레인과 성능 및 동기화 특성이 매칭되는 실용적이면서도 경제적인 대체 디자인 솔루션을 찾아야만 했다.
맞춤형 드라이브 환경설정
모듈러 크레인은 새로운 천장 기중의 2개의 브리지 드라이브를 위해 독일의 드라이브 제조업체인 노드 드라이브시스템즈(Nord Drivesystems)의 전문기술을 필요로 했다. 모듈러 크레인의 관리부 팀장인 맥디어미드(Annie McDiarmid)는 “새로운 크레인이 기존의 현장 크레인과 동기식으로 정확하게 이동하도록 해야 하는 문제에 직면에 있었다. 노드 드라이브시스템즈는 우리 고객의 예산요건에 부합하는 솔루션을 제공해 주었으며, 기존의 인버터를 사용하지 않는 크레인과 가속 및 감속, 제동, 이송 속도를 매칭시킬 수 있도록 해주었다.”고 밝혔다. 노드사는 효율적인 헬리컬 기어 장치와 10Nm 전기 브레이크를 갖춘 표준 4-극 전기 모터, 그리고 외부 브레이크 레지스터를 갖춘 모터 일체형 주파수 인버터로 구성된 통합 솔루션을 제안했다. 2개의 브리지 드라이브는 간단한 파라미터 설정 방법을 통해 기존 크레인과 동기화되고 매칭될 수 있도록 설정되었으며, 크레인 거더에 플랜지-장착 방식으로 탑재되었다. 작동은 동일한 원격 제어 펜던트로 아무 문제없이 수행되었으며, 부가적인 설정도 필요하지 않았다. 노드사의 헬리컬 기어 세트의 정밀성 및 분산형 주파수 인버터 소프트웨어의 유연성은 새로운 크레인이 로터리 인코더 없이 기존 크레인과 동기화될 수 있도록 해주었다.
복구 가능한 기어박스
노드사는 10Nm ~ 26,000Nm의 넓은 범위의 토크와 1.35:1 ~ 14,340.31:1의 비율을 제공하는 자사의 UNICASE 헬리컬 인라인 기어박스 시리즈를 이용해 이 기어장치를 구성했으며, 어떠한 작업이나 장치 설정을 위한 최적의 구동열을 구성할 수 있는 독보적인 유연성을 제공한다. 통합 플랜지 및 베어링 세트를 포함해 일체형으로 만들어진 UNICASE 하우징 디자인은 오랫동안 고장없이 동작이 가능하도록 해주며, 매우 견고한 솔루션으로 극심한 부하도 견딜 수 있도록 해준다. 노드사는 이 분야의 독보적인 선도업체로, 일체형 주철 하우징으로 242,000Nm의 출력 토크를 갖춘 대규모 산업용 기어 장치를 생산하는 세계 유일의 제조업체이다.
새로운 환경에 적응 가능한 전자기술
동기화 문제를 해결하기 위해 노드사는 차폐된 케이블을 사용하지 않고 간편하게 설치할 수 있는 모터 일체형 주파수 인버터를 추천했다. 이 제조업체는 사용자들이 어떠한 특정 작업에서 요구되는 정확한 기능을 갖춘 최적의 컴팩트한 솔루션을 선택할 수 있도록 다양한 등급의 성능과 기능 옵션을 갖춘 포괄적인 드라이브 전기기술 프로그램을 갖추고 있기 때문에 예산 및 자원이용에 맞게 최적화할 수 있다. 이 애플리케이션을 위해 선택된 SK 205E 인버터는 램프-업과 같은 드라이브 기능을 실현하고 있으며, 이 인버터는 높은 토크에서 천천히 모터 시동이 가능하기 때문에 극심한 부하로부터 기계장치를 보호할 수 있어, 대형 천정 기중기가 정지 후 시동될 때 효과적이다. 외부 브레이크 레지스터는 크레인이 감소할 때의 회생 전류를 충분히 수용할 수 있다. 또한 이 인버터는 내부 제어 전압을 제공하는 필수적인 24VDC 전원공급장치를 갖추고 있기 때문에 별도의 제어 케이블없이 전원코드만 연결하면 된다.
글로벌 조직을 통해 로컬 지원 가능
애니 맥디어미드 관리 매니저는 노드사의 탁월한 고객 지원을 강조하면서 “프로세스 전반에 걸쳐 노드사는 훈련된 전문가들을 통해 엄청난 지원을 제공했으며, 가능한 최상의 결과를 달성할 수 있도록 우리와 작업했다.”고 피력했다. 또한 이 맞춤형 프로젝트를 완전히 마감한 후에 애니 맥디어미드는 “노드사에게 불가능한 문제는 없다!”고 결론지었다. 전세계적으로 이러한 높은 수준의 지원을 실현하기 위해 노드 드라이브시스템즈 그룹은 대규모 자회사 및 서비스 센터 네트워크를 구축하고 있다. 이 제조업체는 1990년대 중반부터 호주대륙에서 활동해 왔으며, 노드사의 호주 자회사인 노드 드라이브시스템즈(NORD DRIVESYSTEMS Pty Ltd.)는 멜버른 교외에 있는 데리뮤트에 조립설비를 구축하고 지난 2010년에 사업을 시작했다. 이 공장은 독일 모기업의 표준과 일치하는 생산 및 품질 보장 공정을 기반으로 최신 기어드 모터 생산능력을 갖추고 있다. 한편 노드 사는 시드니 및 브리즈번 등 2개의 항구 도시에 추가로 판매지사를 유지하고 있으며, 지역 세일즈 매니저를 통해 호주는 물론, 뉴질랜드의 모든 행정구역을 관할하고 있다. 노드사는 관련된 호주 에너지 효율 사양 MEPS 고효율을 준수하는 모터와 C-Tick 인증을 획득한 주파수 인버터를 제공하고 있다.
노드 드라이브시스템즈(NORD DRIVESYSTEMS)는 기어드모터 기술 개발 및 제조업체로 약 3,000명의 직원을 두고 있으며, 제품 포트폴리오는 에너지 효율 및 방폭 드라이브를 비롯해 까다로운 애플리케이션 요건에 부합하는 표준 드라이브 제품에서 고객 맞춤형 솔루션에 이르기까지 광범위하다. 총 매출액은 2011년 회계연도 기준 4억1천2백만 유로를 기록했다. [제공. 노드 드라이브시스템즈(NORD DRIVESYSTEMS), www.nord.com ]
파워일렉트로닉스 매거진 뉴스팀. news@powerelectronics.co.kr
