국내 연구진이 강철처럼 가공에 큰 힘이 필요한 소재부터 알루미늄처럼 가공이 어려운 경량재까지 하나의 기계로 가공할 수 있는 똑똑한 프레스를 개발했다.

한국기계연구원(원장 임용택)은 26일 광응용기계연구실 강재훈 박사팀이 회전 속도와 위치 등을 자유롭게 제어할 수 있는 서보모터를 이용, 경량소재도 정밀하고 빠르게 성형할 수 있는 첨단 프레스 '쎄다'(SEDA)를 개발했다고 밝혔다.

쎄다 프레스는 출력이 낮은 서보모터 2개를 사용해 최대 50배 이상의 프레스 가압력을 내면서도 제품 가격은 같은 가압력을 내는 기존 프레스보다 25% 낮고 전기소비량은 30% 줄일 수 있다고 연구진은 설명했다.

서보 모터(Servo Motor)는 한 방향으로 단순 회전 운동을 하는 일반 모터와 달리 회전속도와 위치, 지연 시간, 방향 등을 자유롭게 제어할 수 있는 모터다.

연구진은 2개의 서보모터를 사람의 팔 같이 좌우대칭 형태로 배치, 누르는 힘의 크기를 고효율로 키울 수 있는 고유 메커니즘을 개발했다.

기존 프레스는 가격이 비싸면서 크고 무거운 서보모터 1개가 사용돼 프레스 가격이 높을 뿐 아니라 상부가 무거운 '가분수 구조'였다.

알루미늄이나 마그네슘 합금, 고장력판과 같이 미래형 자동차나 대형 디스플레이, 항공·군수기기 부품에 사용되는 난성형 경량재는 복원력이 뛰어나고 파단이나 균열이 발생해 기존 프레스 기술로는 성형이 어려웠다.

연구진은 이번에 개발한 쎄다 프레스는 성형 공정에서 속도나 지연 시간 조절이 자유로워 프레스의 동작을 원하는 대로 설정할 수 있어 이런 소재의 성형에 적용할 수 있다며 이를 통해 경량재의 정밀 부품화도 가능하다고 설명했다.  

연구진은 이 기술과 관련해 현재 국내 특허 5건을 등록하고, 국제특허 출원도 추진할 예정이다. 

강재훈 박사는 "지금까지 프레스는 공작기계의 첨단화되는 성능과 기능 발전을 따라가지 못했다"며 "이번에 개발한 서보프레스는 PC기반으로 운용되는 작업자 친화형 조작 프로그램과 함께 성형 상태를 실시간으로 보여주는 그래픽 기능 등도 갖춰 비숙련자들도 쉽게 다룰 수 있다"고 말했다.