[기계신문] 한국산업기술시험원(KTL)은 산업통상자원부의 ‘스마트계량 측정기술 기반 조성사업’을 통해 5~20 ㎏ 분동(F1급) 교정 자동화 시스템 국산화에 성공했다.
분동은 질량의 표준이 되는 물질로서, 정밀한 질량 측정이 요구되는 제약, 의학, 식품과 같은 산업 현장에서 정밀·정확도와 신뢰도 확보를 위해 필수로 활용된다.
국제법정계량기구(OIML) 기준의 오차범위에 따라 분동 정확도 등급은 E1, E2, F1, F2, M1, M1-2, M2, M2-3, M3로 총 9개이며, E1이 정확도가 가장 높고 M3가 정확도가 가장 낮다.
분동 교정은 한국인정기구(KOLAS)의 지정을 받은 기관이 보유한 기준 분동과 기업체에서 의뢰한 교정 대상 분동의 무게를 지속적으로 비교하여 오차값을 측정하는 방식으로 진행되며, 통상 약 24개월 주기로 교정을 받는 것이 권장된다.
그간 교정 작업자는 분동 교정을 위해 기준 분동과 교정 대상 분동을 번갈아 무게를 재며 수동으로 오차값을 측정해야 하는 어려움이 있었다.
KTL 유동훈 공업물리표준센터장과 이민수 수석연구원이 1년 여간의 노력 끝에 분동 교정에 많이 사용되는 F1급 5~20 ㎏ 분동 교정 자동화 시스템 개발로 분동 교정 과정이 자동화된다.
분동 교정 자동화 시스템에 의하면, 작업자는 Zero 포지션 위에 교정 대상 분동을 올린 후 분동 매거진 내 위치를 설정, 로봇 손이 교정 대상 분동을 컴퓨터 입력된 매거진 위치로 옮겨서 이동시킨다. 컴퓨터에 분동 교정 실시 입력 시 로봇 손이 분동 매거진 내 기준 분동과 교정 대상 분동을 번갈아가며 저울에 무게를 재고 오차값을 측정, 이를 바탕으로 분동 교정 성적서를 발행한다.
분동 교정이 자동화됨에 따라, 분동 교정 업무 효율성과 생산성을 향상시켜 분동 교정시간을 50 %로 단축시키고, 로봇에 의한 측정으로 측정 부정확도를 5 % 정도 개선할 수 있다.
이를 통해 정밀 측정이 필요한 국내 기업들의 제품 개발·상용화를 신속히 지원하고, 정밀 정확도와 신뢰도 향상으로 기업 품질 경쟁력 제고에도 기여할 것으로 기대된다.
외산 분동 교정 자동화 장비를 사용할 경우, 고가의 장비값뿐만 아니라 유지보수(AS) 시 해외 전문가가 직접 방문해야 하기 때문에 많은 비용과 시간이 소요되어 국내 교정기관들의 어려움이 있었다.
이번에 개발된 분동 교정 자동화 시스템을 국내에 보급·확산하여 국내 교정 기관들의 애로사항을 해소하고, 1대에 5억 원 가량 외산장비를 국산화하여 수입대체 효과도 발생할 것으로 예상된다.
또, 분동을 수동으로 교정할 경우 발생할 수 있는 작업자의 손목, 허리 등 부상을 예방하여 작업자의 안전을 확보가 가능하다.
KTL 유동훈 공업물리표준센터장은 “교정·시험·검사 등의 분야에서 측정 자동화는 정밀 정확도와 생산성을 동시에 향상할 수 있는 방법”이라며 “KTL의 56년간 기술노하우를 바탕으로 측정 자동화 분야 세계 최고 수준의 기술력 확보 및 기술지원을 확대하여 공공기관으로서의 책무 이행에 최선의 노력을 다하겠다”고 밝혔다.
이번 연구과제의 총괄책임자인 KTL 이민수 수석연구원은 “이번에 개발된 F1급 분동 교정 자동화 시스템을 타 연구기관과 협업하여 시스템을 고도화할 계획”이라며 “앞으로 측정 자동화 시스템을 여러 분야로 확대해 나감과 동시에 국내에 본 시스템을 필요로 하는 교정·시험·검사 기관에 공급하여 업무 효율성 제고와 경쟁력 강화에 기여하겠다”고 밝혔다.
한편, KTL은 대분류 8개·중분류 37개·소분류 388개 분야에서 교정이 가능한 국내 최대 교정기관으로 연간 12만 건 이상의 교정 업무를 제공하여 국내 기업 지원에 앞장서고 있다.
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