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논문 상세정보

공작기계 주변장치의 에너지 절감 대기전략

Standby Strategies for Energy Saving in Peripheral Equipment of Machine Tools

Abstract

Energy cost has been increasing rapidly to comply with environmental regulations worldwide and the manufacturing industry who consumes more than half of the total energy needs to improve their cost competitiveness considering environmental costs. Machine tools are essential elements in manufacturing industry and efforts have been made recently to increase their energy efficiency mainly by German and Japanese machine tool builders. In this paper, trends in energy saving technology are described on the hardware and software sides of peripheral equipment of machine tools. In addition, the power consumption of a machining center is measured and analyzed to develop a software-based standby strategy for energy saving with peripheral equipment of machine tools.

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gas bypass 방식의 오일쿨러
gas bypass 방식의 오일쿨러의 소비 에너지를 절감할 수 있는 방법은 무엇인가?
압축된 가스 일부 또는 전부를 열교환기 입구에서 PID제어를 통해 적절한 비율로 혼합하여 냉각유의 온도 제어 효율을 제고함으로써

4에 gas bypass 방식의 오일쿨러의 작동원리를 나타내었다. gas bypass 방식의 오일쿨러는 압축된 가스 일부 또는 전부를 열교환기 입구에서 PID제어를 통해 적절한 비율로 혼합하여 냉각유의 온도 제어 효율을 제고함으로써 소비 에너지를 절감할 수 있다. Fig.

하드웨어적 에너지 소비 절감 방안
Schischke가 제시한 공작기계의 하드웨어적 에너지 소비 절감 방안은 무엇인가?
구조 최적화를 통한 경량화, 에너지 재생 드라이브 모듈의 사용, 볼스크류 드라이브를 대체하는 다이렉트 드라이브의 채용, 동력 전달 장치에서 V 벨트를 대체하는 cogged V 벨트의 사용 등

공작기계는 다수의 부품으로 이루어진 시스템으로 공작기계를 구성하는 각 부품의 효율을 향상 시킴으로써 공작기계의 에너지 소비를 절감할 수 있음은 자명하다. Schischke5는 구조 최적화를 통한 경량화, 에너지 재생 드라이브 모듈의 사용, 볼스크류 드라이브를 대체하는 다이렉트 드라이브의 채용, 동력 전달 장치에서 V 벨트를 대체하는 cogged V 벨트의 사용 등을 하드웨어적 에너지 소비 절감 방안으로 제시하였다. 냉각 및 유압시스템에 대하여는 국내의 연구개발 동향을 아래에 제시한다.

머시닝센터
에너지 비용이 부담 되지 않을 때, 머시닝센터 작업장의 통상적인 운영 방식은 어떻게 되는가?
1일 가공 개시 시점 전에 기계를 예열하고 작업 단위 간 대기시간에도 기계의 전원을 계속 켜두는 것

즉, Fig. 3과 같이 1일 가공 개시 시점 전에 기계를 예열하고 작업 단위 간 대기시간에도 기계의 전원을 계속 켜두는 것이 에너지 비용이 부담되지 않을 때의 작업장의 통상적인 운영 방식이다. 에너지 가격의 상승에 따라 개별 제조사가 에너지 비용에 민감해질 것으로 예상되므로 공작기계 제작사는 대기전력을 절감할 수 있는 보다 세밀한 운영 방식을 제공할 필요가 있다.

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참고문헌 (12)

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