초록 ▼

최종목표
〇 공작기계용 주배관 탈압 차동형 102kg/cm²급 전동식 정량 그리스 윤활 시스템 개발
- 고압펌프 : 주 배관을 통하여 토출밸브까지 그리스를 가압하는 장치
- 정량 토출밸브 : 윤활개소에 정해진 양만큼씩 그리스를 토출하는 장치
- 카트리지 : 그리스 보충교환의 편의성 제공을 위한 교체형 용기
- 압력센서 : 가압펌프의 과잉 가압·작동을 방지하기 위하여 설정압력을 감지하여 제어장치(PCB)로 신호를 보내는 주 배관의 말단에 취부 된 장치
〇 생산효율화 및 개발제품 신뢰

최종목표
〇 공작기계용 주배관 탈압 차동형 102kg/cm²급 전동식 정량 그리스 윤활 시스템 개발
- 고압펌프 : 주 배관을 통하여 토출밸브까지 그리스를 가압하는 장치
- 정량 토출밸브 : 윤활개소에 정해진 양만큼씩 그리스를 토출하는 장치
- 카트리지 : 그리스 보충교환의 편의성 제공을 위한 교체형 용기
- 압력센서 : 가압펌프의 과잉 가압·작동을 방지하기 위하여 설정압력을 감지하여 제어장치(PCB)로 신호를 보내는 주 배관의 말단에 취부 된 장치
〇 생산효율화 및 개발제품 신뢰성 제고를 위한 전용장비 및 장치 개발
- 정량 그리스 토출밸브 전용 테장비의 설계 및 제작
- 고압(82〜102 kg/cm²) 그리스 펌프 전용 성능시험 검사장비 설계 및 제작
- 정량밸브 스프링의 압입·조립을 위한 전용 치공구 설계 및 제작

개발내용 및 결과
〇 개발기술
- 그리스를 정량 밸브까지 전송할 수 있는 소형 고압 피스톤 펌프 설계 및 가공기술
- 펌프 구동 모터 및 펌프 작동시간 등을 제어하는 장치(PCB) 설계기술
- 펌프 구동용 고(高) 토크 모터 및 감속기(Geared Motor) 설계기술
- 정량(0.03~1.0cc/회)의 그리스를 토출하기 위한 밸브의 설계·가공기술
- 주 배관 내 압력과 카트리지 내 그리스 잔유량 감지 센서 설계 기술
- 정량 그리스 윤활 시스템(펌프, 밸브) 전용 검사장비 및 조립장치 설계기술
- 그리스 윤활펌프가 부착 될 공작기계, 사출성형기 등과 부합되는 펌프, 카트리지 및 카트리지 커버의 외형 디자인 개발

〇 제품에 대한 기술적인 원리
- [펌프] 구동용 모터의 회전운동을 중간판(Push Plate)을 이용하여 직선운동으로 변환하여 피스톤을 작동시켜, 펌프 몸체(Body)의 실린더 내에서 왕복 운동을 통한 그리스의 흡입과 토출 및 가압 하도록 함
- [제어장치] 모터의 정·역회전 제어, 피스톤의 탈압 위치 제어, 펌프의 휴지 시간 제어, 각종 센서(펌프의 토출 압력센서, 유량센서, 배관의 압력센서 등)로부터 입력된 신호를 감지하여 펌프 작동 제어 등 수행
- [정량밸브] 밸브 내 실린더의 직경과 행정거리에 따른 토출유량 결정
- [모터 및 감속기] 감속기의 감속비를 활용하여 직류모터의 회전 운동을 피스톤의 왕복운동시로 전환
〇 연구내용 및 결과
- 기술개발 목표(그리스 정량급유, 토출압력 102kg/cm² 정량 토출 등) 달성의 핵심 기술인 펌프 실린더 내 가공(조도 0.4Ra) 기술 개발, 펌프의 토출압력 손실 방지를 위한 펌프 바디 내 각 부위의 가공 및 실링 기술 등 개발 완료
- 주기적으로 정량의 그리스를 토출하기 위한 펌프 및 배관 내 탈압 기술 개발 완료 및 특허 등록 출원
- 기술개발 목표(7cc/min) 달성을 위하여 실린더의 직경, 피스톤의 왕복 거라횟수 및 모터 제어기술 등 개발 완료
- 펌프 구동용 모터 및 감속기의 최적 설계로 펌프 효율 및 피스톤 가압 토크 향상
- 정량(0.03~1.0cc/회)의 그리스를 토출하기 위한 그리스 토출용 정량밸브의 설계 및 밸브 실린더 가공기술 개발 완료 및 디자인 등록 출원
- 펌프 및 배관 내 압력 제거를 위한 탈압구조 설계 및 가공기술 개발 완료
· 경쟁사(日 LUBE, 韓 아륭기공 등)의 특허 회피기술 개발 완료
- 정량 그리스 윤활 시스템(펌프, 밸브) 전용 검사장비 및 조립장치 개발 완료
· 펌프의 작동상태, 토출압력 등의 이상 유무를 One-stop으로 검사하고 검사이력 DB 구축이 가능한 스마트화 장비 개발
· 다수의 그리스 토출 정량밸브의 이상 유무를 동시에 검사할 수 있는 장비 및 지그 개발
- 그리스 윤활펌프가 부착 될 공작기계, 사출성형기 등과 부합되는 펌프, 카트리지 및 카트리지 커버의 외형 디자인 개발완료 및 디자인 등록 출원

기술개발 배경
〇 해외 선진사 공작기계 및 최신 국내 공작기계도 그리스 윤활장치의 채택이 증가하고 있어 국산 공작기계의 경쟁력 제고를 위해서는 공작기계용 그리스 윤활시스템의 개발이 시급한 실정
- 지금까지 주로 Oil을 윤활유로 사용하던 공작기계의 윤활방식이 작업 환경 개선, 윤활 관련 유지 보수의 편리상확실성 그리고 내구성 증대 등의 요구 증가에 따라 오일 윤활방식에서 그리스 윤활방식으로 확대되는 추세
〇 공작기계용 윤활시스템은 우리나라 공작기계의 글로벌 경쟁력 제고를 위하여 절대적으로 필요한 핵심기술로써 시급히 확보하지 못할 경우 일본, 대만 등 선진국 또는 경쟁국에 시장잠식 우려
* 중국, 인도 등도 공작기계용 윤활장치를 생산하고 있으나 기술적 열위에 있음
- 윤활장치는 우리나라를 비롯하여 일본, 독일, 미국, 이태리, 대만 등 공작 기계 생산국에서 주로 생산하고 있어 우리나라 공작기계와 함께 글로벌 시장 진출 가능성이 높은 유망기술 임
- 일본 공작기계는 LUHE社가 시장을 주도하고 있으며, 경쟁국인 대만 기업도 공작기계용 그리스 윤활시스템의 개발을 완료하고 국내 진출을 위하여 적극적인 마케팅 활동을 하고 있음

핵심개발 기술의 의의
〇 최신 정량그리스 펌프의 국산화
- 지금까지 전량 수입에 의존하고 향후 수요 증가에 따라 수입 증가가 예상되는 정량 그리스 펌프를 국산화함으로써 우리나라 공작기계의 경쟁력 제고와 대일 무역수지 개선에 기여
〇 탈압 관련 특허 회피기술 개발
- 정량 그리스펌프의 핵심 기술인 탈압 기술을 경쟁사 특허를 회피하여 개발함으로 사업화뿐만 아니라 수출에 우려되는 장벽을 해결하였으며, 응용 제품 개발의 기반 확보
〇 제어장치(PCB) 개발
- 펌프 제어를 위한 PCB의 독자 개발은 펌프의 다양한 기능을 구현할 수 있을 뿐만 아니라 수요자의 요구에 맞춘 특화된 제품개발의 기반 확보
〇 국산화율 99.1%
- 펌프 본체(Body) 내의 유압 형성·유지를 위한 실링 부품을 제외한 모든 소재 및 부품의 국산화로 개발제품의 가격 경쟁력 제고를 위한 여력 확보
〇 펌프의 신뢰성 및 내구성 테스트를 위한 시험·검사장치 동시 개발
- 출하제품의 전수 시험·검사가 가능하여 고가·고정밀 공작기계의 내구성과 부품가공 정밀도에 직접적인 영항을 미치는 윤활펌프의 신뢰성 제고 기대
〇 응용제품 개발 확장성 기반 마련
- 수입의존도가 높은 사출성형기, 건설기계 및 자동화설비용 정량 그리스 윤활장치의 국산화 가능
- 기계·설비 가동의 자동화 및 무인화가 증가함에 따라 다양한 윤활 개소에 정량의 그리스를 공급하기 위한 윤활장치 요구가 증가할 것으로 예상
- 사용 전원의 다양화(DC 24V 배터리, AC 220~380V 전원 등) 또는 제품의 소형화(Portable 윤활장치) 등으로 수요층 확장 가능

적용 분야
〇 공작기계의 정밀도 및 내구성 향상을 위한 그리스 윤활
- 공작기계의 습동면(안내면) 및 스핀들 등 회전운동과 직선운동이 발생하는 부위(윤활개소)에 최적의 윤활로 최상의 가동상태로 유지하도록 함으로써 공작기계의 가공 정밀도 향상에 기여
* 그리스 윤활은 강한 오일막을 형성하고 쉽게 유화되거나 절삭유에 씻겨나가지 않는 특성을 갖추고 있어 공작기계의 회전 또는 이송오차를 극소화할 수 있음
* 공작기계 습동면의 부드러운 운전과 정확한 제어로 스틱슬립(stick-slip)을 예방함으로써 공작기계 가공품의 정밀도 향상에 기여
〇 수입의존도가 높았던 사출성형기, 건설기계 및 자동화설비용 그리스 윤활
- 그리스의 Sealing 작용, 긴 사용수명과 간단한 윤활장치 등의 잇점으로 구름베어링(볼베어링, 롤러베어링 등)의 90% 이상이 그리스로 윤활
- 기계·설비 가동의 자동화 및 무인화가 증가함에 따라 다양한 윤활 개소에 정량의 그리스를 공급하기 위한 높은 신뢰성과 내구성을 갖춘 윤활장치 요구가 증가할 것으로 예상

(출처 : 초록 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 10
• 목차 ... 13
• 제 1 장 서 론 ... 15
• 제 1 절 기술개발 개요 및 필요성 ... 15
• 1. 기술개발 개요 ... 15
• 2. 기술개발 필요성 ... 16
• 제 2 절 국내외 관련 기술의 현황 ... 17
• 1. 공작기계용 그리스 윤활 장치 주요 생산기업 ... 17
• 2. 공작기계용 정량 그리스 윤활펌프 기술 수준 ... 17
• 제 3 절 기술개발 목표 및 결과 ... 18
• 1. 기술개발 목표 ... 18
• 2. 기술개발 결과 ... 19
• 제 2 장 기술개발 내용 및 방법 ... 20
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 결과 ... 20
• 1. 연구개발의 최종 목표 ... 20
• 2. 연구개발 최종 목표의 평가 방법 ... 20
• 3. 기술개발 최종 목표의 시험방법 및 시험 결과 ... 21
• 제 2 절 기술개발 범위 및 내용 ... 22
• 1. 공작기계용 주배관 탈압 차동형 102 kg/㎠급 전동식 정량 그리스 윤활 시스템 ... 22
• 2. 개발제품 신뢰성 제고 및 생산 효율화를 위한 전용장비 및 장치 ... 23
• 3. 개발기술 보호와 신뢰성 제고를 위한 특허 분석·출원 및 인중획득 ... 24
• 4. 정량 그리스 토출밸브 생산 효율화를 위한 생산공정 설계 ... 24
• 제 3 절 수행 결과의 보안 등급 ... 24
• 제 4 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 24
• 제 3 장 기술개발 결과 및 사업화 계획 ... 25
• 제 1 절 기술개발 최종 결과 ... 25
• 1. 연구개발 추진 일정 및 실적 ... 25
• 2. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 ... 26
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 및 각 기관별 연구개발 결과 ... 28
• 1. 연구개발 추진체계 및 조직 편성도 ... 28
• 2. 각 기관별 추진 내역 ... 30
• 제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 67
• 1. 목표시장(국내 공작기계 시장) 현황 및 전망 ... 67
• 2. 해외 목표시장(공작기계 시장) 현황 및 전망 ... 69
• 3. 사업화 전망 ... 70
• 제 4 절 고용 창출 효과 ... 72
• 제 5 절 자체보안관리진단표 ... 73
• 끝페이지 ... 73