유압 설비의 유지와 개선

엄주선 포스코 인재창조원 교수·컨설턴트

처음 제철소 현장 견학을 하면서 입을 못 다물 정도로 깜짝 놀란 것이 열연공장에서 압연하는 모습이었다. 시뻘겋게 달아오른 철판이 가열로에서 나와 이송 롤을 타고 쿵쿵쿵하고 이동하여 거대한 소리와 함께 압연기에 압착되어 밀려 들어가는 것이다. 이후 물과 증기를 사방으로 내뿜으면서 압연기와 철판이 부딪치는 굉음이 몇 차례 반복되더니 어느 순간 길이가 길어지고 천둥과 같이 우르르 쿵 하는 소리와 함께 시계의 태엽처럼 말린 제품이 만들어지는 모습은 지금도 뇌리에 남아 심장을 울리는 듯하다.

이렇듯 시뻘겋게 달구어진 철판을 고객이 원하는 두께로 압연하는 과정에서 설비 제어를 위해 반드시 필요한 것이 유압이다. 유압의 기본원리는 17세기 프랑스의 수학자 블레즈 파스칼(Blaise Pascal)이 발견한 것으로 밀폐된 공간에서 가해진 압력은 유체의 모든 방향으로 균등하게 전달되며 그 힘은 동일한 압력에서는 면적에 비례하여 커진다는 것이다. 그래서 상대적으로 작은 힘으로 큰 힘을 전달 할 수 있어 산업현장에서 유용하게 사용되며 수리공장에서 자동차를 들어 올리는 리프트나 건설 현장의 중장비 항공기 렌딩기어 등 다양한 분야에 사용된다.

유압 장치는 강력한 힘 전달과 부드러운 움직임을 통한 정밀한 제어가 가능하다는 장점이 있지만 비압축성 유체를 사용하기 때문에 누유로 인한 주변환경 오염이 발생되고 온도가 낮으면 유체의 점도의 증가로 분자들이 느리게 움직여 서로 더 강하게 결합하게 되어 유체 흐름에 저항이 생겨 작동이 느려지며 온도가 너무 높으면 유체의 산화가 급격하게 진행되는 등 온도에 민감하고 화재에 취약한 단점이 있다.

그래서 유지관리가 어려우며 가장 중요한 것은 청결과 온도이다. 청결에 있어 첫째는 유압유의 청정도 관리로 각 부에 설치된 필터의 정기점검과 오일의 주기적 교체 공기와 수분의 차단이다. 둘째는 유압 기기와 주변을 깨끗하게 하여 외부로부터 발생하는 먼지나 이물이 혼입되지 않도록 하는 것이다. 가장 쉬운 방법이지만 현장에 가 보면 제일 안되는 부분이기도 하다. 주변의 먼지나 이물로 인해 부품의 마모나 손상으로 성능이 저하되고 시스템 과열로 작동 불량이 발생하거나 고장과 가동 중단이 발생하게 된다.

또 다른 유지관리의 핵심은 유체의 적정한 온도관리이다. 유압유의 온도가 높으면 점도가 낮아지고 유압유의 윤활 성능이 저하되며 마찰과 마모가 증가하여 펌프 밸브 실린더 등 주요 부품의 손상이 발생된다. 고온이 지속되면 유압 부품의 열팽창과 고무와 씰 류의 열화로 이어지며 유압유의 산화가 가속화되어 슬러지나 바니시와 같은 찌꺼기가 발생하여 시스템 내부에 쌓이거나 필터를 막아 밸브의 작동에 영향을 끼칠 수 있다.

생산 현장의 유압 설비는 고장이 없어야 생산과 품질 모두 확보되며 작업자도 부담 없이 일을 할 수 있다. 많은 현장에서 작동에 문제가 없다고 관리를 소홀히 하여 큰 고장이나 화재로 이어지는 경우를 보았기에 청결과 온도의 중요성을 잊지 말고 실천하기를 권장한다.