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고속주축용 구름베어링의 개발 동향

전문가 제언: □ 최근 일본에서는 Nagoya공업대학 등을 중심으로 자기베어링이 갖는 고부하능력 및 정강성(靜剛性)과 공기정압베어링의 뛰어난 동강성(動剛性)을 살려 구름베어링의 단점인 고속가공 시의 마찰, 발열 및 팽창 등의 문제점 해결이 가능한 하이브리드 베어링 개발이 활발히 추진되고 있으며, 우리나라에서도 경희대 등을 중심으로 세라믹 물질 위에 고분자 물질을 결합시킨 유기-무기의 하이브리드 입자 재료의 제조기술 개발의 성공에 따라 고속화 등의 새로운 추세에 대응하는 신기술의 발전이 기대된다.

□ 주축용 베어링은 산업현장의 공작기계에 대한 고성능화 수요와 보조를 함께하며 많은 발전을 하였지만 앞으로의 요구 성능은 보다 고도화/다양화 될 것이다. 이에 부응하여 한국기계연구원 등을 중심으로 빌트인모터 내장형 주축계의 열적 최적화 연구, 자기베어링 상용화, 성능시험 및 안정성 해석 시스템 개발, 최적 고속절삭가공을 위한 전산화 프로그램 개발, 가공면 거칠기 진단/평가 시스템 구축 및 주축계 동특성 진단 범용화 모듈 구축 등에 많은 연구개발이 시도되고 있다.

□ 베어링 성능을 지지하는 기반기술은 베어링공학, 동역학, 열처리 및 윤활관련기술 등의 기초기술이다. 이런 제반기술과 최근의 신재료/신기술의 발전을 토대로 하여 본격적인 환경규제 강화와 일선 산업현장의 업종별/분야별 요구에 부응하는 고부가가치 창조형 신제품 개발을 추진해야 한다. 이를 위해서는 매트릭스 강도 향상 및 고온경도/고습강도 향상 등의 재료열처리 분야, 정격하중 증대와 실 밀봉기능 향상 등의 설계기술, 고습/고압 하에서의 고점도 유제화와 윤활유 최적공급량 확보 등의 윤활관련기술 및 표면거칠기 개선과 유막유지능력 향상 등의 가공기술의 연구개발에 많은 관심과 투자가 이루어져야 한다.

저자: Shinji FUKUDA
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