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터널 액추에이터의 특징과 적용사례

전문가 제언: ○ 이 해설논문은 공작기계의 최신 메커니즘과 요소를 다룬 특집의 일환으로 최근 공작기계의 위치결정장치로 응용되고 있는 터널 액추에이터(Tunnel Actuator)의 구조 및 기술적 특징과 적용사례를 요약 분석한 내용이다.

○ 터널 액추에이터의 구조적 개념은 일종의 리니어 모터이지만 회전형 모터를 작선형상으로 배치하는 것이 아니라 전동력에 의한 직선운동에 매우 적합한 구조를 추구하는 발상에서 출발하고 있다는 점에서 기존 리니어 모터와는 다르다.

○ 터널 액추에이터는 G자형의 모터코어(철심)로 대향 배치하여 중앙에 터널을 만들고 대향코일에 다시 코일을 감아 터널 상하부위에 대향자속을 발생시켜 리니어 추력을 얻는 방식으로서 일본 Hitachi사 기술진이 개발한 기술이다.

○ 그간 이 액추에이터를 긴 스트로크 위치결정장치, 나노스케일 초정밀 위치결정장치(34pm), 초고속 장치(회전형 모터방식의 2배 속도)의 액추에이터로 적용테스트를 거쳐 왔다. 분해능 한계, 마찰특성, 탄성변형 등에 대한 규명이 필요하지만 대체로 새로운 정밀위치결정 툴로서 긍정적 평가를 내리고 있어 주목된다.

○ 현재 일본의 Hitachi사는 Shizuoka대학 연구진의 도움을 받아 접촉식 리니어 볼 가이드의 마찰특성을 표준화하는 작업이 진행 중이며, 응용장치개발을 추진 중이다. 국내 공작기계메이커와 리니어모터관련기업, 관련 출연연구기관에서는 이 기술의 표준화(정량화)동향에 대한 정보파악과 개발 응용을 위한 적극적 대응이 필요할 것으로 판단된다.

저자: MASUDA, Ikuro, OTSUKA, Jiro, KIMU, Honchun
자료유형: 학술정보