▲ = 롤러를 부상시키는 자기베어링이 적용된 스마트 롤러 시스템. 가운데 회전축 역할을 하는 롤러의 끝단에 모터가 일체형으로 붙어 있다

한국기계연구원은 첨단생산장비연구본부 로봇메카트로닉스연구실 박철훈 박사 연구팀이 연구소기업 ㈜마그네타와 손잡고 자기베어링 기술을 적용한 '스마트 롤러' 개발에 성공했다고 10일 밝혔다.

이번 기술은 마찰이 없는 비접촉 자기부상 롤러 생산기술로 청정한 환경에서 작업이 가능하고 마모에 따른 유지보수 비용이 거의 들지 않는다.

특히 진동이 적어 정밀도를 10배 향상시킬 수 있기 때문에 생산·제조분야는 물론 첨단 인쇄전자장비에도 적용 가능한 팔방미인 기술로 주목받고 있다.

박철훈 박사 연구팀은 자기력을 이용해 회전축인 롤러를 부상시켜 지지한 뒤 롤러에 모터를 일체화해 완전한 비접촉 상태를 구현하는데 성공했다.

기존 볼 베어링 방식이 적용된 롤러와 달리 접촉을 완전히 없애 회전하면서 발생하는 진동을 최소화했다. 또 회전축과 자기베어링 간격을 위치제어로 손쉽게 조절할 수 있도록 했다.

박 박사는 "이를 적용하면 마찰로 인해 발생하는 분진을 없애고 진동을 10분의 1 수준까지 획기적으로 개선할 수 있다"며 "진동이 저감되면서 정밀도는 기존  20∼40㎛ 수준에서 2㎛ 수준까지 약 10배 향상시키는데 성공했다"고 말했다.

이 기술은 자기력을 정밀하게 제어할 수 있어 롤러와 대상물을 원하는 대로 정렬할 수 있고 인쇄에 필요한 압력도 정확하게 측정가능해 기존의 여러 부가장치를 생략할 수 도 있다.

스마트 롤러는 일반 물류 이송부터 섬유, 제지, 인쇄 분야를 비롯해 첨단 생산기술로 주목받고 있는 인쇄전자기술까지 롤러 방식이 쓰이는 다양한 분야에서 활용 가능할 것으로 기대된다.

박철훈 책임연구원은 "회전축을 자기력으로 부상시키는 자기베어링은 그 자체가 회전축의 힘-변위-진동을 측정하는 센서이며 회전축을 움직일 수 있는 구동기"라면서 "롤러뿐만 아니라 다른 회전기계에도 자기베어링을 적용한다면 스스로 상태를 감시하고

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