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수산물 처리 공장의 컨베이어에 적합한 탄성 및 내해수성을 갖춘 드라이브 시스템

그림 1. 살아있는 조개류는 대형 소금물 컨테이너에서 컨베이어 라인을 따라 흘러나오게 되는데, 이로 인해 모든 환경이 취약한 조건이 될 수밖에 없다.

노드 드라이브시스템즈(NORD DRIVESYSTEMS)

홍합, 조개, 굴 등과 같은 갑각류들은 신선한 상태로 제공되어야 하며, 요리하는 순간까지도 살아있어야 한다. 이러한 수산물들에 특화된 공장은 가공 전에 소금물에 담아 놓음으로써 신선함을 유지하곤 하는데, 이러한 공장에서 조개류 제품을 세척, 분류, 포장하는데 사용되는 모든 기계장치들은 바닷물에 의한 침식 환경에 노출될 수밖에 없다. 이는 일반적인 컨베이어 드라이브에 상당한 피해를 입힐 수 있는 조건이다. 노드 드라이브시스템즈(Nord Drivesystems)는 최근 이러한 운영환경에 적합하도록 드라이브 강화시켜주는 혁신적인 표면 처리 기술을 발표했다.
네덜란드 로테르담에서 약 한 시간 거리에 위치한 예르제케(Yerseke) 해변 마을은 거의 150년 동안 조개류를 주산업으로 삼아왔다. 진주담치(Blue Mussel)는 네덜란드, 아일랜드, 영국, 독일의 번식지에서 수확되는데, 배나 냉장 트럭으로 직접 공장으로 이송해야 하기 때문에 유량이 일정한 차갑고 깨끗한 북해의 바닷물이 공급되는 대형 용기에 보관된다. 이 컨테이너를 공장 내부의 가공 설비 바로 옆에 배치한 다음, 공장에서 여러 단계에 걸쳐 홍합이 처리된다. 일부는 추가 세척을 하거나 손상되거나 죽은 개체는 직접 수작업으로 꺼내고, 여타 불순물을 떼어내는 홍합 손질 작업이 이뤄진다. 곧바로 품질이 보장된 제품들은 포장되어 지체 없이 해당 고객들에게 배송된다.

그림 2. 크린 베르위스의 공장에는 수백여 개의 기어드 모터가 사용되는데, 점차적으로 이를 모두 노드 사의 nsd tupH 드라이브로 교체할 계획이다.(오른쪽에서 두 번째 장치)

염분에 의한 부식
바닷물이 가득 채워진 대형 컨테이너가 있고, 살아있는 홍합들이 유입되면서 컨베이어가 젖기 때문에, 공장의 모든 구석구석까지 습한 염분기 공기로 가득 차게 된다. 이로 인해 공정 자동화 전반에 구현되어 있는 모든 종류의 금속 부품들이 빠르게 부식되게 된다. 여러 컨베이어를 구동하는 수많은 1.5kW 등급의 기어드 모터의 경우, 새로 설치된 시스템이라도 몇 주 후면 녹 반점이 가장 먼저 나타난다. 결국 이러한 환경에서 보통의 드라이브 장치 수명은 1년 혹은 2년에 불과하며, 새로운 기어드 모터를 대체하여 설치해야만 한다. 일부는 주철 시스템을 통해 드라이브의 서비스 수명을 좀 더 늘려 수행할 수도 있지만, 보호용 코팅이나 광택제조차도 스크래치 등으로 인해 결국에는 손상이 되곤 한다. 따라서 이는 부식이 시작되는 것을 어느 정도 지연시키는 것밖에는 되지 않는다. 가장 확실한 대안인 스테인리스 스틸 드라이브는 불행히도 이 모델의 부가적인 비용뿐만 아니라 여러 방해요소들이 있어 이 애플리케이션에는 적절하지 않다. 실제적으로 반복적 세척과정 또한 성패를 좌우하게 되는데, 스테인리스 스틸 장치는 과도한 스트레스로부터 금속을 보호하기 위해 물로 씻어 내리기 전에 상당한 냉각기간이 필요하며, 이는 공장 운영 전반에 상당한 방해가 된다. 네덜란드의 드라이브 공급업체인 드라이브 & 플로우(Drive & Flow)는 드라이브 기술 분야의 세계적인 선도주자인 노드 드라이브시스템즈가 최근 개발한 열악한 환경에 적합하도록 드라이브를 강화시켜주는 새로운 방법을 크린 베르위스에게 소개했다.

입증된 확실한 보호기능
노드 사의 포트폴리오는 크린 베리위스의 염분 환경과 같은 부정적인 조건에서도 상당히 뛰어난 내구성을 갖출 수 있도록 알루미늄 표면 처리가 된 다양한 드라이브 시스템을 포함해 확장되었다. 이러한 기어드 모터가 일반적인 주철 장치의 가격과 비교해 상당히 고가이라 할지라도, 컨베이어 라인 전반에 걸쳐 수명이 보다 오래 지속되기 때문에 여러 드라이브를 대체함으로 인해 발생하는 필요한 모든 설치 작업은 물론, 부가적인 비용 또한 제거할 수 있다. nsd tupH 표면으로 가공된 드라이브에 대해 노드 사가 제시한 테스트 결과는 이미 문서화되어 있으며, 1,000 시간 동안 염수 분무에 노출된 이후에도 부식이 나타나지 않았다. 크린 베르위스는 자체적인 테스트를 진행하기로 했으며, 실제로 이러한 혁신이 실행 가능하다는 점을 확인했다. 2013년 봄에 최초의 nsd tupH 기어드 모터가 조개류 생산 설비에 설치되었다. 스크래치 방지 표면은 탁월한 회복력을 입증했으며, 몇 달 동안 가동한 후에도 마모의 흔적을 찾기 어려웠다. 크린 베르위스의 기술 서비스 전문가인 브람 드 바이저(Bram de Visser)는 “표준 주철 기어드 모터를 사용할 때는 컨베이어 라인의 서비스 수명이 다할 때까지 최고 10번까지도 계속해서 수많은 장치를 교체해야 했으며, 다른 방법은 없었다. 우리 공장에는 수많은 드라이브가 있기 때문에 이러한 교체작업은 거의 중단 없이 진행되었다. 새로운 노드의 솔루션을 선택하고 나서야 더 이상 드라이브에 대해 걱정할 필요가 없어졌으며, 반복적인 교체작업으로부터 자유로워질 수 있었다. 우리 공장에서 nsd tupH 시스템은 기존의 기어드 모터의 수명에 비해 최소 5배 이상은 견딜 수 있을 것으로 기대하고 있다”고 밝혔다.

그림 3. 보통의 기어드 모터는 이러한 환경(우측 장치, 약 1년 사용 후 나타난 모습)에서 거의 견디기 어렵다. 노드 드라이브시스템즈는 nsd tupH 표면처리를 통해 확실하게 이러한 문제를 개선했다.(왼쪽 장치, 수개월 서비스가 진행된 후 나타난 모습)

뛰어난 회복력
nsd tupH 처리는 코팅 애플리케이션이 아니라 기판에 영구적으로 본딩된 베이스 레이어를 생성하는 표면 개조 방식이다. 전해공정을 기반으로 한 이 처리 기법은 스테인리스 스틸과 유사하게 내 부식성을 갖추도록 알루미늄 케이스에 덧칠을 하게 된다. 처리된 표면은 처리되지 않은 알루미늄 합금 보다 6배 정도 단단하고, 페인트보다는 1천배 정도 강화된다. 요면이나 데드 스페이스 없이 매우 경량의 소형 자체 배수 설계를 갖춘 nsd tupH 표면 기반 드라이브 시스템은 살수 세척이 매우 용이하다.