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실제 사례로 알아보는 모터 선정

적절한 모터 선정을 돕기 위한 연재 기사, 그 마지막 시간이다. 지난 기사에서는 부하(load), 드라이브 타입, 환경 조건 등에 따라 모터를 선정하는 법에 대해 이야기했다. 그런데 여기서 끝이 아니다. 모터의 쓰임새 만큼이나 소비자들의 요구 사항 또한 무궁무진하기 때문이다. 다른 기업들은 이러한 문제에 어떻게 대처하고 있을까? 승강기와 마이크로로봇 분야에서의 모터 선정 사례를 통해 알아보도록 하자.

승강기 분야의 모터 선정 사례

승강기 분야의 모터 선정 사례

Q. 스위스의 승강기 제조기업 쉰들러입니다. 도어 개폐기에 어떤 모터를 적용해야 좋을지 고민입니다. 24시간 운행하는 승강기의 특성 상, 높은 신뢰성과 에너지 효율이 특히 중요한데요. 정지나 고장 등 돌발상황이 발생할 경우, 이를 감지해 피드백을 보낼 수도 있었으면 좋겠습니다.

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우리들의 발을 대신해 24시간 쉼 없이 움직이는 승강기. 사실 승강기에는 케이지를 위아래로 움직이는 것 외에도 다양한 종류의 기술이 녹아들어 있다. 승강기의 문을 여닫는 것도 그중 하나다. 도어 개폐기에 적용되는 모터는 크기가 작으면서도 강력하고, 늘 안정적인 성능을 발휘해야 한다. 이에 더해 쉰들러는 탑승자가 비상 버튼을 누르지 않더라도 승강기 스스로 정지나 고장 등의 돌발상황을 실시간으로 알릴 수 있는 피드백 기능을 요구했다.

쉰들러는 맥슨모터의 드라이브 패키지를 통해 에너지 소비 절감과 높은 신뢰성을 확보할 수 있었다.(사진 제공_쉰들러, 맥슨 모터)
쉰들러는 맥슨모터의 드라이브 패키지를 통해 에너지 소비 절감과 높은 신뢰성을 확보할 수 있었다.(사진 제공_쉰들러, 맥슨 모터)

하지만 모터 하나만으로는 이 모든 요구 사항을 충족할 수 없다. 이에 맥슨모터는 모터와 엔코더, 제어기 등으로 구성된 도어 드라이브 패키지를 제안했다. 이 시스템 형태의 솔루션은 직경 90mm의 브러시리스(brushless) 플랫 모터와 Mile 엔코더, maxon EPOS 2 라인의 맞춤형 위치제어기로 구성되어 있다. DC모터 대신 BLDC모터를 채택한 것은 BLDC모터가 상대적으로 모터 수명이 더 길기 때문이다. (DC모터와 BLDC모터 간 차이점이 잘 기억나지 않는다면 ‘모터라고 해서 다 같은 모터가 아니다’ 기사를 다시 살펴보자)

BLDC모터, 엔코더, 제어기로 구성되는 드라이브 패키지.
BLDC모터, 엔코더, 제어기로 구성되는 드라이브 패키지.

위 구성 요소들은 하우징에 내장되어 있어 승강기 케이지에 바로 장착할 수 있다. 따라서 국가별로 승강기 케이지의 크기가 다양하다 하더라도 도어 드라이브를 하우징째로 손쉽게 설치할 수 있다. 얇은 플랫 모터를 채택해 케이지를 더 크게 설계할 수 있다는 것도 장점 중 하나다. 게다가 해당 드라이브 패키지는 에너지 효율이 높으면서도 도어를 움직이기에 충분한 토크를 제공한다. 또 통신을 통해 승강기 구동과 관련된 다양한 데이터를 전송 및 수집하는 것이 가능하다.

만약 쉰들러와 비슷한 고민을 하고 있었다면 맥슨모터코리아(info.kr@maxonmotor.com)와 상담해 우리 회사에 적합한 드라이브 패키지를 만들어 보자.

로봇 분야의 모터 선정 사례

로봇 분야의 모터 선정 사례

Q. 캐나다의 로봇 분야 스타트업인 메카데믹(Mecademic)입니다. 크기가 작으면서도 정밀도가 뛰어난 산업용 로봇 팔을 개발 중인데요. 어떤 모터를 적용해야 두 가지 조건을 모두 만족할 수 있을까요?

2013년 설립된 로봇 분야 스타트업 메카데믹은 3년 간의 연구 끝에 세계에서 가장 작고 정밀한 산업용 로봇 팔 개발에 성공했다. 6축 다관절 로봇 팔인 Meca500은 손바닥 위에 올릴 수 있을 정도로 크기가 작으며, 무게도 5kg에 지나지 않는다. 정밀도는 5μm에 이르며, 최대 500g의 물건을 옮길 수 있다. 또 컨트롤러가 내장되어 있어 24V 전원공급장치와 컴퓨터, 이더넷 케이블만 있으면 어디서든 Meca500을 프로그래밍해 조작할 수 있다.

메카데믹의 6축 다관절 로봇 Meca500.
메카데믹의 6축 다관절 로봇 Meca500.

메카데믹의 CEO인 조나단 쿨럼(Jonathan Coulombe)은 “손바닥만한 공간에 모든 컴포넌트를 장착하는 것은 커다란 도전이었다”며 개발 당시를 회상했다. 물론 로봇에 내장될 드라이브는 크기가 작으면서도 강력하고 높은 품질 기준을 충족해야 했다. 조나단 쿨럼은 “모터는 수 년 동안 연속적으로 구동되므로 긴 수명과 높은 정밀도가 필수적“이라고 덧붙였다.

메카데믹의 6축 다관절 로봇 Meca500은 손바닥 위에 올릴 수 있을 정도로 크기가 작다. 이에 따라 컴팩트하면서도 토크가 높은 브러시리스 플랫 모터를 선정했다. (사진 제공_메카데믹, 맥슨 모터)
메카데믹의 6축 다관절 로봇 Meca500은 손바닥 위에 올릴 수 있을 정도로 크기가 작다. 이에 따라 컴팩트하면서도 토크가 높은 브러시리스 플랫 모터를 선정했다. (사진 제공_메카데믹, 맥슨 모터)

이에 메카데믹은 맥슨모터의 브러시리스 플랫 모터를 선정했다. 일반적인 원통형 모터와 달리 두께가 얇아 조그만 로봇에도 탑재할 수 있으며, 토크 역시 원하는 무게의 물체를 들어올릴 수 있을 정도로 강력하다. 해당 모터는 Meca500 내에서 백래시 없는 기어와 고분해능의 엔코더와 결합되어 정밀한 동작을 책임지고 있다.

인쇄최근 국내에도 메카데믹과 같은 첨단 분야 스타트업이 우후죽순으로 생기고 있다. 스타트업의 앞을 가로막는 장벽으로는 ‘비용’을 들 수 있다. 이에 맥슨모터는 Young Engineers Program(YEP)을 통해 모터와 기어, 제어기 등을 할인된 가격 또는 무상으로 제공함으로써 스타트업과 학교 및 연구기관의 혁신적인 프로젝트를 후원하고 있다. 여기로 접속한 뒤 ‘4 Young Engineers’ 메뉴를 선택하면 YEP에 대한 보다 자세한 정보를 얻을 수 있다.

쉰들러와 메카데믹 외에도 모터 선정과 관련해 더 많은 사례를 살펴보려면 여기로 접속해보자.

[내게 꼭 맞는 모터, 어떻게 고를 수 있을까?] 연재 기사
① 모터라고 해서 다 같은 모터가 아니다
② 잠깐! 모터 구매하시려고요?
③실제 사례로 알아보는 모터 선정

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About 김솔 기자

다양한 취재 경험을 살려 여러분께 읽고 싶은 기사, 재미있는 기사 보여 드리겠습니다:)