유압기기의 장단점 정리

 유압장치(hydraulic system) 또는 유압기기(oil pressure machine)는 이름 그대로 유(oil)의 압력에 의해 구동되는 장치 또는 기계입니다. 유체의 압력을 활용해 힘을 전달하는 유압기기는 여러 장점이 있기 때문에 일상생활에서도 많이 사용되고 있습니다.

 

유압기기의 장점은?

∇ 응답속도가 빠릅니다. 유체에 압력을 가하는 순간, 그 압력은 파스칼의 원리에 의해서 다른 접촉면으로 바로 전달되어 응답속도가 빠릅니다. 또는, 입력에 대한 출력이 빠르다는 표현도 동일한 의미가 되겠습니다.

∇ 무단 변속이 가능합니다. 유량을 조절하면, 힘과 속도를 자유롭게 변속이 가능합니다. 즉, 1단, 2단처럼 이산적으로 변속하는 것이 아니라, 무단변속이 가능합니다.

∇ 작은 힘으로도 큰 힘을 얻을 수 있습니다. 파스칼의 원리에 따르면, 면적이 작으면 힘이 작고 면적이 크면 힘이 큽니다. 즉, 압력이 가해지는 면적을 우리가 결정하면 자연스레 힘이 결정되므로, 면적을 잘 조합하면 작은 힘으로도 큰 힘을 낼 수 있게 됩니다. (소형 장치로 큰 출력을 얻는다는 것도 동일한 표현입니다.)

∇ 조작이 간단하며 제어가 쉽습니다. 유압기기는 밸브나 실린더 등의 부품들을 전기적인 조작을 통해 제어하기 때문에 조작도 간단하고 제어하기가 쉽습니다. 또한 유압기기에서 많이 사용되는 여러 제어 밸브들을 활용하면 유체의 압력과 유량, 방향 등을 쉽게 제어할 수 있지요.

∇ 수동, 자동 및 원격제어가 가능합니다. 전기적인 신호로 제어하기 때문에 자동제어 및 원격제어가 당연히 가능합니다. 물론 수동으로도 조작할 수 있습니다.

∇ 방청과 윤활이 자동으로 이루어집니다. 유(oil)를 사용하기 때문에 방청성과 윤활성이 좋습니다. 참고로 방청(anticorrosive)이란 금속에 녹이 스는 것을 방지하는 것을 의미하고, 윤활성은 기름기나 물기가 있어 매끄러운 성질을 뜻한답니다.

∇ 마찰 손실이 적어 효율이 좋습니다. 역시 유(oil)를 사용하기 때문입니다.

∇ 진동이 적고 작동이 원활합니다. 윤활성이 좋고 마찰 손실이 적으니까 진동이 적고, 그렇기에 작동이 원활합니다.

∇ 회전운동과 직선운동이 자유롭습니다. 유압을 이용해 로터(rotor)를 회전시키는 장치나 유압 실린더(cylinder)를 생각해보면 이해하기 쉽습니다.

∇ 에너지의 축적이 가능합니다. 용기 내에 고압유를 압입하여 에너지를 축적할 수 있습니다.

∇ 과부하에 대한 안전장치가 간단하고, 정확합니다. 일반적으로 밸브를 열어 압력을 낮추면 부하가 줄어들게 됩니다.

 

유압기기의 단점은?

∇ 온도의 영향을 받기 쉽습니다. 유압유 또는 동작유가 유체이기 때문에 온도의 영향을 받아 성질이 변할 수 있습니다. 온도에 의해 점도가 변하여 출력 효율이 변화하기도 합니다.

∇ 고압에서 누유 위험이 있습니다. 즉, 기름이 누출될 위험이 상존합니다.

∇ 유(oil)에 공기가 들어가면, 압축성(compressibility)이 커집니다. 기름 입자 대신 압축성이 큰 공기 입자가 섞여 들어가 있기 때문이지요. 이런 경우, 유압장치의 동작이 불량해질 수 있습니다.

∇ 먼지나 이물질 때문에 고장이 날 수 있습니다. 기계장치니까 당연합니다.

∇ 인화(ignition)의 위험이 있습니다. 유(oil)를 사용하기 때문입니다.

∇ 상대적으로 전기회로에 비해서는 구성작업이 어렵습니다.

∇ 상대적으로 공기압에 비해서는 작동 속도가 느립니다. 주사기에 공기가 있을 때와 물이 있을 때를 떠올려본다면 이해가 쉽겠습니다.

 

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