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2025

볼스크류 vs 타이밍 벨트 vs 리니어 모터

작성자:

어떤 리니어 모듈 구조가 우리 공정에 맞을까? 리니어 모듈을 선택할 때 가장 먼저 부딪히는 질문은 보통 이겁니다. 이 글에서는 볼스크류 모듈 타이밍 벨트 모듈 리니어 모터 모듈 세 가지를 핵심 기준으로 비교하고, 어떤 상황에서 어떤 구조를 고려해야 하는지 정리해 보겠습니다.

1. 세 가지 리니어 모듈 구조, 아주 간단한 정의

1-1. 볼스크류 모듈

모터의 회전 → 볼스크류를 통해 직선 운동으로 변환

볼과 나사산이 굴러가며 힘을 전달하는 구조

특징

높은 추력과 강성

비교적 높은 위치 정밀도와 반복 정밀도

속도는 중간 정도, 너무 긴 스트로크에는 제약이 생길 수 있음

예시:
威洛博 W-ROBOT 볼스크류 리니어 모듈(VGTH, VETH, VF 시리즈 등)

1-2. 타이밍 벨트 모듈

모터 → 타이밍 풀리 → 벨트를 움직여 슬라이더를 이송

벨트가 장력을 유지하며 힘을 전달하는 구조

특징

긴 스트로크 구현이 비교적 용이

고속 이송에 유리

구조가 가벼워 설치가 편리한 편

볼스크류 대비 위치 정밀도는 낮은 편이지만, 이송 위주 공정에는 충분한 경우가 많음

예시:
威洛博 W-ROBOT 타이밍 벨트 모듈(EB, OB, VGTB 시리즈 등)

1-3. 리니어 모터 모듈

회전 부품 없이, 자기장을 이용해 직접 직선 운동을 만드는 구조

코일과 자석 배열로 직접 추력을 발생

특징

매우 빠른 가·감속

백래시가 사실상 없어서 고반복 정밀도 구현 가능

마찰이 적어 고속 왕복에 유리

초기 비용과 제어 난이도가 상대적으로 높은 편

예시:
威洛博 W-ROBOT 리니어 모터 모듈(VL, VGL 시리즈 등)

2. 비교 기준 하중·강성

볼스크류 모듈

중·고하중 축에서 많이 사용

볼스크류와 LM 가이드 조합으로 굽힘·모멘트 하중에 강한 편

무거운 지그나 공작물을 안정적으로 지지해야 할 때 적합

타이밍 벨트 모듈

하중보다는 이송 거리와 속도에 초점을 맞출 때 적합

중간 정도 하중까지는 충분히 대응 가능하지만,

강성이 가장 중요한 공정이라면 볼스크류나 리니어 모터 구조를 검토하는 편이 좋습니다.

리니어 모터 모듈

모터 추력 자체는 크지만,

실제 하중·강성은 가이드 구조와 베이스 설계에 따라 달라집니다.

고강성 베이스와 복수 LM 가이드를 적용하면

고하중·고정밀 포지셔닝에도 적합하게 설계할 수 있습니다.

3. 비교 기준 스트로크와 속도

짧은 스트로크 & 중간 속도

예: 검사 장비의 Z축, 작은 픽앤플레이스 축

볼스크류 모듈이 많이 선택됩니다.

짧은 구간에서 안정적인 위치 제어에 유리하기 때문입니다.

중·장거리 스트로크 & 고속 이송

예: 포장 라인, 팔레타이징, 단순 이송 축

타이밍 벨트 모듈이 실무에서 자주 사용됩니다.

벨트 구조로 수 m 이상의 스트로크를 쉽게 구현할 수 있고,

고속 이송에 잘 맞습니다.

고속·고가속 & 반복 왕복

예: 고속 픽앤플레이스, 일부 반도체·전자 부품 이송

리니어 모터 모듈이 강점을 보입니다.

회전 부품이 없어서 마찰이 적고,

매우 빠른 응답으로 짧은 사이클에도 대응하기 쉽습니다.

4. 비교 기준 위치 정밀도·반복 정밀도

볼스크류 모듈

구조적으로 백래시를 관리하기 좋은 구조

적절한 예압과 가공 정밀도를 확보하면

검사·조정용 축에도 활용되곤 합니다.

타이밍 벨트 모듈

벨트의 탄성, 장력 변화, 온도 영향 등을 고려해야 하기 때문에

“마이크로 단위”의 정밀도보다는

mm 단위 이송, 반복 위치 정밀도가 적당히 필요한 공정에 적합합니다.

리니어 모터 모듈

볼스크류·벨트처럼 역회전·유격 구조가 없는 만큼

반복 정밀도가 높은 수준으로 나오기 쉬운 편입니다.

고분해능 리니어 스케일과 결합하면

반도체, 정밀 계측, 미세 패턴 공정 등에도 활용할 수 있습니다.

5. 비교 기준 유지보수와 수명

볼스크류 모듈

주기적인 윤활 관리가 중요

먼지나 이물질이 많은 환경에서는

나사와 가이드에 오염이 쌓이지 않도록

**커버 구조(반밀폐/전면 밀폐형)**를 함께 고려하는 것이 좋습니다.

타이밍 벨트 모듈

벨트 장력 관리, 벨트 마모 상태 점검이 필요

스트로크가 길고 속도가 빠른 설비일수록

장력 세팅과 가이드 정렬 상태가 수명에 영향을 줍니다.

리니어 모터 모듈

기계적 마모 부품이 적어

구조 자체의 마모는 적은 편이지만,

전자·제어 부품의 관리, 냉각, 케이블 체인 설계가 중요합니다.

고속 구동 시에는 발열·진동에 대한 모니터링도 필요합니다.

6. 비교 기준 비용과 시스템 복잡도

초기 투자

타이밍 벨트 모듈

같은 스트로크 기준으로 보면

볼스크류·리니어 모터에 비해 비용 부담이 상대적으로 낮은 편입니다.

볼스크류 모듈

정밀 기계 가공과 스크류 사양에 따라 비용이 달라지지만

다수의 축에서 안정적인 포지셔닝이 필요할 때

“밸런스가 좋은 선택지”가 되는 경우가 많습니다.

리니어 모터 모듈

모터·드라이브·피드백 시스템까지 포함한 초기 비용이

다른 구조에 비해 높은 편입니다.

제어 난이도

볼스크류·타이밍 벨트 모듈

일반 서보/스텝 모터 + 펄스 제어로 구현 가능

리니어 모터 모듈

전용 드라이브, 고분해능 피드백, 보다 정교한 튜닝이 필요해

제어 난이도가 상대적으로 높습니다.

7. 한눈에 보는 요약 비교 표

항목	볼스크류 모듈	타이밍 벨트 모듈	리니어 모터 모듈
하중·강성	중·고하중에 유리	중간 하중까지 적합	가이드/베이스 설계에 따라 고하중 대응 가능
스트로크	중거리까지 적합	중·장거리 스트로크에 유리	중거리, 고속 왕복 용도에 적합
속도·가속	중간 속도, 안정적 제어	고속 이송에 유리	매우 빠른 가·감속 가능
정밀도	높은 반복 정밀도 확보 용이	이송 위주, 정밀도 요구가 중간인 경우 적합	고반복 정밀도 구현에 유리
유지보수	윤활 관리, 먼지 대비 필요	벨트 장력·마모 관리 필요	발열·제어 시스템 관리 중요
비용·복잡도	비용/성능 밸런스가 좋은 편	초기 비용 부담이 비교적 낮음	초기 비용·제어 난이도 높음