작업 환경에 맞는 리니어 모듈 선택법: 클린룸·방수·고온 조건별 체크리스트

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리니어 모듈은 같은 사양이라도 작업 환경에 따라 수명과 안정성이 크게 달라집니다. 이 글에서는 클린룸 리니어 모듈, 방수 리니어 모듈, 고온 리니어 모듈을 중심으로 환경 조건별 선택 기준을 체크리스트 형태로 정리했습니다.

1 리니어 모듈과 환경의 중요성
리니어 모듈을 선택할 때 많은 엔지니어는 먼저 하중, 스트로크, 속도, 정밀도 같은 수치부터 살펴본다. 그러나 실제 현장에서 모듈의 수명과 안정성을 크게 좌우하는 요소는 작업 환경인 경우가 많다. 공기 중의 먼지와 분진, 물과 세정액, 화학 약품, 온도 변화가 맞지 않으면 카탈로그 사양이 충분해도 모듈이 빨리 마모되거나 자주 멈출 수 있다.

2환경 정보를 먼저 정리해야 하는 이유
먼저 왜 환경 조건을 먼저 정리해야 하는지 살펴보자. 리니어 모듈은 가이드, 볼스크류 또는 벨트, 윤활 그리스와 오일, 씰과 커버, 케이블과 커넥터, 알루미늄이나 강철 베이스와 슬라이더로 구성된다. 이 중 어느 하나라도 현장 환경과 맞지 않으면 문제가 발생한다. 먼지가 많은 곳에서는 가이드와 스크류에 이물질이 쌓여 소음과 진동이 커지고 마모가 빠르게 진행된다. 세정 공정에서는 물이나 세정액이 윤활제를 씻어 내리고 부식을 일으킬 수 있다. 온도가 높거나 낮으면 그리스의 점도가 변하고 벨트나 플라스틱 부품이 늘어나거나 수축하며 간극이 달라진다.

3 공급사가 환경을 중시하는 이유
이러한 이유로 위로보와 같은 리니어 모듈 공급사는 상담 단계에서 항상 환경 정보를 먼저 요청한다. 하중과 속도와 정밀도가 같더라도 환경이 다르면 모듈의 구조와 선택해야 할 옵션이 달라지기 때문이다.

4 클린룸 리니어 모듈에서 중요한 요소
이제 클린룸 리니어 모듈을 살펴보자. 반도체, 디스플레이, 의료 기기처럼 공기 중 입자를 엄격하게 관리하는 설비에서는 모듈이 먼지를 얼마나 적게 발생시키는지, 그리고 발생한 입자가 외부로 새지 않도록 얼마나 잘 막아 주는지가 중요하다. 이를 위해 전면 덮개가 있는 반밀폐 또는 완전 밀폐 구조를 사용하고, 파티클 발생이 적은 윤활제를 선택하며, 슬라이더와 엔드 플레이트 사이의 틈을 최소화한다. 알루미늄이나 스테인리스 재질을 적절히 조합하고 케이블과 센서도 분진과 진동에 강한 구조를 사용한다.

5 위로보 클린룸 솔루션의 특징
위로보의 전면 밀폐 볼스크류 모듈과 내장형 벨트 모듈은 가이드와 구동부를 커버 안쪽에 배치하여 분진이 외부로 퍼지는 것을 줄이도록 설계된 사례라고 볼 수 있다. 설계자는 요구되는 청정도 등급, 허용 가능한 오일 미스트와 파티클 수준, 사용 가능한 윤활제 종류, 모듈이 클린룸 내부를 완전히 따라 움직이는지 여부, 진공 환경인지 일반 클린룸인지 같은 정보를 미리 정리해 두면 공급사와의 기술 협의가 훨씬 수월해진다.

6 방수 리니어 모듈이 필요한 현장
다음으로 방수 리니어 모듈을 살펴보자. 식음료 설비, 세척 라인, 배터리와 화학 설비에서는 리니어 모듈에 물과 세정액, 약품이 직접 닿는다. 이 환경에서 자주 발생하는 문제는 가이드와 스크류 내부로 물이 들어가 윤활이 씻겨 나가고, 세정액이나 약품이 금속을 부식시키며, 센서와 커넥터, 모터 단자함 내부로 액체가 침투하는 것이다.

7 방수 리니어 모듈 설계 포인트
따라서 방수 성능을 검토할 때는 보호 등급 숫자만 보는 것이 아니라 어느 방향에서 어느 정도 압력으로 어떤 액체가 얼마나 자주 닿는지를 함께 확인해야 한다. 설계에서는 씰과 커버 구조를 강화하고 스테인리스나 특수 코팅 부품을 사용하며 물이 고이지 않고 흘러내리도록 배수 방향을 고려한다. 전장 부품은 방수 커넥터와 케이블 글랜드, 모터 보호 커버를 통해 보호한다.

8 위로보 방수 모듈 적용 예시
위로보는 이러한 환경을 위해 특수 코팅 레일과 방수 씰, 내식성 그리스를 조합한 맞춤형 방수 리니어 모듈을 제공하고 있으며 배터리 전해액이나 강한 세정액이 사용되는 공정에서 적용할 수 있다. 설계자는 사용되는 세정제와 약품의 종류, 세척 압력과 온도, 세척 빈도 같은 정보를 함께 준비해 두는 것이 좋다.

9 고온 환경에서 발생하는 문제
마지막으로 고온 리니어 모듈을 살펴보자. 열처리 전후 이송, 건조로 입출구, 코팅과 소성 공정, 고온 시험 장비 등에서는 모듈이 높은 온도에 노출된다. 이때 그리스는 점도가 변하거나 산화되고, 알루미늄과 강철은 열팽창으로 인해 간극이 달라질 수 있다. 벨트와 플라스틱 부품은 연화되거나 변형될 수 있으며 센서와 케이블은 절연 성능이 떨어지거나 손상될 수 있다.

10 고온 리니어 모듈 설계 기준
고온 리니어 모듈을 설계할 때는 목표 온도 범위와 그 온도에서의 동작 시간, 열원이 모듈 바로 옆에 있는지 아니면 챔버 전체 온도가 서서히 올라가는지, 모터와 센서와 케이블을 고온 영역 밖으로 빼낼 수 있는지 등을 먼저 정리해야 한다. 고온용 그리스와 적절한 재질을 선택하고, 가능하다면 고온 영역 안쪽에는 가이드와 스크류 같은 기계 부품만 두고 모터와 센서는 외부에 두는 구조를 함께 검토하는 것이 일반적이다.

11 환경과 구동 방식의 조합
환경과 구동 방식의 조합도 중요하다. 클린룸에서는 분진과 윤활제 비산을 줄이기 위해 전면 덮개 구조의 볼스크류 리니어 모듈이나 리니어 모터 리니어 모듈을 우선 검토하는 것이 자연스럽다. 세정과 방수 환경에서는 강한 세척과 화학 약품에 견뎌야 하므로 금속 스크류와 가이드를 사용하는 구조가 관리 측면에서 유리한 경우가 많다. 고온 환경에서는 벨트와 일반 씰의 온도 한계 때문에 고온 영역에는 볼스크류와 가이드만 통과시키고 모터를 외부에 배치하는 구성이 자주 사용된다.

12 전체 정리와 설계 제안
정리하자면 클린룸 리니어 모듈, 방수 리니어 모듈, 고온 리니어 모듈은 모두 하중과 속도, 정밀도뿐 아니라 환경 조건을 중심에 두고 선정해야 한다. 주변 온도와 습도, 먼지와 분진, 물과 세정액, 화학물질, 세척 방식과 빈도, 요구 수명을 먼저 정리한 다음 그에 맞는 구조와 재질, 윤활과 씰링 방식을 결정하는 것이 좋다. 이러한 정보를 위로보에 전달하면 환경 조건에 맞는 리니어 모듈 구성을 함께 검토할 수 있고 설비의 안정성과 수명을 더 쉽게 확보할 수 있다.

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