제우스와 SKM의 탁월한 선택, 신꼬 리니어 모터로 시장 다각화!

㈜제우스가 ㈜신강메카(SKM)와 함께 신코 일렉트릭의 HD 모터 시리즈를 통해 시장 다각화에 나섰다. 이 시리즈 중 리니어 모터는 마그네트가 가동자에 붙어 있어 저발열이 가능하고 고중량을 견딜 수 있으며, 비슷한 구조의 유럽 제품에 비해 가벼운 것이 특징. 이러한 HD 모터에 대한 판매는 현재 SKM에서 전담하고 있으며, HD 모터를 이용한 제조 및 직교좌표 로봇 표준품 생산, A/S, 교육 등은 제우스에서 맡고 있다.
글/ 전유준 기자(yjchun@motioncontrol.co.kr)

다음은 ㈜SKM의 박영기 대표이사와의 일문일답.

Q1. SKM HD 모터의 특징은.

SKM에서 판매하는 일본 신코 일렉트릭(Shinko Electric)에 의해 개발된 HD(High Density) 모터는 다이렉트 드라이브 모터(Direct Drive Motors)로 신개념의 자기회로방식을 사용했으며, 크게 DD 리니어 모터와와 DD 모터로 나눌 수 있다. 이 제품은 아이론 코어(Iron Core)의 효율이 기존 제품에 비해 2배 이상 뛰어난 것이 특징이다.
특히 HD 리니어 모터의 경우 최대 추력 10,000N 까지 표준화가 되어 있으며, 저발열 구조로 설계되어 있어 연속적인 고추력 및 고빈도 운전에도 정도 유지를 할 수 있다. 컴팩트한 크기로 단위 면적당 고추력을 낼 수 있으며, 광학식 엔코더를 채용하여 고정밀의 위치결정을 할 수 있는 것도 특징이다. 이 모든 것을 가능하게 하는 것은 고정자 미부착 마그네트 구조라고 할 수 있다. HD 리니어 모터는 가동자에 영구자석이 부착되어 있는 신코의 독자적인의 자기회로 방식을 가지고 있다.
다이렉트 드라이브 모터인 HD MOTOR의 경우는 철심의 이용을 2배로 높인 새로운 자기회로에 의해 최대 2400Nm의 고토크 운전이 가능해 컴팩트한 크기로 기존 제품에 비해 단위 면적당 고토크를 낼 수 있다. 이것 역시 광학식의 고분해능 엔코더의 채택으로 고정밀한 위치결정이 가능하며, 환경에 뛰어난 레졸버를 채택하여 열악한 환경에서도 사용할 수 있다. 특히 고강성의 크로스 롤러 베어링을 사용하여 모터의 강성을 높였다.

Q2. 구체적으로 기존 제품과 어떻게 다른가.

HD 리니어모터는 모터의 구조가 기존의 리니어 모터와 다르다. 구조상 코어형태의 리니어모터이면서도 타사의 코어리스 모터의 보다 우수한 리플 특성이 장점이라고 할 수 있다. 신코제품의 경우 그림1처럼 가동자가 적층코어에 의해 형성된 틈새에 슬리트형의 영구자석이 묻혀 있으며, 코일이 장착되어 있다. 또한 고정자에는 적층코어 블록이 배치되어 있고 홈부분은 수지로 몰드되어 있다. 특히 영구자석이 노출되어 있지 않는 비자성체 구조이기 때문에 외부 금속체가 고정자 위로 떨어질 경우에도 부착이 되지 않는다.
기존의 코어형 리니어 모터의 경우 적층코어에 코일이 장착되어 있으며, 고정자의 플레이트 위에 있는 판모양의 영구자석이 스트로크 만큼 배치되어있으며, 영구자석이 노출되어 있어 외부 금속체가 고정자 위로 떨어질 경우 자석에 의해 부착될 수 있었다.
코어리스형 리니어모터의 경우에도 가동자에는 코어가 없고 코일만이 수지로 몰드되어 있다. 그러나 고정자는 코어형 리니어모터와 마찬가지로 플레이트 위에 있는 판 모양의 영구자석이 스트로크 만큼 배치되어 있으며, 그 플레이트 2장이 마주보는 구조로 되어 있고 영구자석도 노출되어 있어 외부 금속체가 떨어질 경우 자력에 의한 영향을 받게 된다.
이러한 HD 리니어모터의 주요 수요처로는 FPD 제조장치의 대형 중량물의 이송 장치 및 반도체 제조장치의 정밀 위치결정기, 고빈도 운전이 필요한 칩마운터, 본더기, 비젼 장비업체 등이라고 할 수 있다.
HD 로타리 모터의 경우는 기존 모터와 자기회로 방식이 다르다. 일반적인 모터의 자기회로는 토크가 극A에서만 발생된다. 반면 HD 모터는 코일 A의 전기 여자의 흐름은 극 A 와 /A를 통과한다. 즉 HD모터는 그림2의 위상분처럼 양극 모두에서 토크를 일으킬 수 있어 기존제품에 비해 2배의 토크를 발생시킬 수 있으며, 단위 면적당 고토크의 발생이 가능하다. 이러한 구조로 인하여 2000N, 2400N의 대용량까지 폭넓은 선택을 할 수 있는 장점이 있다.
특히 HD 모터는 대형, 중하중용 인덱스를 필요로 하는 FPD 장치와 고정밀 위치결정장치인  반도체 제조장치 및 고빈도 운전을 요구로 하는 전자부품제조장치, 전자부품검사장치와 큰 고하중이 필요한 제지기계, 인쇄기계 등에 사용할 수 있다.

Q3. 제품의 타겟 시장은.

HD 모터의 경우 현재 비젼업체, 반도체장비, FPD이송 장비를 주 시장 타켓으로 하여 모듈공급방식으로 시장에 진입을 하고 있다. 차후에는 단축 액츄에이터를 포함하여 리니어 스테이지 전반으로 사업영역을 확대하여 시장 점유율을 높이고자 한다. 또한 저가형의 LSM방식의 모터를 6월초에 출시하여 고객의 원가절감에 도움을 주고자 한다.
또한 기존 시장이 아닌 새로운 시장분야를 개척에 주력을 할 예정이다. FPD시장의 포화로 인하여 새로운 시장의 개척이 아니고는 향후 시장 예측이 힘들다고 판단되며, 따라서 신코의 고추력 제품을 이용하여 머신툴 시장 및 일반FA 산업에 주력하고자 한다. 이와 함께 시스템을 구성하는 요소기기를 공급하여 고객에 대한 신뢰성을 줄 예정이다.
이 모든 것이 가능한 이유는 일본 신코 본사 직원의 국내 상주를 통한 원스톱 서비스가 밑바탕에 있기 때문이며, 제우스과 SKM의 국내 기술진이 24시간 출동서비스를 통해 고객의 신뢰를 이끌어 낼 수 있기 때문이다.