[뉴스레터] 차세대 전자식 가스혼합기 통합 솔루션

전자식 가스혼합기 KM100 MEM+(출처:세화하이테크)

 

gas_mixer_km100_2_3mem_plus_kor.pdf

0.90MB

 
 
안녕하세요 WITTGUY 입니다
차세대 전자식 가스혼합기는 산업 현장에서 정밀한 가스 혼합이 요구되는 포장, 레이저 용접, 보호 가스 적용 등의 공정에서 핵심적인 역할을 수행합니다. 특히 Industry 4.0 시대에 맞춰 다양한 통신 인터페이스와 원격 제어 기능을 제공하는 WITT사의 MEM+ 시리즈는 현장 실무자들이 알아야 할 혁신적인 기술입니다. 본 포스팅에서는 차세대 전자식 가스혼합기의 핵심 기술과 현장 적용 방안을 상세히 분석하겠습니다.
 
 
목차

1. 차세대 전자식 가스혼합기 개요
2. MEM+ 시리즈 통신 인터페이스 분석
3. 정밀 가스 혼합 기술 원리
4. 시스템 통합 및 자동화 솔루션
5. 안전성 및 품질 관리 시스템
6. 산업별 적용 사례 및 성능 분석
7.  

---

1. 차세대 전자식 가스혼합기 개요
차세대 전자식 가스혼합기는 기존 수동식 가스 혼합 시스템의 한계를 극복한 자동화 솔루션입니다. WITT사의 MEM+ 시리즈는 2-3개의 비가연성 가스(N2, CO2, O2)를 정밀하게 혼합할 수 있는 시스템으로, 전자식 비례 제어 밸브를 통해 0.1% 단위의 정밀한 혼합비 조절이 가능합니다.
전자식 가스혼합기의 핵심 장점은 3초 이내의 빠른 반응 속도와 ±1% 절대 정확도입니다. 이는 기존 기계식 시스템 대비 현저히 향상된 성능으로, 현장에서 요구하는 엄격한 품질 기준을 충족합니다.
 
2. MEM+ 시리즈 통신 인터페이스 분석
MEM+ 시리즈는 7가지 통신 인터페이스를 제공하여 기존 시스템과의 완벽한 호환성을 보장합니다.
표준 인터페이스로는 아날로그 4-20mA, 이더넷, CAN버스, OPC UA가 제공됩니다. 선택적으로 Profinet, RS232, 아날로그 0-10V 인터페이스도 사용 가능합니다.
이더넷 인터페이스는 TCP/IP 프로토콜을 지원하여 원격지에서도 실시간 모니터링과 제어가 가능합니다. OPC UA 프로토콜은 Industry 4.0 표준을 준수하여 MES, SCADA 시스템과의 원활한 데이터 교환을 지원합니다.
CAN버스 인터페이스는 자동차 산업과 산업 자동화 분야에서 널리 사용되는 통신 표준으로, 높은 신뢰성과 실시간 통신을 보장합니다.
 
 

 
3. 정밀 가스 혼합 기술 원리
전자식 비례 제어 밸브는 가스혼합기의 핵심 구성요소입니다. 모터 구동 방식의 비례 밸브는 전자적 제어를 통해 0.1% 단위의 정밀한 유량 조절이 가능하며, 0-100% 전체 비례 범위에서 일정한 정확도를 유지합니다.
압력 균등화 시스템은 공급 가스의 압력 변동에 대한 내성을 제공합니다. 입구 압력 센서가 지속적으로 압력을 모니터링하며, 설정값 이하로 떨어질 경우 경보를 발생시킵니다.
버퍼 탱크는 유량 변동이나 간헐적 흐름에 대응하여 안정적인 가스 공급을 보장합니다. 이는 특히 배치 공정이나 불규칙한 가스 소비 패턴을 가진 시스템에서 중요한 역할을 합니다.
 
4. 시스템 통합 및 자동화 솔루션
MEM+ 시리즈는 포장기계, 레이저 용접기, 기타 보호 가스 또는 공정 가스를 사용하는 시스템에 완벽하게 통합됩니다. PLC, PC, 머신 컨트롤러를 통한 원격 제어가 가능하며, 모든 파라미터의 조회, 설정, 문서화가 가능합니다.
터치스크린 인터페이스는 직관적인 메뉴 네비게이션을 제공하여 현장 작업자의 편의성을 높입니다. 사전 정의된 혼합비는 몇 초 만에 선택할 수 있어 작업 효율성을 극대화합니다.
 
5. 안전성 및 품질 관리 시스템
압력 센서를 통한 지속적인 입구 압력 모니터링은 시스템의 안전한 운영을 보장합니다. 압력 부족 시 경보 발생과 함께 무전압 접점을 통해 전체 시스템을 정지시킬 수 있습니다.
추가적인 안전성 확보를 위해 가스 분석기와 연동하여 생성된 가스 혼합물의 지속적인 모니터링과 문서화가 가능합니다. 이는 품질 관리 시스템의 요구사항을 충족하는 중요한 기능입니다.
최대 입구 압력 20bar, 최대 출구 압력 10bar의 사양으로 다양한 공정 조건에 대응합니다. 브러시드 스테인리스 스틸 하우징은 방수 기능을 제공하며 내구성이 뛰어납니다.
 
6. 산업별 적용 사례 및 성능 분석
포장 산업에서는 MAP(Modified Atmosphere Packaging) 공정에 적용되어 식품의 신선도 유지에 기여합니다. N2와 CO2의 정밀한 혼합으로 최적의 보존 환경을 조성합니다.
레이저 용접 분야에서는 Ar, He 등의 보호 가스 혼합에 활용되어 용접 품질 향상에 기여합니다. 정밀한 혼합비 제어로 용접부의 산화를 방지하고 기계적 특성을 향상시킵니다.
화학 공정 산업에서는 반응 가스의 정밀한 제어를 통해 공정 최적화와 안전성 확보에 활용됩니다.
 
출처
WITT-Gasetechnik GmbH & Co KG. (2024). Next generation electronic gas mixers - Easy to integrate. Company Technical Documentation.
한국가스안전공사. (2023). 산업용 가스 혼합 시스템 안전 관리 지침. 한국가스안전공사 기술자료.
대한용접접합학회. (2023). 보호 가스 용접 기술 동향. 용접접합학회지, 41(2), 15-22.
한국포장기술사회. (2024). MAP 포장 기술의 최신 동향. 포장기술, 38(1), 45-52.
 
FAQ
Q1: MEM+ 시리즈의 정확도는 어느 정도입니까?
A: ±1% 절대 정확도를 제공하며, 0.1% 단위로 정밀한 혼합비 조절이 가능합니다. 전체 비례 범위 0-100%에서 일정한 정확도를 유지합니다.
Q2: 어떤 통신 프로토콜을 지원합니까?
A: 표준으로 4-20mA, 이더넷, CAN버스, OPC UA를 지원하며, 선택적으로 Profinet, RS232, 0-10V 인터페이스를 제공합니다.
Q3: 압력 변동에 어떻게 대응합니까?
A: 압력 균등화 시스템과 지속적인 압력 모니터링을 통해 공급 압력 변동에 대한 내성을 제공합니다. 압력 부족 시 자동 경보가 발생합니다.
Q4: 유지보수 주기는 어떻게 됩니까?
A: 스테인리스 스틸 하우징과 내구성 있는 구성품으로 최소한의 유지보수가 필요하며, 압력 센서와 밸브의 정기 점검을 권장합니다.
Q5: 3가스혼합기로 2가스 혼합이 가능합니까?
A: 네, 3가스혼합기는 2가스 혼합 용도로도 사용 가능하며, 향후 확장성을 고려한 시스템 구성이 가능합니다.

---

 
※본 블로그의 모든 내용은 신뢰할 수 있는 출처에 기반하고 있으나, 실제 적용 시에는 반드시 전문가와 상의하시기 바랍니다.
 

 
더 많은 정보는
http://www.wittguy.kr


 
 

WITTGUY 의 지식 저장소