액티브 제진대 - 꼬리말

 지금까지 액티브 제진대를 판매하고 있는 일본의 4개 회사와 미국, 독일, 이스라엘의 7개 회사의 제품에 대해서 살펴봤습니다. 그리고 패시브 타입이지만 공진주파수가 매우 낮은 제진대를 만들고 있는 Minus K도 소개해드렸습니다. 처음으로 액티브, 패시브 제진대에 관한 자료를 정리했던 것이 2008년인데 어느덧 14년의 시간이 흘렀습니다. 예전의 자료와 비교했을 때 성능의 변화는 거의 없었지만 디자인이 변경된 제품은 꽤 많았습니다. 앞으로 지금보다 제진 성능을 더 개선시킨 획기적인 제품이 나올지는 모르겠지만 혹시 변경되는 내용이 있다면 가끔씩 갱신하도록 하겠습니다. 소개해드린 회사들은 거의 다 국내에 대리점이 있습니다. 자세한 사양이나 견적은 대리점에 문의하시고, 저의 글은 그냥 참고만 하시기 바랍니다. 마지막으로 액티브 제진대의 형태와 액추에이터의 종류에 대해서 설명을 해보겠습니다. 먼저 형태의 경우 탁상형, 데스크형, 유닛형, 플랫폼형이 있습니다. 그리고 액추에이터는 서보밸브, 리니어 모터, 보이스 코일 모터 (VCM), 압전소자(piezoelectric) 방식이 있습니다.

 

1. 액티브 제진대의 형태

 탁상형은 Desktop, Tabletop 또는 Benchtop이라고 하며, 장치의 무게가 10~150kg 정도인 경우에 사용합니다. 주로 원자현미경(AFM)이나 주사탐침현미경(SPM)과 같은 광학 현미경 분야에 사용하며, 제진대의 무게는 수십kg(20~50kg) 정도로 액티브 제진대 중에서는 가벼운 쪽에 속합니다. 탁상형 액티브 제진대는 대부분의 제품이 댐퍼로 스프링을 액추에이터로는 보이스 코일 모터를 사용합니다. 전원만 있으면 액티브 제진대를 사용할 수 있으며, 자동 튜닝이나 자동 높이 조절, 자동 하중 조절, 잠금장치, 신호 모니터링 등 다양한 기능이 있습니다.

 데스크형은 Desk, Table 또는 Workstation이라고 하는데, 탑재 가능한 하중은 최대 300kg 정도입니다. 전반적인 기능이나 성능이 탁상형과 큰 차이가 없는데, 그 이유는 탁상형 액티브 제진대를 책상에 결합한 형태이기 때문입니다. 데스크형 액티브 제진대의 무게는 크기에 따라 천차만별이며, 제품의 이동을 쉽게 할 수 있도록 바퀴가 달려있습니다.

 유닛형은 그냥 Unit이라고 합니다. 장치의 무게가 수백kg~수ton으로 매우 무거운 경우에 사용하며, 액추에이터는 리니어 모터나 서보밸브, 압전소자 등을 사용합니다. 공압식 유닛형 액티브 제진대는 다른 제품들과는 달리 스테이지 피드 포워드 기능이 있는데, 이는 스테이지의 가속도 및 위치 신호를 입력받아서 스테이지의 움직임에 의해 발생하는 진동을 빠르게 감쇠시켜주는 역할을 합니다.
 플랫폼형도 마찬가지로 Platform이라고 합니다. 유닛형을 연결하거나 커버를 씌워서 일체형으로 만든 액티브 제진대이기 때문에 성능이나 특징은 유닛형과 큰 차이가 없습니다.

 

2. 액티브 제진대의 엑추에이터

 서보밸브(Servo Valve)는 댐퍼가 공기스프링인 경우에 사용하는데, 공기스프링의 특성상 수십ton의 무게가 나가는 장비에도 적용할 수 있다는 장점이 있습니다. 일본의 액티브 제진대는 대체로 서보밸브를 사용한 제품이 많습니다.

 리니어 모터(Linear Motor)는 댐퍼가 스프링 또는 공기스프링인 경우에 사용합니다. 반응속도가 빠르고, 성능이 뛰어나지만 고하중의 장비에 적용하기 어려운 것과 가격이 비싼 것이 단점입니다.

 보이스 코일 모터(Voice Coil Motor)는 리니어 모터와 특성이 비슷하지만 가격이 저렴한 편이며, 댐퍼가 스프링인 탁상형 액티브 제진대에 주로 사용합니다.

 압전소자(Piezoelectric)의 제품은 TMC에서만 판매하고 있으며, 저주파수 대역의 제진 성능이 뛰어난 편입니다.

 여기까지 액티브 제진대의 형태와 엑추에이터에 대해서 간단하게 살펴봤습니다.