패시브 제진대에 대해서 - 3

 패시브 제진대 중에서 에어스프링(공기스프링) 방식의 제진대가 가장 유명하지만, 그 외에도 벨로우즈식 제진대나 에어마운트, 방진고무 또는 스프링을 사용한 제진대도 있습니다. 이러한 제진대들은 에어스프링 제진대보다 고유진동수는 좀 더 높고, 제진 성능이 조금 떨어지지만, 가격이 저렴하며, 제품의 유지보수가 간단합니다.

  벨로우즈식 에어스프링 제진대는 쿠라시키 카코와 메이리츠 등에서 판매하고 있으며, 오일 댐퍼와 레벨링 밸브를 탑재한 제품으로, 고하중 장비에 저비용으로 우수한 제진 성능을 제공하는 제진대입니다. 고유진동수는 수직, 수평 방향 모두 약 3Hz 수준이며, 유닛 1개당 탑재할 수 있는 하중이 제법 큰 편입니다. 아래의 표는 두 회사의 제품 중에서 가장 작은 제품과 가장 큰 제품을 비교한 것입니다.

	倉敷化工株式会社 (Kurashiki Kako) PSB-D145	倉敷化工株式会社 (Kurashiki Kako) PSB-D360	明立精機株式会社 (Meiritz) MKB-0390	明立精機株式会社 (Meiritz) MKB-1500
높이 (mm)	127	127	155	155
크기 (mm)	200 x 200	420 x 420	225 x 225	400 x 400
탑재하중 (kg)	800	4250	950	3750

 두 회사의 제품 사진을 비교해 보면 제품의 크기나 레벨링 밸브의 모양 외에는 큰 차이가 없습니다.

벨로우즈식 에어스프링 제진대 [왼쪽: 쿠라시키 카코, 오른쪽: 메이리츠]

 에어마운트는 쇼와 사이언스와 Newport, Bilz AG 등의 회사에서 판매하고 있으며, 방진고무와 에어스프링 양쪽의 특징을 가진 제품으로 낮은 고유진동수와 뛰어난 제진 성능을 가지고 있습니다. 그리고 레벨링 밸브와 조합하여 사용할 수 있으며, 공기를 한 번 주입하면 유지보수가 필요 없다는 장점이 있습니다. 에어마운트가 밀폐되어 있다 해도 지속적으로 압력이 가해지면 공기가 조금씩 빠지는 경우도 있는데, 고무 자체의 탄성으로 일정 수준의 높이를 유지합니다. 고유진동수는 공기가 없으면 약 10Hz, 공기를 주입하면 3~5Hz이고, Bilz AG는 제품의 모델에 따라 다른데, 가장 작은 제품 중에서 고유진동수가 가장 낮은 것은 8~12Hz이고, 가장 큰 제품 중에서 고유진동수가 가장 낮은 것은 3~4Hz입니다. 에어마운트 제품의 사진을 보면 쇼와 사이언스나 Newport의 제품은 거의 똑같고, Bilz AG만 형태가 다릅니다.

에어마운트 제진대 [왼쪽부터 쇼와 사이언스, Newport, Bilz AG]

 에어마운트와 달리 스프링을 사용한 마운트도 있는데, 특징은 공기 주입과 유지보수가 필요없다는 점이며, 쿠라시키 카코의 콤포 마운트(제진용, 방진용), 도쿄기기의 eMOUNT가 있습니다. 쿠라시키 카코의 콤포 마운트(제진용) 고유진동수는 KSC-A 모델인 경우에 수직방향이 약 9Hz, 수평방향이 2.5±0.5Hz이고, KSC-B 모델인 경우에는 수직방향이 약 7Hz, 수평방향이 2.0±0.5Hz입니다. 그리고 콤포 마운트(방진용)의 고유진동수는 수직방향이 약 5~6Hz이며, 도쿄기기의 eMOUNT는 고유진동수가 약 8Hz입니다. 아래의 표는 두 회사의 스프링 마운트 중에서 가장 작은 제품과 가장 큰 제품을 비교한 것입니다. (방진용 콤포 마운트의 하중 단위가 뉴턴(N)이라서 제진용 콤포 마운트만 비교했습니다.)

	倉敷化工株式会社 (Kurashiki Kako) KSC-60A	倉敷化工株式会社 (Kurashiki Kako) KSC-1000B	特許機器株式会社 (Tokkyokiki) e-80N	特許機器株式会社 (Tokkyokiki) e-400N
높이 (mm)	72.4	97.6	61	61
크기 (mm)	125 x 125	180 x 180	120 x 120	120 x 120
탑재하중 (kg)	60±10	1000±50	50~80	240~400

 제품의 사진을 보면, 쿠라시키 카코의 방진용 콤포 마운트와 도쿄기기의 eMOUNT는 비슷하게 생겼고, 제진용 콤포 마운트만 모양이 조금 다른데, 수평방향 제진 성능을 위한 디자인 차이로 보입니다.

스프링 마운트 제진대 [왼쪽부터 쿠라시키 카코의 콤포 마운트(제진용, 방진용), 도쿄기기의 eMOUNT]

 마운트 방식 외에도 스프링을 사용한 제진대가 있는데, 쇼와 사이언스의 ST-X와 Newport의 VIBe라는 제품입니다. 쇼와 사이언스의 ST-X는 현미경을 위한 탁상형 제진대이고, Newport의 VIBe는 다양한 방식으로 조합할 수 있는 유닛 형태의 스프링 제진대입니다. 아래의 표는 두 제품의 고유진동수와 탑재하중을 정리한 것입니다.

	株式会社 昭和サイエンス (Showa Science) ST-X	Newport VIB320X	Newport VIB100
수직방향 고유진동수	약 5.5Hz	4.75~6.75Hz	7.3~7.8Hz
수평방향 고유진동수	약 2.7Hz	3.25~4.75Hz	4.6~5.8Hz
탑재하중	10~35kg	5~81.2kg	2.3~9.1kg

 제품의 사진은 아래와 같으며, 범용성을 생각하면 쇼와 사이언스의 ST-X보다는 Newport의 VIBe가 더 나은 것 같습니다.

스프링 제진대 [왼쪽부터 쇼와 사이언스의 ST-X, Newport의 VIB320X, VIB100]

 마지막으로 방진고무가 있는데, 제진 성능은 지금까지 살펴본 제품 중에서 가장 낮고, 가격 또한 가장 저렴합니다. 방진고무는 제품의 강성을 위해서 내부에 금속판과 고무가 번갈아서 층층이 쌓여있는 것도 있으며, 소음이나 진동의 영향이 별로 없는 분야에서 주로 사용합니다. 비슷한 종류의 제품으로는 Newport의 NewDamp라는 고유 주파수가 일정한 탄성 제진대가 있습니다.

방진 고무 두 종류와 Newport의 NewDamp

 지금까지 다양한 패시브 제진대에 대해서 알아봤습니다. 제진대를 구매할 때, 무엇보다 중요한 것은 용도에 맞는 제품을 올바르게 선택하는 것입니다. 제진대를 파는 사람들은 항상 더 비싸고 좋은 것을 권하기 때문에, 쓸데없이 낭비를 하지 않으려면 소비자 분들이 더 잘 알아야 합니다. 여러분들의 현명한 소비에 조금이나마 도움이 되길 바라면서 패시브 제진대에 대한 글을 마무리 짓도록 하겠습니다.