출시 1년도 안 된 보쉬 렉스로스의 혁신적인 심해 밸브 액추에이터(SVA)가 SIL3 안전 등급과 최대 75% 낮은 에너지 소비를 실현하며 기계공학 설계상을 수상했습니다.
SVA는 해저 석유·가스 탐사·생산 시스템에 사용되던 순수 전자기계식 또는 전기유압식 액추에이터 기술의 과제와 단점을 해결하기 위해 개발되었습니다.
기존 수중 액추에이터는 수면 위의 대형 중앙 유압 파워 유닛이 필요했고, 액추에이터에 유체를 공급하는 유체 라인이 수 마일에 달했습니다.
이는 복잡성과 비용 증가뿐 아니라, 긴 라인과 커플러에서 해양으로 유체가 누출될 위험도 안고 있었습니다.
반면 순수 전자기계식 솔루션은 외부에서 기계적 조정이 불가능해 안전상 불리했고, 마찰로 인한 기계적 마모로 25년 무정비 수명 달성이 어려웠습니다.
SVA는 자체 유체 회로와 가변 속도 펌프 드라이브를 갖춘 자율형 어셈블리입니다.
따라서 중앙 파워 유닛과 수 킬로미터 길이의 유체 라인이 필요 없습니다. SVA는 전원 공급선과 데이터 라인만 있으면 됩니다. 변위 제어 시스템이 속도에 기반해 유량을 사실상 손실 없이 조절합니다.
이는 설계를 단순화하고 에너지 효율을 대폭 높입니다. 순수 전자기계식 액추에이터 대비 피크 부하 시 최대 75% 적은 전력을 소모합니다.
내장 실린더가 해저 시추 밸브를 개폐합니다. 기계식 스프링을 갖춘 안전 밸브는 전원 공급이 끊겨도 외부 에너지 없이 실린더가 시추 밸브를 확실하게 닫을 수 있게 합니다.
또한 수중 로봇이 스핀들을 통해 외부에서 실린더를 조작할 수 있습니다. 구동계 모든 부품은 이중 이중화 설계로 여러 단계의 안전성을 제공합니다.
인더스트리 4.0 기술과 호환되는 내장 센서 시스템이 액추에이터 내 작동 상태(위치, 온도, 압력)를 지속 기록해 상위 제어 시스템으로 전송합니다.
이 제어 시스템은 트렌드를 평가하고 정상 작동 상태에서 벗어난 편차를 조기에 감지·수정해 다운타임 가능성을 줄이고 필요한 곳에 예측 정비를 스케줄링할 수 있게 합니다.
렉스로스의 해양·심해 기술 매니저 알렉산드르 오르트 박사는 "SVA는 전자기계식과 전기유압식 작동의 장점을 모두 갖췄다. 대형 게이트 밸브에 필요한 유압 작동의 파워 밀도를 제공하면서, 유압 엄빌리컬이 필요 없는 단순한 전기 인터페이스를 실현했다"고 설명했습니다.
독창적인 수중 시스템인 SVA는 사용자와 환경에 뚜렷한 이점을 제공합니다. 더 안전하고 깨끗하며 효율적이고 모듈화된 심해 밸브 작동 솔루션으로 이미 국제적 주목을 받고 있습니다.
2019년 5월, SVA는 2019 울펠 최우수 기계공학 성과상 결선 5개작 중 하나로 메리트상을 수상했습니다. 이 상은 미국기계학회(ASME) 주관으로 해양기술회의에서 수여되었습니다.
자동화 제어 시스템
기후 변화와 전 지구적 이산화탄소 농도에 대한 우려가 최근 몇 년간 그린 에너지를 운전석에 더 가깝게 앉혔습니다. 국제에너지기구(IEA) 세계 에너지 리뷰에 따르면, 대부분 전문가는 2021년 전체 전력의 거의 30%를 재생에너지가 생산할 것으로 예상하며, 풍력과 태양광 발전이 각각 17%, 18% 증가할 것으로 전망합니다. 이러한 인상적 성장에도 화석 연료는 여전히 시장을 지배합니다. IEA는 석탄 수요만으로도 전체 재생에너지 합계보다 60% 더 많을 것으로 예측합니다. 그 결과 에너지 관련 CO₂ 배출량은 사상 두 번째로 큰
에너지 사업이 지루하다고 말할 수는 없습니다. 항상 뉴스에 오릅니다—기후 변화의 주범으로, 해양 시추 논쟁에서, 요요 같은 가스 가격 등락 보도에서. 팬데믹이 에너지 사용과 유가를 줄인 후 수요가 돌아왔습니다. 그리고 그것은 말장난을 용서한다면 에너지 부족을 부채질하고 있습니다. 예를 들어 국제에너지기구(IEA)에 따르면 유럽과 아시아의 천연가스 부족이 석유 수요를 부추겨 이미 큰 원유 시장의 공급 적자를 더 악화시키고 있습니다. 미국 WTI 원유 가격이 11월 1일 배럴당 84달러로, 1년 전 배럴당 37달러의 두 배가 넘었습니
