벨기에 사그렉스 비즈 채석장: 석회암 채굴 장비 관리의 도전과 극복

멀리서 보면 밝은 노란색 트럭들이 진흙 벌판을 느릿느릿 가로지르며, 거대한 모래상자 속 장난감처럼 보입니다. 하지만 이들이 지나갈 때 2미터 높이의 바퀴와 엔진의 굉음은 벨기에 비즈(Beez) 채석장의 실제 규모를 드러냅니다. 땅속으로 파고든 이 석회암 채석장은 위에서 아래까지 80미터 깊이에 이릅니다.

지질학적 배경

사그렉스 비즈 채석장은 나뮈르 신클라인(Namur syncline)의 북쪽 측면에 자리 잡고 있습니다. 이는 3억 년 전에 형성된 지질학적 습곡 구조입니다. 장 미셸 반 페테헴(Jean-Michel Van Peteghem) 소장에 따르면, 이 지역의 석회암 층은 한때 바닷속이었던 곳에서 퇴적되었으며, 판의 이동으로 화석화된 층이 남아 현재 귀중한 건축 자재를 제공하고 있습니다.

뫼즈 강을 따라 85헥타르에 걸쳐 있는 이 채석장은 1848년부터 운영되어 왔으며, 당시에는 오직 인력과 마력에만 의존했습니다. 이 부지의 채굴 허가는 앞으로 5~10년만 더 유효하며, 석회암이 고갈되면 인근 지역으로 채굴이 이전될 예정입니다.

벨기에 채석장은 연간 약 5,000만 톤의 골재를 생산하며, 토목 공학부터 치약 생산, 유리·플라스틱 제조, 주택 건설, 철도 자갈까지 다양한 산업에 공급됩니다.

"우리가 생산하는 석회암은 콘크리트에 매우 적합합니다."라고 반 페테헴은 설명합니다. "방파제, 항만 건설, 토목 공사, 다양한 화학·제철·농업 용도에 사용됩니다."

완제품은 미세한 모래부터 300kg짜리 호석(rubble stones)까지 다양하며, 후자는 네덜란드 제방 건설에 독점적으로 사용됩니다.

채굴 공정과 세척의 중요성

채굴은 다이너마이트 발파로 채석장 벽면을 무너뜨리는 것으로 시작되며, 굴착기가 자재를 트럭에 실어 나릅니다. 이후 조 크러셔(jaw crusher)에서 관리 가능한 크기로 파쇄됩니다. 추가 파쇄 전, 로터리 스크린 와셔(rotary screen washer)가 돌에 붙어 있는 점토를 제거하는데, 이는 결과 콘크리트를 강화하는 결정적인 단계입니다.

사그렉스 비즈에서는 세척 공정에 세심한 주의를 기울입니다. "점토가 제대로 제거되지 않으면 콘크리트가 약해지고 내성이 떨어집니다."라고 반 페테헴은 말합니다. "깨끗한 돌은 폐기물 감소, 수율 향상, 우수한 제품을 의미하므로 로터리 와셔에 투자했습니다. 이런 시스템을 갖춘 채석장은 드물며, 이것이 우리의 큰 성공 비결입니다."

베어링 문제와 SKF 솔루션

채석장에는 나란히 설치된 2기의 로터리 스크린 와셔가 전용 건물에 있습니다. 각 장치는 직경 3미터, 길이 10미터로, 커플링으로 연결된 9개 바퀴 2열 위에 수평으로 놓여 있습니다. 한 열은 132킬로와트 모터와 감속 기어로 구동됩니다.

골재는 물과 섞여 한 쪽 끝으로 투입됩니다. 드럼이 회전하며 돌들이 서로 부딪쳐 점토를 떨어뜨리고, 점토는 물에 녹아 재활용됩니다. 내부에서 기계, 바위, 물이 120데시벨(이륙하는 제트기 수준)의 소음을 내므로 귀마개는 필수입니다.

1992년 설치된 와셔는 베어링이 3개월마다 고장 나 8시간씩 정지하고 축을 떼어내 작업장에서 교체해야 했습니다. 2007년, 가동 중단 시간을 줄이고 유지보수를 단순화하기 위해 SKF와 협력해 해결책을 모색했습니다.

SKF의 종합적 업그레이드

• 표준 SKF 베어링과 호환되는 새로운 축(axle)
• 베어링을 분해하지 않고 전체 휠 세트를 들어올릴 수 있는 분할형 베어링 하우징
• 바퀴에 직접 장착되는 소구경 고하중 베어링
• 습한 환경에서 베어링을 보호하고 적절한 윤활을 유지하는 효율적인 씰

그 결과 타이어 교체 가동 중단 시간이 50% 단축되었습니다.

구동 측 개선

구동 측에서는 축 사이 기계식 커플링의 불규칙한 마모로 빈번한 수리가 필요했습니다. SKF는 동일한 축과 기어 커플링을 설치해 모든 바퀴에 하중을 고르게 분배함으로써 일관된 구동을 보장하고 불균등 마모를 제거했습니다. 작은 타이어는 볼트만 풀면 교체 가능하며, 전체 시스템은 레이저 정렬되어 마모를 더욱 줄였습니다.

주요 사실

• 사그렉스 비즈 채석장 개장: 1848년
• 현장 직원: 40명
• 연간 석회암 채굴량: 170만 톤
• 제품 범위: 미세 모래 ~ 300kg 호석
• 수송: 60% 하천, 40% 트럭
• 소유: 사그렉스(Sagrex), 하이델베르크 시멘트(Heidelberg Cement) 자회사, 세계 최대 골재 기업

본 기사는 SKF가 자사 잡지 '에볼루션(Evolution)'에 게재한 것입니다. 더 알아보기: www.skf.com