제조업체가 유압 오일과 유량계를 선택하는 방법

산업 자동화 및 기계 전달 분야에서 유압 시스템은 높은 출력 밀도와 정밀한 제어 능력 덕분에 중장비, 건설 장비, 항공우주 등 다양한 분야의 핵심 동력원으로 자리 잡고 있습니다. 유압 오일은 유압 시스템의 '혈액'과 같으며, 그 성능과 유량 모니터링을 통해 시스템의 운전 효율성과 수명을 직접적으로 결정합니다. 유압 오일 모니터링을 위한 핵심 장비인 유량계는 제조업체의 기술 역량과 긴밀히 연결되어 있습니다. 본 기사에서는 유압 오일에 대한 기본 이해를 바탕으로, 핵심 유압 오일 파라미터와 적용 가능한 유량계 유형을 심층적으로 살펴보고, 국내외 주요 유량계 제조업체들과 그 추천 제품들을 체계적으로 검토함으로써 산업 종사자들에게 포괄적인 참고 자료를 제공하고자 합니다. 제품 , 업계 종사자들을 위한 포괄적인 참고 자료를 제공합니다.
1. 유압 시스템의 '강력한 혈액'인 유압 오일
유압 오일 또는 유압 유체는 유압 기계에서 동력을 전달하는 매개체입니다. 일반적인 유압 오일은 광물성 오일 또는 물을 기반으로 합니다. 유압 오일을 사용할 수 있는 장비로는 굴착기 및 백호, 유압 브레이크, 파워 스티어링 시스템, 자동 변속기, 쓰레기차, 항공기 비행 제어 시스템, 엘리베이터 및 산업용 기계가 있습니다.
유압 오일은 유압 시스템 내에서 에너지를 전달하고 부품을 윤활하며 장비를 냉각시키고 부식을 방지하는 특수한 윤활제입니다. 효율적인 에너지 전달을 보장하기 위해 좋은 유동성을 가져야 할 뿐만 아니라, 고온, 고압, 고부하와 같은 열악한 작업 조건에서도 안정된 성능을 유지하여 오일의 열화로 인한 시스템 고장을 방지해야 합니다. 기능 분류 측면에서 유압 오일은 주로 광물성 오일 유압 오일, 합성 유압 오일 및 생분해성 유압 오일의 세 가지 범주로 나뉩니다. 광물성 오일 유압 오일은 낮은 비용과 우수한 호환성 덕분에 일반 산업 현장에서 널리 사용됩니다. 합성 유압 오일은 내열성과 우수한 난연성이 뛰어나 항공우주 및 제철 등 고급 분야에 적합합니다. 생분해성 유압 오일은 환경 보호 요구가 높은 건설기계 및 농업기계와 같은 현장을 대상으로 하며, 환경 오염을 효과적으로 줄일 수 있습니다. (1) 유압 오일의 핵심 기술 파라미터 유압 오일의 성능은 일련의 주요 파라미터로 표현되며, 이는 유량계 선택의 중요한 기준이기도 합니다. 특히 점도는 유압 오일의 가장 핵심적인 파라미터 중 하나로, 오일의 유동성과 에너지 전달 효율에 직접적인 영향을 미칩니다. 일반적으로 유압 오일의 점도는 시스템의 작동 온도를 기준으로 선택합니다. 저점도 오일(예: ISO VG 32)은 저온 환경에서 사용되어 냉간 시동 어려움을 방지하며, 고점도 오일(예: ISO VG 100)은 고온 환경에서 과도한 희석 및 누유를 방지하기 위해 필요합니다. 또한 점도 지수(VI)는 매우 중요합니다. 점도 지수가 높은 유압 오일(예: VI 140)은 온도 변화에 따른 점도 변동이 최소화되어 넓은 온도 범위에서 안정적으로 작동할 수 있습니다.
a. 점도
일반적인 유압 오일의 점도는 40°C(104°F)에서의 운동점도를 기준으로 하는 ISO VG(점도 등급) 시스템으로 분류됩니다. 일반 산업용 및 이동식 유압 시스템에 가장 흔히 사용되는 점도 등급은 다음과 같습니다.
- ISO VG 32
- ISO VG 46
- ISO VG 68
추가적인 점도 등급도 사용되지만, 이는 덜 흔하거나 특정 저온 및 고온 응용 분야에 한정되어 사용됩니다. - ISO VG 15
- ISO VG 22
- ISO VG 100
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b. 인화점 및 발화점
이들은 유압유 안전성의 주요 지표들입니다. 섬점(Flash point)은 특정 조건 하에 가열할 때 인화성 증기가 생성되는 최저 온도를 의미하며, 발화점(Fire point)은 이러한 증기가 계속해서 연소하는 최저 온도를 말합니다. 고온 작동 또는 개방 화염 위험이 있는 응용 분야(예: 야금 기계)의 경우, 화재 위험을 줄이기 위해 섬점이 높은 유압유를 선택해야 합니다. 산화 안정성(Oxidation stability)은 유압유의 수명을 결정합니다. 고품질의 유압유는 장기간 고온 및 고압 조건에서도 산화와 열화에 덜 취약하여 슬러지나 탄소 찌꺼기와 같은 불순물 생성을 줄이고 오일 교환 주기를 연장시킵니다. 또한 시스템 요구사항에 따라 내마모성, 부식 방지성, 제상(emulsion breaking) 성능 등의 파라미터도 고려되어야 합니다. 예를 들어, 고압 유압 시스템은 펌프 및 밸브와 같은 정밀 부품을 보호하기 위해 우수한 내마모성을 갖춘 유압유가 필요합니다. 습한 환경에서는 수분 침투로 인한 오일의 유화(Emulsification) 고장을 방지하기 위해 유압유의 제상성이 특히 중요하게 고려되어야 합니다. 2. 유압유 유량계: 정밀 모니터링을 위한 '핵심 장비' 유압유 유량 모니터링은 유압 시스템의 안정적인 작동을 보장하는 핵심 요소입니다. 유압유 유량을 실시간으로 모니터링함으로써 시스템 누유, 펌프 및 밸브 고장과 같은 문제를 조기에 발견할 수 있어 이상 유량으로 인한 장비 손상이나 생산 사고를 예방할 수 있습니다. 측정 원리와 구조적 특성에 따라 유압유에 적합한 유량계는 주로 다음 범주로 나뉩니다: (1) 용적식 유량계: 고점도 오일을 위한 '우선 선택안' 용적식 유량계는 일정한 용적의 챔버에서 유압유가 채워지고 배출되는 횟수를 측정하여 유량을 계산합니다. 높은 정확도와 점도 적응성이 강한 특징을 가지며, 특히 고점도 유압유(점도 100 cSt) 측정에 적합합니다. 이 중 타원형 기어 유량계는 유압유 측정을 위한 주류 제품입니다. 두 개의 맞물리는 타원형 기어로 구성되며, 유압유가 기어를 회전시키면 각 회전마다 일정한 양의 오일이 배출됩니다. 기어의 회전 수를 계수하여 유량을 산출할 수 있습니다. 이러한 유량계의 정확도는 일반적으로 0.5 등급이며, 일부 고급 제품은 0.2 등급까지 도달할 수 있습니다. 유체의 점도 및 온도 변화의 영향을 덜 받으며, 유압 시스템 내 오일량 측정 및 누유 감지 등의 분야에서 널리 사용됩니다. (2) 터빈 유량계: 중·저점도 오일을 위한 '효율적인 선택안' 터빈 유량계는 유압유가 터빈을 회전시키고 전자유도 원리를 이용해 터빈의 회전 속도를 전기 신호로 변환하여 유량을 계산합니다. 반응 속도가 빠르고 측정 범위가 넓다는 장점이 있으며, 중·저점도 유압유(점도 <50 cSt)의 동적 유량 모니터링에 적합합니다. 예를 들어 유압 시스템의 실시간 유량 제어, 장비 부하 변화 시 유량 조절 등의 상황에 사용됩니다. 터빈 유량계의 정확도는 일반적으로 0.5~1.0 등급이며, 터빈 구조 및 신호 처리 기술을 최적화하면 일부 제품은 0.2 등급의 정확도까지 달성할 수 있습니다. 그러나 터빈 유량계는 유체 청결도에 대한 요구 조건이 높다는 점에 유의해야 합니다. 유압유 내에 불순물이 존재할 경우 터빈이 걸리거나 마모되기 쉬워 측정 정확도와 수명에 영향을 미칠 수 있습니다. (3) 기타 유량계: 특수 상황을 위한 '보완적 해결책'
체적식 및 터빈 유량계 외에도 초음파 유량계와 전자기 유량계는 일부 특수한 상황에서 사용된다. 초음파 유량계는 유압 오일 내에서 초음파의 전파 시간 차이를 측정하여 유량을 계산한다. 비접촉 측정이 가능하고 압력 손실이 없어 대구경, 고점도 유압 오일 측정에 적합하지만, 오일 내 기포와 불순물의 영향을 쉽게 받는다. 정확도는 비교적 낮은 편이며(일반적으로 1.0~2.0 등급)이다. 전자기 유량계는 전-electromagnetic 유도 원리를 이용해 전도성 액체의 유량을 측정한다. 그러나 유압 오일의 전도도가 낮을 경우 제대로 작동하지 않으므로, 높은 전도도를 가진 합성 유압 오일이나 수분 함유 유압 오일에만 적합하다.
3. 국내외 주요 유압 오일 유량계 제조업체 및 추천 제품
유압 오일 유량계의 성능은 제조업체의 기술적 축적과 생산 공정과 밀접한 관련이 있습니다. 국내외에서는 유량 측정에 특화된 여러 기업들이 등장하여 선진 기술과 신뢰성 있는 제품으로 업계의 벤치마크가 되고 있습니다. (1) 국내 제조사: 높은 가격 대비 성능과 맞춤형 서비스의 대표주자
a. 안후이 주제아 기기 유한회사
액체 유량계 분야의 선도 기업으로서, 안후이 주제아 자동화 기술 유한회사는 수년간 유압 오일 유량 측정 분야에 깊이 관여해 왔습니다. 핵심 제품인 GT-LC 시리즈 타원 기어 유량계는 고점도 유압 오일 측정을 위한 '핵심 장비'입니다. 이 시리즈의 유량계는 고품질 스테인리스강으로 제작되어 고압과 부식에 견디며, 최대 -20℃~200℃의 작동 온도 범위에서 작동할 수 있어 유압 시스템의 혹독한 작업 조건에 완벽하게 대응합니다. 정확도 면에서 GT-LC 시리즈 유량계의 기본 오차는 ≤±0.5%이며, 일부 모델은 기어 가공 기술과 신호 수집 기술을 최적화함으로써 정확도를 ±0.2%까지 향상시킬 수 있어 업계 평균을 크게 상회합니다. 또한 이 시리즈 유량계는 펄스 출력, 4-20mA 전류 출력 등 다양한 출력 방식을 지원하여 PLC와 같은 제어 시스템과 원활하게 연결되며, 유량 데이터의 실시간 전송 및 원격 모니터링이 가능합니다. 다양한 사용자의 요구에 부응하기 위해 안후이 JUJEA는 고압 유압 시스템용 고압 내성 하우징 설계, 저온 환경용 점도 보정 알고리즘 최적화 등의 맞춤형 서비스도 제공하여 개별화된 응용 사례에 충분히 대응하고 있습니다. 나. 에버러드 플루이드 테크놀로지(상하이) 유한회사(독일 E.HOLDING 그룹 산하)
중국에 위치한 독일 E.HOLDING 그룹의 전액 출자 자회사인 에버러드 플루이드 테크놀로지(상하이) 유한공사는, 그룹 산하 자회사인 VSE Flowmeter Technology Co., Ltd.의 핵심 R&D 성과와 제조 공정을 기반으로 하여 고성능 유압 오일 유량계 분야에서 업계의 표준으로 자리매김하고 있습니다. VSE 브랜드의 VS 시리즈 타원형 기어 유량계는 뛰어난 측정 정확도와 장기간 안정적인 성능 덕분에 다수의 유압 시스템에서 정밀 유량 모니터링을 위한 최우선 선택이 되고 있습니다.
이 시리즈의 유량계는 독특한 기어 맞물림 메커니즘을 특징으로 합니다. 이 설계는 측정 챔버 내 유체의 흐름 특성을 세심하게 고려하여 유동 중 유체의 교란을 최소화합니다. 이를 통해 저유량 조건의 유압 시스템에서도 안정적이고 정확한 측정이 가능하며, 이러한 조건에서 흔히 발생하는 측정 편차를 효과적으로 방지할 수 있습니다.
뛰어난 성능 덕분에 VS 시리즈 타원형 기어 유량계는 정확도와 안정성이 가장 높은 수준이 요구되는 다양한 응용 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 항공우주 분야에서는 우주선의 유압 제어 시스템 내 유량을 모니터링하는 데 활용되어 복잡한 우주 환경 또는 고고도 조건에서도 정밀한 작동을 보장합니다. 정밀 공작기계 및 대형 산업용 로봇의 유압 시스템과 같은 고급 장비 제조 분야에서도 신뢰할 수 있는 유량 데이터를 제공하여 장비의 안정적인 운전을 지원하므로, 다양한 까다로운 산업용 응용 분야에 적합합니다.
C. 에머슨 프로세스 매니지먼트(Emerson)
산업 자동화 분야의 글로벌 리더인 에머슨 프로세스 매니지먼트는 마이크로 모션(Micro Motion) 시리즈 코리올리 질량 유량계를 출시하여 유압 오일 유량 측정 산업에 혁신적인 솔루션을 제공하고 있습니다.
코리올리스 질량 유량계는 독특한 코리올리스 힘 측정 원리를 기반으로 합니다. 이들은 특수하게 설계된 파이프 내에서 유체 흐름에 의해 발생하는 힘의 영향을 감지함으로써 유체의 질량 유량을 직접 측정합니다. 이러한 측정 방식은 전통적인 유량계가 유체의 물리적 특성에 의존하는 문제를 근본적으로 제거합니다. 유압 오일의 점도 변화, 작동 온도 변동 및 시스템 압력 조정에도 영향을 받지 않아 정확한 측정 결과를 보장합니다. 따라서 산업계에서는 유압 오일 질량 유량 측정의 "골드 스탠다드"로 인정받고 있습니다.
실제 응용에서 이 시리즈의 유량계는 뛰어난 실용성을 입증하였습니다. 건설기계 제조 과정에서 유압 오일 주입 작업을 정밀하게 제어하여 출하되는 모든 장비의 유압 오일 수준이 일관되게 유지되도록 합니다. 이를 통해 품질의 일관성을 보장하고 오일 양의 차이로 인한 성능 편차를 줄일 수 있습니다. 정기적인 유압 시스템 유지보수 중에는 오일 손실을 실시간으로 모니터링하여 유지보수 담당자에게 정확한 오일 소모 데이터를 제공함으로써 과학적이고 합리적인 유지보수 계획을 수립할 수 있도록 하며, 오일 부족 또는 과잉 소비로 인한 장비 고장을 예방할 수 있습니다.

4. 유량계 제조업체 선정 권장 사항 및 산업 동향
(I) 제조업체 관점에서의 주요 선정 원칙

유량계 제조업체의 실무 경험에 따르면, 유압 오일 유량계 선택 시 '운전 조건에 적합성, 정확도 일치, 비용 통제'라는 세 가지 핵심 원칙을 따라야 한다. 첫째, 유압 오일의 점도, 온도 및 압력에 따라 적절한 유량계 종류를 선택해야 한다. 고점도 유압 오일의 경우 타원 기어식 유량계가 바람직하며, 중·저점도 유압 오일에는 터빈 유량계를 사용할 수 있다. 고온 및 고압 환경에서는 유량계의 재질과 밀봉 성능을 고려해야 한다. 둘째, 정확도 요구 사항은 적용 분야와 맞아야 한다. 일반 산업용 응용 분야의 경우 정확도 등급 0.5급이면 충분하지만, 고급 장비 제조, 계측 및 교정 분야에서는 정확도 0.2급 이상의 제품이 필요하다. 마지막으로 장비 및 운영 비용을 신중하게 고려하여 과도한 정확도 추구로 인한 비용 낭비를 피해야 한다.
(II) 유압 오일 유량계의 산업 발전 동향
산업 4.0 및 스마트 제조의 발전에 따라 유압 오일 유량계는 '지능화, 통합화, 친환경화' 방향으로 나아가고 있다. 지능화 측면에서 제조업체들은 유량계에 스마트 센서와 무선 통신 기능을 탑재하고 있다. 통합화 측면에서는 통합 유량 측정 모듈이 트렌드로 자리 잡고 있다. 예를 들어 VSE사의 통합 유량계는 다중 채널 유압 시스템을 위해 설계되어 여러 오일 회로의 유량을 동시에 측정할 수 있어 장비의 크기와 설치 비용을 줄일 수 있다. 친환경화 측면에서는 제조업체들이 제품 구조를 최적화하고 친환경 소재를 선택함으로써 유량계의 에너지 소모와 환경 오염을 줄이고 있다.