IR52장영실상

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제목	[제9주차 IR52 장영실상] 엘지전자 / 외측 선회 저널베어링을 장착한 인버터 스크롤 압축기
등록일	2017-03-08
내용	△왼쪽부터 LG전자 김민기·조현웅·최세헌·안성용 연구원. 상업용 건물에 설치하는 빌딩 멀티시스템 에어컨은 하나의 대용량 실외기에 여러 대의 실내기를 연결해 냉난방을 공급한다. 이 에어컨에 들어가는 압축기는 저압의 냉매를 고압으로 압축해 실외기에서 실내기로 냉매를 전달하는 핵심 부품으로, 자동차에 비유하면 엔진에 해당한다. 압축기는 빌딩 멀티시스템 에어컨이 소비하는 전력의 70% 이상을 차지한다. 이 압축기 효율을 획기적으로 끌어올린 제품이 올해 제9주 차 iR52 장영실상의 영예를 안았다. LG전자가 개발한 이 압축기에는 획기적인 발상의 부품이 들어 있다. 바로 '외측 선회 방식 베어링'이다. 일반적인 압축기에는 모터가 연결된 축(샤프트) 바깥쪽에 베어링이 있어서 베어링 안쪽으로 힘이 가해지며 돌아가는 내측 선회 방식이다. 하지만 LG전자가 개발한 압축기는 축 내부에 공간을 뚫어 그 안에 베어링이 삽입돼 있다. 이러면 베어링 바깥쪽에 힘이 가해질 때 베어링이 돌아가기 때문에 외측 선회 방식이 된다. 내측 선회 방식에선 축을 고정하기 위한 메인 베어링이 존재하고 그 위에 구동을 위한 추가 베어링이 들어간다. 말하자면 2개층 방식의 베어링이 구동하는 셈이다. 하지만 LG전자 제품은 축 안에 베어링이 있기 때문에 1개층 방식으로만 베어링과 축이 돌아간다. 이러면 베어링에 가해지는 부하(하중)가 20%가량 줄어들어 더욱 효율적으로 압축기를 구동할 수 있다. 베어링 하중이 줄어들면 마찰 손실을 저감할 수 있다. 과거 2개층 구조에선 축의 길이가 길 수밖에 없어 압축부가 돌아가면서 발생하는 원심력을 상쇄시키기 위해 '밸런스 웨이트'라는 별도의 추가 들어갔다. 하지만 1개층 구조에선 이 추의 크기가 줄어들기 때문에 회전 과정에서 발생하는 소음 역시 30%가량 줄어들 수 있다. 특히 이 장비는 크기와 무게가 기존 제품보다 25%가량 감소했다. 이러면서 밸런스 웨이트 크기가 작고 베어링 부하도 적다. 안성용 LG전자 책임연구원은 "외측 선회 방식 베어링 덕분에 전체적인 무게와 하중을 줄이고 소음 발생 정도 또한 감소시켰기 때문에 더욱 효율적으로 에어컨 구동이 가능하다"며 "냉방의 경우 7%, 난방은 14%가량 에너지 효율이 상승한 것으로 나타났다"고 말했다.