유압실린더 환경별로 대응 전략 완벽한 정리

유압실린더는 다양한 산업 현장에 적용되며, 그 환경에 따라 설계와 보호 방식이 달라져야 합니다. 특히 극저온, 고온, 방폭, 해양, 고진공 같은 특수 조건에서는 일반적인 실린더로는 고장이 잦고 수명이 짧아질 수 있습니다. 이 글에서는 -40℃ 이하의 극저온 환경 대응 방식, 200℃ 이상 고온 공정에서 실린더 보호법, 방폭(Ex) 지역에서의 운용 조건, 해양환경에서 요구되는 방청 기술, 진공 상태에서 작동 가능한 특수 설계까지 사례별로 정리했습니다. 환경 조건에 맞는 유압실린더를 설계하거나 구매하려는 설비 엔지니어, 유지보수 담당자에게 매우 실용적인 정보를 제공합니다.

극저온 환경에서 사용하는 유압실린더 설계

-40℃ 이하의 극저온 환경에서는 일반 실링이나 윤활유가 딱딱하게 굳어지거나 수축해 실린더가 작동 불능 상태에 빠질 수 있습니다.

극저온 대응 설계 요소로는 몇 가지가 있습니다.

• 실링 재질 변경: 일반 NBR이 아닌 HNBR, FKM, PU 저온형 사용
• 윤활유 선택: 저온 점도 유지가 가능한 유압유 채택
• 재질 팽창률 고려: 금속 재질 간 열수축률 보정
• 히터 내장형 실린더 적용 가능
• 작동 전 예열 및 사이클 운동 후 가동 권장

고온 공정 라인에서 유압실린더 보호법

200℃ 이상의 고온 환경에서는 실린더 주변이 급격히 과열되면서 씰 손상, 오일 변질, 로드 팽창 등의 문제가 발생할 수 있습니다.

보호 전략은 아래와 같습니다.

• 복열 실링 채택(FKM, PTFE계열)
• 내열성 윤활유 사용 (합성계 유압유, PAO계열 등)
• 실린더 외부에 복열커버 또는 방열판 장착
• 에어 쿨링 또는 워터 재킷 방식 냉각
• 고온에서도 일정 변형을 유지하는 스테인리스 재질 사용

적용 분야: 제철소, 유리 제조 라인, 사출 성형기, 열처리 설비 등

방폭 지역에서의 유압실린더 사용 조건

유증기, 가연성 가스, 분진 등이 존재하는 방폭 지역(Ex Zone)에서는 일반 유압 장비 사용 시 화재·폭발 위험이 있습니다.

유압실린더 적용할 때 고려할 사항도 보셔야 해요.

• 방폭 등급 확인(IECEx, ATEX 등)
• 유압 시스템의 전기 부품은 방폭 인증 필수
• 스파크 발생 없는 구조 설계
• 스테인리스 또는 알루미늄 하우징 사용
• 주변 장비와 함께 안전 인터락 시스템 구축
• 비전도성 윤활제 및 오일 누유 방지 설계

적용 사례: 화학 공장, 제약 생산 설비, 유류 저장소, 분진 폭발 위험이 있는 식품 가공 공정

고진공 환경 대응 유압실린더 기술

고진공 또는 청정 환경에서는 실린더 내부에서 오일이 증발하거나 실링에서 가스가 방출(Gas Out)되는 문제가 발생할 수 있습니다.

그의 대응 기술은 아래와 같으니 참고바랍니다.

• 오일 미사용 구조(건식 실린더) 또는 외부 오일 순환 시스템 적용
• 로우 아웃가싱(Outgassing) 실링 재질 사용 (EPDM, Viton 고등급 등)
• PTFE계 씰 채택
• 유체 격리 방식 적용 → 진공실 내부에 유체 노출 차단
• 진공 호환성 확인된 구리스 또는 건식 윤활 방식

적용 분야: 반도체 장비, 진공 적층기, 클린룸 자동화, 전자 광학 장비 등

끝으로 유압실린더는 사용하는 환경 조건에 따라 설계와 부품 선택이 달라져야 하며, 특수 환경에서는 표준 사양이 오히려 문제를 일으킬 수 있습니다.

이번 글에서 극저온, 고온, 방폭, 진공이라는 4가지 특수 조건에 대한 설계 전략과 대응 기술을 정리했습니다.

설비 계획 단계부터 환경 조건을 정확히 고려하여 유압실린더를 선정하면 고장률을 줄이고 시스템의 신뢰성을 크게 높일 수 있습니다.