이 Q&A에서는 MTS 엔지니어가 MTS Acumen 시연을 보고 전기역학 액추에이터에 대한 생각을 완전히 바꾼 한 생물의학 분야 고객에 관해 이야기합니다.
Q: MTS Acumen 테스트 시스템을 시연했을 때 전기역학 액추에이터를 사용하면서 어떠한 매력을 느꼈나요? 그리고 어떤 문제가 있었나요?
A: 사람들이 전기역학 기술을 선택하는 주요 이유 중 하나는 전력 소모가 적다는 장점이 있기 때문입니다. 또한 컴팩트한 사이즈이기 때문에 어디서나 일반적인 전기 코드를 사용하여 쉽고 빠르게 설치할 수 있으며, 최소한의 유지보수만 필요합니다.
이러한 장점이 있지만, 전체적인 제어 성능, 제한에 대한 반응성 및 자동튜닝과 관련하여 일부 전기역학 시스템에는 문제 또한 존재합니다. MTS에 도움을 요청했던 생물의학 재료 제조업체의 엔지니어는 이러한 문제를 이미 경험했기 때문에 전기역학 테스트 시스템 사용을 포기했었습니다. 하지만 MTS Acumen 테스트 시연에서 흔히 발생하는 문제가 어떻게 해결되는지를 확인한 후 전기역학 액추에이터 사용을 다시 고려하게 되었습니다.
Q: 전기역학 액추에이터를 사용할 때 전반적인 제어 문제가 발생하는 이유는 무엇인가요?
A: 시편 강성에 따라 동적 테스트 전반을 변경해야 할 수 있습니다. 대부분의 시스템에서 성능 저하와 직결되는 문제이기도 하죠. 안정성을 고려할 때 시편은 반드시 고강성 영역에서 튜닝되어야 하지만, 그러한 방식으로 튜닝할 경우 보통 테스트를 진행하는 동안 시편이 저강성 영역에 도달할 때 성능이 낮아집니다. 이 문제는 생물의학 제조업체 고객이 가장 우려하는 부분이었습니다.
MTS에서는 MTS Acumen 시스템을 사용해 압력이 가해지면 강성이 달라지는 테니스공을 시편으로 하여 전체 범위에 대한 테스트를 시연했습니다. 테니스공을 고강성 영역에서 튜닝하고 테니스공의 강성이 높은 영역과 낮은 영역을 순환하여 통과하는 압력 테스트를 수행했습니다. MTS Acumen 시스템의 첨단 튜닝 및 제어 기술 덕분에 전체 강성 영역에서 훌륭한 성능과 안전성을 달성할 수 있었습니다.
Q: 테스트 시스템의 제한에 대한 반응성이 사용자 경험에 어떠한 영향을 주나요?
A: 전기역학 액추에이터는 극도로 높은 성능과 속도를 제공할 수 있지만, 그러한 성능과 속도의 대가로 시편이나 고정 장치가 의도치 않게 파손될 가능성이 있습니다. 생물의학 분야의 테스트의 경우, 시편 구조와 모양이 복잡하기 때문에 기존의 제한이 시편 보호에 부적합합니다. 따라서 구하기도 어렵고 가격도 비싼 시편이 손상되거나 파손될 위험이 있습니다. MTS Acumen 시스템은 시편과 테스트 조건 때문에 시편을 보호하는 것이 어려운 분야에서 뛰어난 성능을 보여줍니다.
MTS Acumen 시스템의 제한에 대한 뛰어난 반응성을 시연하기 위해 시스템을 강제로 불안정한 상태로 만들어 제어 중단을 일으켰습니다. 여기서는 MTS에서 개발한 고급 인터록 방법을 활용합니다. 시스템은 불안정한 상태를 감지하는 즉시 현재 위치에서 고정되어 제어 상태를 유지합니다. 따라서 의미 없이 작동되지 않고 기본적으로 시편에 추가 하중을 가하지 않습니다. 기계가 제어되므로 장비와 시편 모두 손상을 방지할 수 있습니다.
Q: 전기역학 시스템과 관련하여 흔히 볼 수 있는 자동튜닝의 단점에 대해 알려주세요. 다른 시스템과 비교하여 MTS Acumen 시스템은 어떤가요?
A: 고객의 경험에 따르면, 다른 전기역학 시스템을 자동튜닝하는 경우 제한적인 시편을 제외하고는 안정적으로 튜닝하고 테스트하기에는 유연성과 정교성이 부족하다고 합니다.
이에 반해 MTS Acumen 시스템에 사용되는 MTS TestSuite™ 소프트웨어는 자동튜닝을 위해 여러 시편과 특성을 측정할 수 있으므로, 더욱 적절한 튜닝 값을 얻을 수 있습니다. 따라서 고객에게 자동튜닝 프로세스가 어떻게 설정 프로세스 중에 시편별로 측정을 실행하는지, 그리고 특정 테스트에서 정확도와 맞춤 기능을 어떻게 개선하는지를 보여주었습니다. MTS 자동튜닝을 사용하면 소프트웨어가 직관적인 파란색/초록색/빨간색 상태로 튜닝 정확도를 보여줍니다. 필요한 경우 간단한 드래그 앤 드롭 기능으로 조정할 수도 있습니다. MTS Acumen 시스템은 가장 복잡한 시편의 전체 튜닝과 조정 제어를 지원하므로, 사용자는 다른 전기역학 시스템에서는 테스트할 수 없는 시편을 튜닝할 수 있습니다.
Q. MTS에서 이러한 문제를 이렇게 성공적으로 해결한 비결은 무엇인가요?
A: MTS Acumen 시스템의 뛰어난 성능은 고객의 요구사항을 중심으로 하는 MTS의 첨단 제품 개발 프로세스의 결과라고 생각합니다. 개발 기간 중에는 비슷한 시스템을 사용하는 현장 사용자의 의견과 통합 시스템의 성능 개선을 목표로 삼고 이와 관련한 중요한 문제를 해결하기 위해 노력하는 MTS 엔지니어의 의견을 평가했습니다.
MTS Acumen 시스템은 MTS의 독보적인 서보 유압 및 전기역학 액추에이터 제어 및 기술 리더십의 산물입니다. MTS는 이러한 다양한 경험을 바탕으로 하드웨어와 소프트웨어 솔루션에 완전히 통합되는 첨단 제어 기술 개발에 성공했습니다. 이러한 제어 기술은 전기역학 시스템 설계의 성능과 정확도를 한 차원 더 업그레이드해 줍니다.
Q. 다른 재료 테스트 실험실의 엔지니어가 알아야 할 점은 무엇이 있나요?
A: 해당 엔지니어들은 이제 이전에 우려했던 문제에 대해 걱정할 필요 없이 전기역학 액추에이터의 장점을 활용할 수 있습니다. MTS Acumen 시스템을 사용하면 제어, 제한에 대한 반응성, 자동튜닝 및 과열에 대한 문제를 효과적으로 해결하고 극복할 수 있기 때문입니다.
이와 더불어, 많은 고객이 MTS Acumen 시스템의 성능 덕분에 새로운 시편의 특성을 발견하게 되었다고 찬사를 보내고 있습니다.
