안녕하세요. 리탈코리아입니다. 🚢
바다에서는 예측할 수 없는 상황이 빈번하게 발생합니다. 거센 파도와 선박 엔진의 진동은 시스템과 부품에 심각한 문제를 일으켜 치명적인 결과를 초래할 수도 있죠. 그렇다면 선박에 사용되는 냉각 장치는 과연 이런 환경에 적합할까요? 선박은 독립된 시스템으로, 케이블 트레이 공간이 제한적이며, 산업 환경에서처럼 깨끗한 전기 절연을 기대하기 어렵습니다. 따라서 냉각 장치에 대한 요구 사항은 훨씬 더 까다롭습니다. 이러한 도전을 해결하기 위해, 리탈은 Blue e+ 냉각 장치를 더욱 발전시켜 해상 환경에 적합하도록 설계했습니다. DNV 인증 테스트를 통해 EMC 테스트뿐만 아니라 진동 및 경사 테스트도 통과하며, 선박의 극한 동적 부하를 견디고 안정적으로 작동할 수 있음을 입증했습니다.
오늘은 리탈의 Blue e+ dynamic 냉각 장치가 취득한 DNV 인증에 대해 살펴보겠습니다.
해상에서 더욱 까다로운 인증이 필요한 이유는 무엇일까?
선박 기술에 대한 부담은 매우 높습니다. 선박의 엔진룸을 살짝만 들여다봐도 선박의 공간이 협소하고 기술이 들어갈 공간이 거의 없다는 것을 알 수 있죠. 하지만 그럼에도 불구하고 기술은 여전히 그곳에 설치되어야 합니다. 때로는 더 엄격한 환경 법규가 요구하는 배기가스 정화 시스템인 스크러버와 같은 장비를 개조해야 하는 경우도 있습니다. 일단 설치되면 디젤 엔진의 진동, 파도로 인한 흔들림, 열과 습한 환경은 모두 전자 장치에 엄청난 스트레스를 가하기 때문에 이 장비는 많은 문제를 해결해야 합니다.
인증은 사소한 것이 아닙니다.
특히, 항해에 필요한 선박 내 냉각 장치는 까다로워야합니다.
“일반적인 냉각 장치는 동적 애플리케이션이 아닌 정적 애플리케이션용으로 개발되었기 때문에 선박 내 진동으로 인해 냉각 장치에 설치된 냉각 컴프레서 및 기타 무거운 부품도 심하게 흔들리고, 얼마 지나지 않아 냉각수 라인이 찢어지고 마운팅이 파손됩니다.”
따라서 리탈은 성장하는 선박 의장 시장에도 냉각 솔루션을 제공하기 위해 리탈은 동적 애플리케이션을 위한 Blue e+ 냉각 장치 제품군을 더욱 발전시키고 해상용으로 테스트 및 인증을 받기로 결정했습니다.
“우리는 몇 년 전부터 AX 및 VX25 인클로저와 Ri4Power 배전 시스템에 대한 선적 승인을 받았고, 냉각 장치를 포함한 전체 시스템의 인증을 취득했습니다.”
냉각 장치를 항해에 적합하게 만들고 관련 인증을 받는 것은 결코 쉬운 일이 아닙니다. 여러 대형 선급협회가 있으며, 선주 및 장비 공급업체는 관련 분야에 따라 선호하는 인증이 다릅니다. 리탈은 해양 산업을 선도하는 선급 협회인 DNV의 인증을 선택했습니다.
DNV 인증이 무엇일까?
DNV(Det Norske Veritas, 노르웨이선급협회) 인증이란
해상에서의 위험과 관련하여 구성 요소 및 시스템의 신뢰성을 보장합니다. 주로 상업용 선박에서 널리 사용되고 있으며 석유 및 가스와 같은 중요한 분야에서 전 세계적으로 인정받고 있습니다.
이 인증서는 진동, 기후 변동, 경사와 관련된 테스트 및 EMC(Eectromagnetic Compatibility, 전자파 적합성) 방출 테스트, 즉 방출 방사선과 방출에 대한 내성 테스트도 포함됩니다.
인증 테스트 준비 : 사양 개선 및 자체 품질 테스트
리탈 개발자들은 냉각 장치를 항해에 적합하게 만들기 위해 다양한 개선 작업을 진행했습니다. 컴프레서와 같은 주요 부품의 마운팅과 배관 연결부를 강화하고, 장치 내부 배관의 레이아웃도 새롭게 설계했습니다. 이후 자사의 QA 실험실에서 광범위한 자체 테스트를 실시해 잠재적인 문제를 파악하고 이를 최적화하여, 선박의 극한 부하 환경에서도 견딜 수 있는 내구성 높은 장치를 개발했습니다. 마지막으로, 독일 블룸베르크(Blomberg)에 위치한 Phoenix 시험 연구소에서 최종 DNV 테스트를 통해 성능을 입증받았습니다.
STEP 1 진동 테스트
Phoenix 시험 연구소에서는 선박 디젤 엔진으로 인해 발생할 수 있는 진동을 시뮬레이션하기 위해 진동시험기를 사용합니다. 이 테스트의 특징은 진동이 세 가지 공간 축(3축 방향)을 차례로 테스트한다는 점입니다. 이는 해양 환경에서 냉각 장치가 저온, 소음, 습열 등 극한 조건에 노출되기 때문에 매우 중요한 과정입니다.
진동 저항성을 확인하기 위해 먼저 정해진 주파수 범위에서 사인 스위프 테스트를 실시해 공진 발생 여부를 점검했습니다. 이후 광대역 무작위 진동 테스트를 통해 전체 주파수 범위에서 진동에 대한 내구성을 평가했습니다. 이 과정에서 각 공간 축에서 2.5시간씩, 총 7.5시간 동안 테스트 부품을 진동시켰습니다. 진동 테스트 후, 부품은 기후(환경) 챔버*에 넣어 다양한 온도 사이클과 높은 습도 환경에서도 추가 테스트를 진행했습니다.
*기후(환경) 챔버란?
비, 이슬, 염수 안개, 온습도, 먼지 등 특정 환경 조건이
산업재, 전기 장치 및 구성 요소에 미치는 영향을 평가하는 데 사용되는 밀폐된 공간
STEP 2 경사도 테스트 및 EMC 측정
다음으로는 경사도를 테스트했습니다. 여기서 선박의 경사 및 기울기를 시뮬레이션하여 이러한 조건에서도 냉각 장치가 완벽하게 작동하는지 확인합니다. 마지막 테스트는 EMC 방출과 EMC 내성을 모두 포함한 EMC 측정이었습니다. 선박에서의 무선 통신은 아주 중요한 사항이기 때문에 해운업의 EMC 요건이 일반 산업보다 훨씬 더 엄격하게 진행되었습니다.
“냉각 장치는 향상된 신뢰성 외에도 비용 측면에서 큰 장점이 있습니다. 이 유닛은 표준 버전보다 가격이 비싸지만 공기/물 열교환기와 같은 대안과 비교하면 훨씬 경제적입니다. 교환기는 배관 개보수와 관련된 추가 비용이 필요하기 때문입니다. 또한, DNV의 엄격한 테스트를 통과한 장치는 극한 환경에서도 신뢰할 수 있는 성능을 제공합니다.”
– RALF SCHNEIDER,
냉각 솔루션 영업팀 책임자, 리탈
DNV 테스트를 거친 이 장치인 Blue e+ dynamic*의 대량 생산은 2025년 초에 시작될 예정입니다.
*1.0, 1.6, 2.0 및 2.6kW 출력 등급의 유닛이 테스트되었습니다.
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