1. 개요
공압(空壓, Pneumatic)이란, 압축성 기체를 펌프 등으로 압출하였을때의 토출 압력을 말한다.유압과 함께 많이 쓰이는 압력원 중 하나이다. 공압은 공기(기체)를 이용하고, 유압은 기름(액체)를 이용하는 것 자체에서 차이가 난다.
2. 구성
주로 많이 사용되는 2가지를 서술했다.2.1. 엑추에이터
에너지를 사용하여 기계적인 일을 하는 기구이다. 구동기기와 비슷한 말이다.직선운동을 하거나 회전운동을 하는 등 다양한 운동을 한다.
실린더를 통해서 운동을 하는데, 복동 실린더의 경우 스프링이 없고, 단동 실린더의 경우 스프링이 있다.
2.2. 밸브
방향제어밸브를 통해서 실린더를 움직이게끔 한다. 2포트, 3포트, 4포트, 5포트의 4종류로 나눠진다.2.3. 공기 압축기
공기압을 만들어내는 역할을 한다.3. 장점
- 유압에 비해 회로도가 간편하여, 초보자들도 부담없이 잘 배울 수 있다. 유압의 경우 회로도가 복잡해서 최소 산업기사 이상 자격증을 취득해야 하기에 대중성이 다소 떨어진다. 반면 공압의 경우 기능사 이상 자격증만 취득해도 부담이 없다.
- 고온의 환경에서 사용하기 적합하다.[1]
- 청결하다.[2]
- 대형차량의 경우 공압이 있어야 주차브레이크[3]와 브레이크를 사용할 수 있다. 이때문에 공압 계통 문제로 공압이 빠지면 자동으로 주차브레이크가 체결돼 차량을 정차시킬 수 있다.
4. 단점
- 유압이나 전기모터에 비해 출력이 상대적으로 약하다.
- 공기는 압축성이 있어 정확한 위치제어를 하기 힘들다.
- 저온에서 누설량이 크다.
- 압축공기를 저장하고 있는 용기에 문제가 발생하면[4] 폭발 사고가 발생할 위험이 있다.
5. 사용 분야
보통 철도차량이나 버스 및 대형차량의 제동장치에서 많이 사용되고 있다.철도차량의 경우 제동을 대분류로 나누면 전기제동과 공기제동으로 나눌 수 있으며 평소에 타고다니는 지하철, 전철 및 무궁화호, 새마을, KTX까지 철도차량에서 공기제동을 안쓰는 경우는 아예 없다. 보통 철도차량의 공기제동의 경우 CM(주공기압축기) -> BP(제동관) -> 보조공기통 -> 제동통 -> 배기의 사이클로 작용하며 회생제동 특성상 저속에선 작동할 수 없기에 공압을 사용하는 공기제동은 제동을 위해선 없어서는 안될 철도차량의 중요한 제동장치이다.
6. 관련 문서
[1]
공압은 원래부터 기체를 사용하기 때문에 온도가 높아지더라도 상(Phase)이 변하지 않지만, 유압의 경우 고온 환경에서는 유압유가 끓어오르면서 기포가 발생해 성능이 저하될 수 있다는 단점이 있다. 그래서 대형차량의 브레이크에는 공압 피스톤을 사용한다.
[2]
공압 제어장치는 식품 가공공장에서도 사용된다. 만약, 유압 제어장치 작동 도중 고장, 결함으로 인해 기름이 식품에 떨어진다면....
더 이상의 자세한 설명은 생략한다.
[3]
공기를 주입해야 주차브레이크를 해제할 수 있음
[4]
용기가 과도한 고온에 노출된다거나, 부식이나 외부 충격 등의 요인에 의해 용기에 균열이 발생한다거나, 노후화로 인해 용기 혹은 밸브에 문제가 발생한다거나 등.