진동 저감 시스템 이론과 대책
2026-04-22 15:23:52 조회수 51
방진(Anti Vibration): 넓은 의미로 진동을 줄이거나 제어하는 기술을 포함하며, 일반적으로 진동 제어의 개념으로 이해된다.
보다 구체적으로는 원하지 않는 진동을 강성이 유연한 재질로 구성된 Isolator를 이용하여 차단하여 진동 전달을 최소화하는 것을 의미한다.
진동 제어 관점에서는 방진 시스템을 적용 방식에 따라 두 가지로 구분할 수 있다.
하나는 유연한 방진소자를 활용하여 진동을 차단하는 방식이며, 다른 하나는 장비 설치 시 지지 구조의 강성을 크게 하여 진동 응답을 줄이는 방식이다.
이와 같은 기준에 따라 방진 시스템은 High Tuning과 Low Tuning방식으로 나뉜다.
High Tuning Anti-Vibration System은 외부 가진 주파수가 매우 낮거나 대형 구조물의 진동을 제어하는 경우에 적용되며, 시스템의 질량(m)과 강성(k)을 크게 하여 구조물의 진동 응답을 감소시키는 방식이다.
Low Tuning Anti-Vibration System은 외부 가진 주파수보다 시스템의 고유진동수를 낮게 설계하여 진동을 효과적으로 절연하는 방식으로, 일반적인 방진 개념에 해당한다.
1. High Tunning Anti-Vibration System (저주파수 대역) - 강성대책: 외부 가진 주파수가 매우 낮거나 거대 구조물의 진동 제어, 진동계의 강성을 가능한 높게 하여 제어
2. Low Tunning Anti-Vibration System (고주파수 대역) – 연성대책: 외부 가진 주파수보다 계의 고유주파수를 낮게하여 구조물의 진동 제어, 유연한 제품을 사용하여 제어
1) 강성 대책의 예
강성조절장치(SCD) 설치
강성조절장치(SCD): 진동에 취약한 구조물에 가해지는 하중을 정량적으로 변화시켜 구조물의 동강성을 향상시킨다.
설치 형식에 따라 수직 및 수평의 다축 방향의 동적 강성 보강이 가능하며 압력 값 정밀 조절을 통해 최적의 진동 저감 성능을 확보할 수있다.
구조물의 동적 강성 증가가 요구되는 상황, 반도체 및 디스플레이 공장 내 구조물의 동강성 보강이 요구되는 상황, 해당 위치의 특성 상 방진 대책 적용이 어려운 경우에 적용되고 있다.
구조물 하부층에 H-beam 기둥을 세우고 기둥 상부와 구조물 하부 사이에 강성조절장치를 설치하고 압력 값을 조절하여 구조물의 강성 보강한다.
2) 연성 대책의 예
RAM제품 및 VAD제품 설치
RAM(Rubber-combined Air Mount): Air Mount의 종류로 수직 및 수평 방향에서 높은 수준의 제진 성능을 제공하며 듀얼 챔버 시스템을 통해 효과적인 진동 저감 및 정착 시간 단축 효과를 보인다.
고정밀 레벨러를 적용하여 공압을 정밀하게 조절한다. 반도체 및 디스플레이 등 정밀 제어가 요구되는 장비 및 각종 정밀 측정장비에 설치되어 사용된다.
VAD(Variable-type Absorption Damper): 압력을 조절하여 Damping을 조절할 수 있는 Damper이다. Air Mount와 조합하여 충격성 진동에 대한 변위 발생을 억제할 수 있다.
Locking 기능으로 Air Mount의 최대 변위량 제어 가능하며 고유진동수 변동을 최소화한다.
Air Mount와 조합해서 사용 가능하여 반도체 및 디스플레이 등 정밀 제어가 요구되는 장비 및 현장에서 사용된다.
위 그림과 같이 장비 하부에 RAM과 VAD가 장비 Foot 위치에 설치된 것을 확인할 수 있다.
해당 장비 위치에 대하여 Access Floor 철거 후 독립 기초 시공하여 방진 시스템을 구현할 수 있다.
장비 운용 상 적용 가능 여부에 대해 사전 검토가 필요하며 공압 연결이 필요하다.