적용분야

에나멜은 유리와 세라믹이 혼합된 소재로, 일관된 제품 품질을 유지하기 위해 정밀한 온도 모니터링이 필수적입니다. 제조 과정에서 이 소재는 회전식 소성로에서 점성이 있는 상태가 될 때까지 가열됩니다. 이렇게 가열된 소재는 배출된 후 과립 형태로 가공되며, 이후 가전제품용 에나멜, 유약, 지붕 타일 등 다양한 제품의 제조에 사용됩니다.

공정에서 매우 중요한 단계는 가마에서 고온의 에나멜이 흘러나오는 소재 주입 과정입니다. 이 과정에서는 온도 측정이 핵심적인 역할을 하며, 온도 편차가 발생할 경우 최종 제품의 품질 차이로 이어질 수 있습니다. 해당 공정에서의 온도는 약 1000 °C에서 1500 °C 범위에 이릅니다. 최근까지도 많은 유리 제조사들은 휴대용 파이로미터를 사용해 간헐적으로 온도를 측정해 왔습니다. 그러나 이러한 방식은 특정 시점의 값만을 측정하는 데 그쳐, 주입 시작부터 종료까지의 온도 변화를 충분히 반영하지 못하고 큰 측정 편차를 발생시켰습니다. 이러한 온도 차이는 제품 품질에 직접적인 영향을 미치기 때문에, 이는 유리 제조사들이 겪는 가장 큰 과제 중 하나였습니다.

보다 정밀하고 지속적인 온도 측정 시스템을 도입해야 할 필요성은 분명했습니다. 기존의 방식으로는 생산 공정 전반에서 발생하는 온도 변화를 충분히 모니터링하고 기록하는 데 한계가 있었기 때문입니다. 에나멜 제조사들에게는 소재가 주입되는 전 과정에서 온도를 자동으로 모니터링해, 일관된 품질을 보장할 수 있는 자동화된 솔루션이 핵심 과제로 떠올랐습니다.

Optris 솔루션은 유리 에나멜 생산과 같은 고온 공정을 위해 설계된 고정밀 PI 1M 적외선 카메라를 기반으로 합니다.
450 °C에서 1800 °C에 이르는 넓은 측정 범위를 통해 소재의 고온 상태를 안정적으로 측정할 수 있습니다. 최대 764 × 480 픽셀 해상도와 최대 1 kHz의 프레임 속도를 지원하는 고성능 다이내믹 CMOS 기술 덕분에, PI 1M은 빠르게 진행되는 공정에 특히 적합합니다. 이를 통해 아주 미세한 온도 차이까지 감지할 수 있으며, 이는 정확한 온도 측정을 위해 매우 중요한 요소입니다.

Optris PI 1M은 900 °C 이하에서 2 K 미만, 1400 °C 이하에서 4 K 미만의 뛰어난 열 감도를 제공합니다. 이를 통해 변화가 많은 생산 환경에서도 매우 정밀한 온도 측정이 가능합니다. 카메라는 소재 주입 공정에 설치되어, 주입 중 고온의 소재 흐름을 방해 없이 직접 관측할 수 있도록 배치됩니다. 에나멜 제조사들은 일반적으로 측정된 온도 데이터를 공장의 제어 시스템(PLC)에 직접 연동하기 위해 고정형 적외선 카메라 설치 방식을 선택합니다. 이는 0–10 V 아날로그 입력과 카메라의 디지털 입·출력 인터페이스를 통해 구현됩니다. 특히 주목할 만한 점은 카메라의 응답 속도가 단 1 ms에 불과하다는 것으로, 이를 통해 온도 변화에 거의 실시간으로 대응하고 생산 공정을 즉각적으로 조정할 수 있습니다.

또 다른 핵심 기능은 1 kHz 라인 스캐닝 옵션으로, 빠르게 진행되는 공정을 고정밀로 모니터링할 수 있게 해줍니다. 이를 통해 에나멜 제조사는 주입 과정에서 발생하는 온도 편차를 최소화하고, 일관된 제품 품질을 유지할 수 있습니다. 또한 렌즈에 분진이 쌓이는 것을 방지하는 라미나 에어 퍼지(Laminar Air Purge)와 같은 보호 장치 및 선택 사양인 냉각 하우징을 적용하면, 열악한 생산 환경에도 카메라를 안정적으로 사용할 수 있습니다.

Optris PI 1M을 도입함으로써 에나멜 제조사는 에나멜 생산 공정에서 상당한 이점을 얻을 수 있습니다. 지속적인 온도 모니터링을 통해 주입 공정의 시작, 중간, 종료 구간에서 상당한 온도 변동이 발생할 수 있다는 점을 확인할 수 있었습니다. 이러한 분석 결과를 바탕으로 공정 파라미터를 미세 조정할 수 있었고, 그 결과 일관된 제품 품질을 확보할 수 있었습니다. 온도 편차를 즉시 감지할 수 있게 되면서, 생산 공정은 이전보다 훨씬 효율적이고 체계적으로 운영되고 있습니다.

Optris 솔루션의 가장 큰 장점은 온도 측정 전 과정을 자동화했다는 점입니다. 기존에는 작업자가 휴대용 파이로미터로 간헐적인 수동 측정을 수행했지만, 현재는 상시 설치된 PI 1M이 지속적인 온도 모니터링을 보장합니다. 그 결과 수동 측정이 더 이상 필요하지 않게 되어, 인력 투입이 크게 감소했습니다. 또한 카메라의 빠른 아날로그 출력은 공정 제어 시스템과의 직접 연동을 가능하게 해, 사람의 개입 없이도 온도 모니터링 전 과정이 최적화되도록 합니다.

Optris PI 1M은 뛰어난 내구성과 높은 활용도로 인상적인 성능을 보여줍니다. IP67 등급을 갖춰 방진 및 방수(비산수) 기능을 제공하며, 산업 환경에 매우 적합합니다. 또한 1400 °C 이하에서는 ±1%, 그 이상의 온도에서는 ±2%의 우수한 측정 정확도를 제공합니다. 이러한 정밀도와 기존 시스템에 손쉽게 통합할 수 있는 장점 덕분에, Optris는 해당 응용 분야에서 신뢰할 수 있는 파트너로 자리매김하고 있습니다.

이와 같은 첨단 솔루션을 통해 유리 제조사는 제품 품질을 향상시키고, 공정 안정성을 높이며, 장기적인 비용을 절감할 수 있습니다. Optris PI 1M은 정확성, 효율성, 자동화 측면에서 제조사의 모든 요구를 충족하는 유리 에나멜 생산을 위한 최적의 선택입니다.