기술분석 사례[프레스금형, 프레스하자, 장비하자, 하자보수평가, 장비보수비, 가공기계하자, 하자보수비]

자동차 프레스금형용 대형 프레스의 하자보수에 대한 기술평가사례를 알아보겠습니다.의뢰인 회사의 1000톤 1대, 600톤 1대, 400톤 2대에 대형 프레스에 대한 하자 주장의 총 금액은 10억임.통상적으로 10년이상 내구성이 있어야 할 부분의 마모로 인해서 유격이 발생하고 기계유 누설이 되고 문제가 커진 부분이 있음. 또한 냉각능력이 부족하여 클러치 브레이크 등이 과다하게 마모된 부분도 있음.당초 장비는 O2년도에 공급된 것으로 평가할 수 있음.대략 10년 이상을 견디어야 할 내구성 있는 자재가 하자로 인해서 문제를 발생한 것이 존재하고, 프레스 1000톤 등에 대해서 일부는 교체나 보완을 하였으나 아직까지 대부분 수리보완하지 못한 상태로 보임.사용후 0년 내지 0년이 지나는 시점부터 교체를 해야할 상태의 하자가 발생한 것으로 평가하면, 재조달 원가에 대한 잔존율은 낮으며, 감가율은 OOOO임. 결국 사용기간 감가가 필요한 순번에 대해서는 사용에 따른 감가만큼 공제하여야 하는 것임 프레스 기계의 구동부 클러치 브레이크 하우징, 플라이 휠 내부의 오일 씰 부실 시공 및 용접제작후 전류응력 제거를 위한 풀림 열처리 부실로 뒤틀림 현상이 생겨서 각종 커버류에서 오일 누유가 발생하고 있고, 슬라이드 상/하강시 오일 비산이 과다하여 600톤 프레스 1대에 대해서 이미 아코디언 커버(일명 자바라)를 의뢰인회사가 일단 자비를 들여서 사용하고 있으나 나머지 3대에도 설치하여야 함.견적서를 보면, 슬라이드 분해/조립, 설치 인건비로 OOO만원, 숙식경비 만원, 공구운송 소모비 및 기타경비로 만원, 총 합계 OOO만원 (대당)으로 견적하고 있음.비용투입은 4대에 총 21,600,000원이 필요할 것으로 판단됨.누설량이 많아지면서 비산이 많아지게 된 것이므로 현재까지의 사용에 대한 사용료(감가) 공제가 필요한 것임.슬라이드가 상승, 하강시 기브면의 오일이 바닥을 여러 방향으로 비산하므로 바산 방지 COVER를 제작하여 설치하여야 한다고 주장하면서 카바 제작 설치 비용은 프레스 1대당 OOO원임오일비산방지용 커버를 부착하기 위해서 다소 과다한 대당 인건비임.설치 인건비는 OOO원이면 충분함. 클러치 샤프트 도면 NO.101번이나 NO. 109 고정판 NO.109 COLLAR(2) 사이의 NO. 232, 234 오일 씰 2개가 정밀하게 밀착이 되어 오일의 누유를 방지해야 되는데, 이 부분의 오일씰이 제역할을 하지 못하여 NO.111 C/B (클러치 브레이크) 하우징내 냉각 오일이 NO.232 오일씰을 통과 NO.215 베어링을 통과하여 일반 윤활유오 합쳐서 일반 윤활유와 클러치 / 브레이크의 냉각 오일이 별도로 운영 관리되고 있는 시스템인데, 위의 원인으로 인해 클러치 / 브레이크 (C/B)의 냉각 오일이 윤활유 쪽으로 이동함으로써 윤활 계통의 오일이 오염되어 윤활유를 자주 교환해야 하는 문제가 발생되었음. 이 때문에 원래 윤활유 오일은 통상 년 2회 정도 교환해야 하나 이로 인하여 1년에 5회 가량 교환해야 하고 또한 C/B 냉각 오일은 계속적으로 부족해지므로 매일 보층 (1일 5리터)해야 하므로 그 피해액이 큰 상태를 보임.오일보충 비용은 1년에 2,100,000원이 소요되고, 윤활유 교환은 년4회 추가교환으로 인해서 3,773,400원이 소요되고, 인건비는 1년에 1,800,000원이 소요되고 폐유 처리비용은 1년에 7,688,600원이 소요됨.이 때문에 연간 30,754,400원이 소요됨.GOIZPER 유압 콘트롤 밸브 누유으로 인하여 다량의 기름이 누유되어 유압 콘트롤 밸브 교환이 시급한 상태이고, 60,000,000원이 필요함.내구성 자재인 유압콘트롤 밸브 교환이 필요하다는 것은 하자에 해당함. 다이쿠션 댐퍼 탱크 오일 누유(참고자료 6호, 7호 도면 및 위치도)는 용접 제관하여 선반, 밀링 가공제품으로 용접후 응력제거(stress relieve) 미실시로 인하여 시간이 경과하면서 뒤틀림과 꼬임 현상이 발생하여 조립부 기밀 유지가 되지 않고 누유되는 현상임.이는 1000톤 프레스 1대에만 2세트가 설치되어 있으나 이와 같은 문제로 교체되어야 하며, 비용은 12,210,000원임.오일 쿨러(OIL COOLER)가 지하 피트내에 팬(FAN) 방식의 공냉식으로 설치되어 (최초 발주시는 냉동(CHILLER) 방식으로 요구) 쿨러의 수량 1000톤 2개, 600톤 1개, 400톤 1개, 400톤 1개 총 5개 설치되었는데, 소음 측정 결과 1개의 쿨러에서 발생되는 소음은100db 이상으로 산업안전보건법 기준치인 85dB을 초과하여 작업자에게 심각한 청각 손실을 일으키게하고, 또한 인근 주민들의 소음 민원으로 인하여 개선 요구가 있었음.지하 피트내 공기 순환이 안되므로 여름철 피트 내부 온도 65℃ 이상으로 상승하므로 냉각 효과가 없어 윤활 냉각 오일의 온도 상승으로 (평균 30~45℃ 이내로 유지 되어야 함) CLUTCH, BLAKE 내부, DISC, LINER의 심각한 손상을 초래함.이를 해소하기 위하여 현재 간이로 칠러를 구입하여 CROWN 상부에 설치하여 사용하고 있어 일시적으로 유압유의 적정 냉각 온도 유지가능하나, CROWN 상부는 설비의 진동과 지상으로부터 10M 이상의 높이에 있기 때문에 냉각 효율이 떨어지고 장기간 사용할 수가 없어 근본적인 해결을 위한 대책이 필요함.소음이 발생한 것은 지하에 설치한 공기식 냉각기가 문제이므로 상부로 설치하여야 하고, 1000톤에 설치한 것과 같이 오일쿨러를 설치하면 됨. 칠러 냉각 용량이 100KWH 라면 100 x 860 / 3020 = 28.5 냉동톤에 해당하는 칠러를 달아서 건물의 외부에 설치하고 그 칠러에는 프레스와 칠러간에 수냉배관을 연결하여 외부로 열을 뽑아낸다는 것으로 보이고, 그럼에도 불구하고 실외 설치비는 운반비를 포함하여 산출하고 있으므로 타당한 견적으로 보기 어려움.현재의 수행한 프레스 상부에 올려놓는 방식으로 처리해도 충분할 것으로 보이고 칠러의 용량도 너무 과대한 것이고 방식도 맞지 않으므로 이를 인정 할 수 없는 것으로 판단할 수 있음.프레스 상부로 오일칠러 설치하는 것으로 충분한 것이므로 O억원을 들여야 한다는 것은 타당한 실행 방법이 아니며, 4대에 대해서 오일칠러를 설치하는 것으로 충분함.또한 프레스 상부로 오일칠러를 설치함으로써 공기 순환이나 열교환이 쉽게 되고, 소음은 매우 격감하게 될 것으로 보임. 오일쿨러 장비 구입대금은 15마력 기준 대당 9,800,000원, 부품대 539,000원 (183,000원+356,000원 = 539,000원), 장비의 전압변동 800,000원을 포함하면 11,139,000원임.장비의 설치비용은 고소작업을 하더라도 표준 일위대가표 (2019년 개정 최신판) 00쪽 공랭식 패키지형 설치금액은 7.5kw(10마력) 대당 원이고, ㅐOOO쪽부터 OOO쪽의 기계설비 공기조화 기계설비 8-4 공기가열기, 공기냉각기, 공기 여과기 설치에 대한 표준 일위 대가표에 의하면, 유효길이 1676mm의 경우 OOO원임.한편 패키지형 공조기 설치를 위한 품셈을 살펴보아도 OO쪽의 표준 일위대가표 8-5 패키지형 공조기 설치의 품을 보면, 9.8kw의 경우 2층 작업시 비계공은 OO공수 특별인부 OO인 이면 반입 및 장비사용료를 포함하여 설치비용으로 충분한 것임. 따라서, OO원이 대당설치 소요비용이라고 볼 수 있음.산출한 결과 다음과 같이 4대의 설치비용은 총 40,422,490원이 소요될 것으로 판단할 수 있음 (이미 설치한 1000톤 1대 포함). 유압 UNIT의 설계 잘못으로 인하여 유압 유량 60bar로 50ℓ/min이 필요하나 기존 설치된 펌프는 24ℓ/min (24LPM)정도 밖에 되지 않아 DISC & LINE 마모시에는 설비의 작동이 느려지는 현상의 발생하여,가) 유압 펌프 교체나) A/C 어큐뮬레이터 신규 16ℓ X 2대 제작 설치다) 유압 유니트 솔레노이드밸브 01 SIZE -> 03 SIZE 및 보조 솔레노이드 밸브, 릴리프 밸브 추가 설치 및 기타 자재를 구입하여 작업자가 그 자체로 설치함.CLUCH / BRAKE UNIT1000톤용 6.28.81.902.77.01STROKE TRAVEL 2.0MAX ADMISSIBLE STROKE 4.0STROKE 2.0mm일 경우 STROKE VOLUME = d㎥ 0.098= 0.98ℓ≒1ℓMAX 4.0mm일 경우 STORKE VOLUME ≒2ℓ(참고자료 25호 :도면)5) 유압 유니트 유압 펌프 용량 (참고자료 15호 사양서)① 도면상 펌프 규격 NO.28 DOUBLE VANE PUMPPV2R13.14 20HP-4P-440 회전수 1730/분펌프 1회전당 펌프 토출량 14㎤14㎤/회전당 모터 회전수 1730/분 = 24,220㎤/1000 = 24ℓ/분 따라서 1분당 유압의 토출량은 24ℓ설비의 1회전당 필요한 유량은 (STROKE 2.0 기준일 경우)이므로1 회전에 소요되는 유량은 0.98ℓ 발주시 설비가 1분당 15회전이상 가동 하도록 계약된바0.95ℓ X 15회전 =약 15ℓ 이므로MAX STROKE 4.0으로 사용 하는 경우 STROKE VOLUME은 2ℓ 2ℓ X 15회전/1분 = 30ℓ 이므로 그 토출량은 6ℓ/분가 부족하다.CLUCH/BRAKE의 제작사(GOIZPER사)는 STROKE 2.0 ~ 4.0(MAX) BRAKE LINER.DISC가 신품일 경우의 STROKE는 2mm계속적인 사용으로 DISC가 마모되는 때의 STROKE는 최대 4mm의 STROKE를 사용하도록 권장하고 있으나, 실제 도면상 사용 가능한 STROKE는 10mm정도이며, 실제로 7mm 이상 사용 가능함 이 경우 펌프 용량은 분당 토출량 52.5ℓ/분의 유압 펌프가 필요하므로 요구되는 펌프는 표의 PV2R31 분당 토출량 53ℓ/분 필요함.현재 설치된 펌프 PV2R13 = 2.0mm ~ 3.5mm 정도까지 겨우 사용할 수 있는 능력이며 실제 효율 80% 가정한다면 2.9mm까지 밖에 사용할 수가 없고, 또한 쿨러가 제 기능을 발휘하지 못하여 온도 상승하면 오일의 점도가 묽어지므로 유압의 압력이 하강하게 되어 실제로는 2.5mm까지만 사용할 수 있는 구조로 설계 제작되어 있어 2.5mm 이상을 사용하려면 위에서 설명한 바와 같이 PV2R31 53ℓ/분의 토출량을 가진 유압 펌프가 필요하고 또 그에 따른 솔레노이드밸브와 릴리브 밸브, 체크 밸브 그리고 보조용 솔레노이드 밸브 등이 변경되어야 함. 소음 및 냉각부족에 의해서 클러치 브레이크가 조기마모되어 디스크가 마모되어 스트로크가 커지게 되면서 작동에 필요한 유량이 대폭 커지게 되므로 유압회로도의 6(더블 베인 펌프), 7 (인라인 체크 밸브), 8 (인라인 체크밸브), 9 (MOD 릴리프 밸브), 10 (솔레노이드 밸브), 11 (매니폴드 블록)을 용량이 더 큰 것으로 교체하여야 한다는 주장으로 타당한 것으로 판단됨.처음부터 사용할 때에는 2밀리 기준 디스크 스트로크로서 부족한 것이 아니나 디스크의 마모에 따라서 최대 4밀리까지 그 스트로크를 사용할 수 있고 실제로는 최대 7밀리까지도 사용할 경우를 대비하면 용량이 53LPM이상이 필요하다는 주장이며, 마모가 커지게 되면 분당 15회의 작동을 위한 유량도 커지게 되므로 세팅치인 25LPM으로는 부족하게 되므로 교체하는 9번 릴리프 밸브의 세팅치도 변경시켜야 할 것임.교체하여도 초기에는 공급량이 초과하므로 펌프에 다소 무리가 발생할 수 있을 것이므로 릴리프 밸브의 세팅치를 마모량을 고려하여 주기적으로 변경하는 것이 유압펌프 보호를 위해서 바람직할 것으로 보임.일본 베어링 기술 자료 번역서에 의하면, 베어링의 마모에 의해서 베어링을 사용할 수 없을 때까지의 운전시간을 추정하는 것은 다음과 같음.베어링 등 마모 진행곡선의 허용 마모계수는 프레스에 대해서는 마모진행곡선 d 내지 f곡선을 참조하게 되어 있고 허용 마모계수는 3-8임 (374쪽), 허용 마모계수 8에서 곡선 d의 경우 운전시간 5 x 10^5 (500,000시간)에 허용마모계수에 이르게 되는 것이므로, 500,000 / 24시간 = 20833일 (57년)을 사용해도 가능한 것임.가장 가혹한 조건으로 허용 마모계수 3의 경우에 곡선 f에서 운전시간은 80,000시간이며, 80,000 / 24 시간 = 3333일 (=9.1년)을 버티어야 하는 것이 정상임.그런데 본 사건의 경우에는 이미 1000톤의 프레스에 대해서도 마모가 심하여 교체한 상태이고, 나머지도 교체를 해야 하는 상태임.1000톤에 대해서는 그 비용은 (참고 자료 18호) 47,573,610원이라고 주장함(소재 수입비용). 확인하면 아래에 분석한 내용과 같이, 43,915,950원임.디플렉션에 의한 BOLSTER CUSHION PIN HOLE 확공은 1000TON PRESS BED 및 BOLSTER의 구조적 문제로 금형을 올려 놓고 작업시 BOLSTER의 출렁거림(디플렉션)으로 DIE CUSHION 상승시 CUSHION PIN이 HOLE의 측면과 마찰을 일으키면서 HOLE이 타원형의 모형으로 확공되어 CUSHION PIN이 기울러진 상태로 작동되면서 하형 금형의 BLANK HOLDER 아래주물 BRIDGE를 파손시켜 생산이 불가능하게 하고 있음.이에 HOLE을 크게 확장 가공한 후 MC- NYLON(비금속 고강도 플라스틱류) 재질로 BUSHING을 가공 삽입하여 사용하고 있음. (이하 생략) 저는 연세대학교, 서울시립대학교, 인하대학교 등에서 공학학위과정을 공부한 전문가 기술인으로서, 기술검증에 필요한 전기기술사, 기계기술사, 미국기계기술사(ASME)를 갖춘 전문가로서 계약과정, 설계과정, 자재조달과정, 제작과정, 설치과정, 시운전과정, 양산과정에 대해서 심층적인 자문도 해드릴 수 있는 기계전문가입니다. 기술개발이나 적용에 있어서 기술자문이 필요한 경우에는 연락을 주시고, 주변에서 소송전 혹은 소송중에 법원의 특수감정에 관한 감정이 필요한 경우에 아래와 같이 추천을 하시면서 법원에 감정인은 지정하여 달라고 소송대리인을 통하여 실행하시면 제가 법원에서 감정인으로 선임이 될 것이며, 그때마다 제가 봉사의 자세와 전문가의 자세로서 충실히 도움이 되도록 최선의 노력을 할 것입니다. 감정인 : 최춘배 사무소 : 대한엔지니어링주소 : 경기도 광명시 일직로 43 GIDC 광명역빌딩 A동 22층 2214호전화번호 : 02-3397-7119 팩스 : 02-3397-7123 (010-9099-5365)  항상 사회에 봉사를 하는 마음으로 의뢰인의 입장에서 많은 도움이 되고자 노력하고 있습니다. 그동안의 수많은 법원감정의 실적과 현재 진행중인 법원감정인으로서의 실적이 말해주듯 기계전문가, 장비 전문가, 차량전문가로서 높은 전문성이 있으므로 연락을 주시면 최대한 도움이 되도록 할 것입니다.  궁금한 점에 대해서는 아래의 연락처로 연락을 해주시기 바랍니다.(필요하신 분은 아래로 연락을 주시기 바랍니다.)최기술사 010-9099-5365 cbchoi777@hanmail.net