[독일 K 2025 현장] 캐져콤푸레셔, ‘압축공기 4.0’ 공개 운영·데이터·서비스로 사출·압출 라인의 전력 효율 개선 독일 뒤셀도르프에서 15일까지 열리는 K 2025 현장에서 캐져콤푸레셔(Kaeser Kompressoren, 이하 캐져)는 압축공기를 설비·소프트웨어·운영 모델로 통합한 포트폴리오를 제시했다. 캐져는 사출성형·압출·필름·병행 건조 공정 등 플라스틱 제조 라인의 에너지 사용 패턴을 전제로, 다중 압축기 제어·예지정비·계약형 공급(air-as-a-service)까지 한 흐름으로 연결했다. 이번 전시회에서 캐져는 ▲시그마 프로파일(Sigma Profile) 50주년 ▲Sigma Air Manager 4.0(이하 SAM 4.0) ▲SIGMA SMART AIR ▲소형 스테이션 Aircenter ▲압축공기 컨트랙팅 등을 중점적으로 소개했다.캐져의 Martin Gothe기술 영업 엔지니어는 “사출·압출 라인에서 압축공기는 단순 유틸리티가 아니라 공정 장치에 가깝다. 생산 부하가 시간대별로 크게 달라지기 때문에, 압축기의 개별 성능보다 공장 단위의 수요 추적형 운전과 데이터 가시성이 실제 소비전력을 좌우한다”고 설명했다. 그는 “이번 전시회 구성은 압축기 본체, 제어기, 상태기반 유지보수, 그리고 운영 모델(컨트랙팅)을 묶어 에너지 절감을 구조적으로 구현하는 데 초점을 맞췄다”고 덧붙였다.Kristian Schaal 기술 컨설팅·영업 담당자는 “플라스틱 업계에서는 라인 증설과 금형 교체 주기가 빨라 부하 변동성과 누기 관리가 상시 과제”라면서 “압축공기가 제습건조기·에어나이프·핫런너 금형 개폐 보조·공압 구동·포장·누기 테스트 등 곳곳에 쓰이는 만큼 이번 전시 구성은 이러한 현장 이슈에 맞춰 부하 합리화–누기 감시–예지정비–비용의 예측 가능성까지 하나의 체계로 연결하려는 시도를 담았다”고 말했다.한편, 캐져의 시그마 프로파일은 올해로 50년을 맞았다. 시그마 프로파일은 로터 기하 형상을 통해 단위 체적당 소요동력(특정동력)을 낮추는 방향으로 발전해 왔으며, 이는 사출 셀 다중화가 진행된 공장에서 부분부하 효율과 열 관리에 직결된다. Gothe는 “플라스틱 공장에서는 야간·주말에 유휴·부분부하가 잦다. 로터 설계와 패키지 최적화가 이 구간의 소비전력에 실질 적으로 영향을 준다”고 말했다.Sigma Air Manager(SAM) 4.0은 공장 내 다수의 스크류·리시버·드라이어를 중앙에서 수요 기반으로 스케줄링하는 관리 시스템이다. Schaal은 “SAM 4.0은 라인의 압력 밴드를 설정하고, 실시간 수요에 따라 어떤 압축기를 어느 지점에서 투입·정지할지를 결정한다. 이를 통해 기계의 개별적 효율보다 시스템 자체의 효율을 우선시 한다”고 설명했다. 더불어 누기 추정, 이상 패턴 감지, 서비스 타임라인 관리 등 예지정비 기능으로 계획정지를 도와 금형의 형개폐·취출·건조 등 공정의 압력 변동 리스크를 줄이는 구조다.SIGMA SMART AIR는 운전 데이터와 서비스 이력을 축적해 상태기반 유지보수(CBM)를 수행하는 디지털 서비스 축이다. Gothe는 “압축공기는 고정비처럼 보이지만, 실제로는 누기·필터 포화·드라이어 성능 저하가 겹치면 비용이 급증한다. 상태 모니터링은 이러한 누적 편차를 정비 이벤트로 환산해준다”고 말했다. 장기적으로는 라인 증설·금형 교체와 연동해 용량·압력·품질(ISO 8573-1) 목표를 재설정하는 의사결정에 기초 데이터를 제공한다.Aircenter는 콤팩트 패키지에 압축기·드라이어·탱크를 통합한 스테이션이다. 금형 교체가 잦은 셀 단위 생산, 파일럿 라인, 보조 라인 등에서 배관·설치 시간을 줄이고 설치에 요구되는 면적도 작다. Schaal은 “에지(Edge) 영역에서 필요한 압력·유량·노점 수준을 일체형으로 맞추면, 메인 헤더의 압력 변동을 줄이고 국부 품질 관리가 쉬워진다”고 설명했다.캐져가 강조한 운영 모델은 압축공기 컨트랙팅이다. 이 모델의 핵심은 설비를 소유하기보다, 필요한 공기(압력·유량·품질)를 구매하는 것이다. Gothe는 “신규 라인 투자나 노후 설비 교체에서 초기 CAPEX를 OPEX로 치환할 수 있고, 에너지 비용은 보장 성능과 연동해 관리된다”고 설명했다. 이 모델은 생산 변동성이 큰 플라스틱 포장·사출 가공업체에서 라인 수명과 제품 믹스 변화를 감안한 유연성 확보용 대안으로 소개됐다.플라스틱 제조 공정에서의 압축공기 활용은 공정 특성과 제품 유형에 따라 달라지지만, 공통적으로 에너지 효율과 품질 안정성의 균형을 요구한다.먼저 사출성형(다중 금형 및 IML 포함) 공정에서는 금형 개폐, 취출, 핫런너 보조 등 다양한 구간에서 압축공기가 사용되며, 압력 밴드의 안정성이 제품 불량률에 직접적인 영향을 미친다. 캐져의 SAM 4.0과 SIGMA SMART AIR 시스템은 야간이나 주말과 같이 부하 변동이 심한 시간대에도 부분부하 운전을 최적화하고, 누기 추적 기능을 통해 불필요한 에너지 손실을 최소화한다.재생원료(PCR) 기반 생산 라인에서는 분진과 수분이 공정 결함을 유발할 가능성이 높기 때문에 노점 및 오일 관리의 정밀 제어가 중요하다. 이러한 환경에서는 Aircenter 일체형 스테이션을 활용해 보조 라인의 국부 공기 품질을 유지하고, ISO 8573-1 기준에 부합하는 청정도를 실시간으로 관리할 수 있다.필름 및 시트(스트레칭·캐스팅) 공정의 경우, 장시간 연속 운전에서 발생하는 열과 소음, 그리고 부분부하 손실이 에너지 효율을 저하시킬 수 있다. 이를 해결하기 위해 캐져의 중앙 관리형 로드 셰어링(Load Sharing) 기능이 적용되며, 실시간 수요 분석을 기반으로 각 압축기의 가동 순서를 조정해 에너지 피크 부하를 완화한다.마지막으로 유지보수 체계에서는 상태기반 정비(CBM) 접근을 통해 소비전력 급등이나 노점 편차를 사전에 감지하고, 계획된 정비 주기를 운영할 수 있다. 축적된 정비 이력과 품질 데이터는 생산 라인별로 분석되어, 불량률이나 폐기율과의 상관관계를 도출함으로써 설비 신뢰성을 높이고, 에너지·품질 관리의 통합적 개선으로 이어진다.K 2025에서 확인된 캐져의 로터 설계의 물리적 효율(Sigma Profile), 다중 장치의 시스템 효율(SAM 4.0), 상태 모니터링·예지정비(SIGMA SMART AIR), 그리고 조달 유연성(컨트랙팅)이 맞물릴 때 kWh/㎥가 낮아진다. Gothe는 “압축공기는 생산라인의 품질·가동률과 직결된다. 설비 성능, 운전 로직, 데이터, 운영 모델을 한 시스템으로 보는 관점이 필요하다”고 말했다. Schaal은 “플라스틱 공정은 제품·금형·라인이 수시로 변한다. 그 변화에 맞춰 공기(압력·유량·품질)를 조정·기록·예측하는 체계를 갖추는 것이 에너지와 품질을 동시에 지키는 방법”이라고 덧붙였다.

[독일 K 2025 현장] 캐져콤푸레셔, ‘압축공기 4.0’ 공개

운영·데이터·서비스로 사출·압출 라인의 전력 효율 개선

기사입력 2025-10-15 09:27:54

K 2025 전시장에 구성된 캐져콤푸레셔의 부스

[산업일보]
독일 뒤셀도르프에서 15일까지 열리는 K 2025 현장에서 캐져콤푸레셔(Kaeser Kompressoren, 이하 캐져)는 압축공기를 설비·소프트웨어·운영 모델로 통합한 포트폴리오를 제시했다.

캐져는 사출성형·압출·필름·병행 건조 공정 등 플라스틱 제조 라인의 에너지 사용 패턴을 전제로, 다중 압축기 제어·예지정비·계약형 공급(air-as-a-service)까지 한 흐름으로 연결했다.

이번 전시회에서 캐져는 ▲시그마 프로파일(Sigma Profile) 50주년 ▲Sigma Air Manager 4.0(이하 SAM 4.0) ▲SIGMA SMART AIR ▲소형 스테이션 Aircenter ▲압축공기 컨트랙팅 등을 중점적으로 소개했다.

(좌측부터)Martin Gothe기술 영업 엔지니어, Kristian Schaal 기술 컨설팅·영업 담당자

캐져의 Martin Gothe기술 영업 엔지니어는 “사출·압출 라인에서 압축공기는 단순 유틸리티가 아니라 공정 장치에 가깝다. 생산 부하가 시간대별로 크게 달라지기 때문에, 압축기의 개별 성능보다 공장 단위의 수요 추적형 운전과 데이터 가시성이 실제 소비전력을 좌우한다”고 설명했다.

그는 “이번 전시회 구성은 압축기 본체, 제어기, 상태기반 유지보수, 그리고 운영 모델(컨트랙팅)을 묶어 에너지 절감을 구조적으로 구현하는 데 초점을 맞췄다”고 덧붙였다.

Kristian Schaal 기술 컨설팅·영업 담당자는 “플라스틱 업계에서는 라인 증설과 금형 교체 주기가 빨라 부하 변동성과 누기 관리가 상시 과제”라면서 “압축공기가 제습건조기·에어나이프·핫런너 금형 개폐 보조·공압 구동·포장·누기 테스트 등 곳곳에 쓰이는 만큼 이번 전시 구성은 이러한 현장 이슈에 맞춰 부하 합리화–누기 감시–예지정비–비용의 예측 가능성까지 하나의 체계로 연결하려는 시도를 담았다”고 말했다.

한편, 캐져의 시그마 프로파일은 올해로 50년을 맞았다. 시그마 프로파일은 로터 기하 형상을 통해 단위 체적당 소요동력(특정동력)을 낮추는 방향으로 발전해 왔으며, 이는 사출 셀 다중화가 진행된 공장에서 부분부하 효율과 열 관리에 직결된다. Gothe는 “플라스틱 공장에서는 야간·주말에 유휴·부분부하가 잦다. 로터 설계와 패키지 최적화가 이 구간의 소비전력에 실질 적으로 영향을 준다”고 말했다.

Sigma Air Manager(SAM) 4.0은 공장 내 다수의 스크류·리시버·드라이어를 중앙에서 수요 기반으로 스케줄링하는 관리 시스템이다. Schaal은 “SAM 4.0은 라인의 압력 밴드를 설정하고, 실시간 수요에 따라 어떤 압축기를 어느 지점에서 투입·정지할지를 결정한다. 이를 통해 기계의 개별적 효율보다 시스템 자체의 효율을 우선시 한다”고 설명했다. 더불어 누기 추정, 이상 패턴 감지, 서비스 타임라인 관리 등 예지정비 기능으로 계획정지를 도와 금형의 형개폐·취출·건조 등 공정의 압력 변동 리스크를 줄이는 구조다.

SIGMA SMART AIR는 운전 데이터와 서비스 이력을 축적해 상태기반 유지보수(CBM)를 수행하는 디지털 서비스 축이다. Gothe는 “압축공기는 고정비처럼 보이지만, 실제로는 누기·필터 포화·드라이어 성능 저하가 겹치면 비용이 급증한다. 상태 모니터링은 이러한 누적 편차를 정비 이벤트로 환산해준다”고 말했다. 장기적으로는 라인 증설·금형 교체와 연동해 용량·압력·품질(ISO 8573-1) 목표를 재설정하는 의사결정에 기초 데이터를 제공한다.

Aircenter는 콤팩트 패키지에 압축기·드라이어·탱크를 통합한 스테이션이다. 금형 교체가 잦은 셀 단위 생산, 파일럿 라인, 보조 라인 등에서 배관·설치 시간을 줄이고 설치에 요구되는 면적도 작다. Schaal은 “에지(Edge) 영역에서 필요한 압력·유량·노점 수준을 일체형으로 맞추면, 메인 헤더의 압력 변동을 줄이고 국부 품질 관리가 쉬워진다”고 설명했다.

캐져가 강조한 운영 모델은 압축공기 컨트랙팅이다. 이 모델의 핵심은 설비를 소유하기보다, 필요한 공기(압력·유량·품질)를 구매하는 것이다. Gothe는 “신규 라인 투자나 노후 설비 교체에서 초기 CAPEX를 OPEX로 치환할 수 있고, 에너지 비용은 보장 성능과 연동해 관리된다”고 설명했다. 이 모델은 생산 변동성이 큰 플라스틱 포장·사출 가공업체에서 라인 수명과 제품 믹스 변화를 감안한 유연성 확보용 대안으로 소개됐다.

플라스틱 제조 공정에서의 압축공기 활용은 공정 특성과 제품 유형에 따라 달라지지만, 공통적으로 에너지 효율과 품질 안정성의 균형을 요구한다.

먼저 사출성형(다중 금형 및 IML 포함) 공정에서는 금형 개폐, 취출, 핫런너 보조 등 다양한 구간에서 압축공기가 사용되며, 압력 밴드의 안정성이 제품 불량률에 직접적인 영향을 미친다. 캐져의 SAM 4.0과 SIGMA SMART AIR 시스템은 야간이나 주말과 같이 부하 변동이 심한 시간대에도 부분부하 운전을 최적화하고, 누기 추적 기능을 통해 불필요한 에너지 손실을 최소화한다.

재생원료(PCR) 기반 생산 라인에서는 분진과 수분이 공정 결함을 유발할 가능성이 높기 때문에 노점 및 오일 관리의 정밀 제어가 중요하다. 이러한 환경에서는 Aircenter 일체형 스테이션을 활용해 보조 라인의 국부 공기 품질을 유지하고, ISO 8573-1 기준에 부합하는 청정도를 실시간으로 관리할 수 있다.

필름 및 시트(스트레칭·캐스팅) 공정의 경우, 장시간 연속 운전에서 발생하는 열과 소음, 그리고 부분부하 손실이 에너지 효율을 저하시킬 수 있다. 이를 해결하기 위해 캐져의 중앙 관리형 로드 셰어링(Load Sharing) 기능이 적용되며, 실시간 수요 분석을 기반으로 각 압축기의 가동 순서를 조정해 에너지 피크 부하를 완화한다.

마지막으로 유지보수 체계에서는 상태기반 정비(CBM) 접근을 통해 소비전력 급등이나 노점 편차를 사전에 감지하고, 계획된 정비 주기를 운영할 수 있다. 축적된 정비 이력과 품질 데이터는 생산 라인별로 분석되어, 불량률이나 폐기율과의 상관관계를 도출함으로써 설비 신뢰성을 높이고, 에너지·품질 관리의 통합적 개선으로 이어진다.

K 2025에서 확인된 캐져의 로터 설계의 물리적 효율(Sigma Profile), 다중 장치의 시스템 효율(SAM 4.0), 상태 모니터링·예지정비(SIGMA SMART AIR), 그리고 조달 유연성(컨트랙팅)이 맞물릴 때 kWh/㎥가 낮아진다.

Gothe는 “압축공기는 생산라인의 품질·가동률과 직결된다. 설비 성능, 운전 로직, 데이터, 운영 모델을 한 시스템으로 보는 관점이 필요하다”고 말했다. Schaal은 “플라스틱 공정은 제품·금형·라인이 수시로 변한다. 그 변화에 맞춰 공기(압력·유량·품질)를 조정·기록·예측하는 체계를 갖추는 것이 에너지와 품질을 동시에 지키는 방법”이라고 덧붙였다.