밸브 액추에이터 종류와 원리 – Pneumatic, Electric, Hydraulic 비교

 

이 글에서는 밸브 액추에이터(Valve Actuator)의 종류와 원리를 정리합니다.

• Pneumatic (공압식): 압축공기로 작동, 빠른 응답·안전성 우수
• Electric (전동식): 전기 모터로 구동, 제어 정밀·원격 자동화에 적합
• Hydraulic (유압식): 고압 유체로 작동, 대형 밸브 구동에 최적화
• 비교 포인트: 제어 정밀도, 설치 비용, 유지보수, 적용 산업

---

1. 밸브 액추에이터 기본 개념

• 정의: 밸브를 여닫는 동력을 제공하는 장치
• 역할: 수동 핸들을 대신하여 자동 제어 신호에 따라 밸브 개폐 수행
• 주요 적용 산업: 석유화학, 발전, 제약 플랜트, 반도체, 상하수도 등

---

2. 종류별 원리와 특징

각 밸브 액츄에이터들의 단면도이다 (공압식, 전동식, 유압식 의 순서)

2.1 Pneumatic Actuator (공압식)

• 원리: 압축공기 → 실린더/다이어프램 작동 → 밸브 개폐
• 장점: 빠른 응답속도, 구조 단순, 방폭지역 사용 가능
• 단점: 에어 공급 필요, 압축공기 라인 설치 비용 발생
• 적용: 제약, 반도체, 화학 플랜트에서 표준적 사용

---

2.2 Electric Actuator (전동식)

• 원리: 전기 모터 → 기어 트레인 → 밸브 구동
• 장점: 제어 정밀도 높음, 원격 모니터링 용이
• 단점: 응답속도 느림, 방폭지역 부적합, 초기 투자비용 높음
• 적용: 자동화 설비, 원격제어 시스템, 발전소

---

2.3 Hydraulic Actuator (유압식)

• 원리: 고압 유체 → 피스톤 이동 → 대형 밸브 구동
• 장점: 강력한 토크, 대구경·고압 밸브 제어 가능
• 단점: 시스템 복잡, 누유 발생 시 안전문제
• 적용: 해양플랜트, 대형 발전소, 특수 공정

---

3. 비교 정리

구분	Pneumatic (공압식)	Electric (전동식)	Hydraulic (유압식)
동력원	압축공기	전기 모터	유압 (고압유체)
응답속도	빠름	느림	보통
제어정밀도	중간	높음	중간
안전성	방폭 가능	방폭 불가	누유 위험
설치비용	중간	높음	높음
주요 적용	제약/반도체/화학	발전/자동화	해양/대형밸브

---

4. 실무자 관점의 시사점

• 플랜트 엔지니어: 신뢰성·안전성 중시 → 공압식 선호
• 자동화/스마트팩토리: 정밀 제어 중시 → 전동식 확대
• 특수 대형 설비: 고토크 필요 → 유압식 채택

---

결론

밸브 액추에이터는 플랜트 제어 자동화의 핵심 장치다.

• 공압식: 가장 널리 쓰이는 범용 솔루션
• 전동식: 정밀·자동화 시대의 핵심
• 유압식: 대형·고압 특수 영역 전용

따라서 적용 산업과 밸브 사이즈, 안전 요구사항에 따라 최적의 액추에이터를 선택해야 한다.

---

 

플랜트 배관 지지대 종류와 설치 기준

 

나사 규격 해설 – NPT, BSP, Metric Thread 차이

제약 플랜트에서 사용하는 밸브 종류 – Diaphragm Valve 중심 정리