건설기계 판도를 바꾸는 진보(4)

4. 덤프트럭

건설기계산업연구원장 김인유

 

• 트럭 : 오늘날의 굴절식 및 강성 운송 장비는 운전자의 신뢰를 높이기 위해 제작됨.

경험이 없는 조종사의 경우 트럭은 굴착기와 같은 기계에 비해 상대적으로 단순하므로 초급 수준이다. 이로 인해 제작사들은 자동화 시스템을 사용하여 트럭 조종을 최대한 완벽하게 하려고 노력하고 있다.

 

• ADT는 자동화를 확인

예를 들어, Caterpillar는 최근 조종사 투입을 50% 줄이면서 성능을 향상시킨 725 굴절식 트럭을 출시했다. 새로운 24톤 화물 트럭은 중대형 건설, 광업, 채석장 및 골재, 매립, 폐기물 및 산업 응용 분야에 종사하는 고객을 위해 설계되었습니다.

 

Caterpillar의 제품 응용 프로그램 전문가인 Scott Thomas는 “오늘날 장비 조종사를 찾는 것은 어려운 일입니다.” 굴절식 트럭은 작동하기가 정말 간단하므로 많은 신규 조종사도 할 수 있다.

 

“우리가 725로 한 일은 트럭을 안전하고 효율적이며 생산적으로 만드는 모든 것들을 자동화하는 것입니다. 따라서 운전자는 이를 활용하기 위해 아무것도 할 필요가 없습니다.” 예를 들어, 자동 지연 제어기(트럭의 브레이크를 조절하는)는 이제 완전히 자동화되어 유압 지연기, 기어 선택 및 서비스 브레이크의 추가 적용을 통해 지연을 관리합니다.

 

또한, Advanced Automatic Traction Control은 조종사의 모든 수동 정지를 제거하여 이동 중 차동 잠금 맞물림 수준을 자동으로 변경하여 정지마찰력을 지속적으로 유지시켜 준다. Cat은 이로 인해 사이클 시간이 단축되고 생산성이 향상되고 타이어 마모가 줄어든다고 말합니다.

 

토마스는“교육을 많이 받을 필요는 없습니다. “조종사가 개입 할 필요가 없으며 이러한 시스템을 조작할 필요가 없습니다. 경험이 없는 조종사라면 스위치를 제대로 켤지 걱정할 필요가 없습니다.”

Cat Detect with Stability Assist는 조종사가 보다 자신감을 갖도록 도와주는 또 다른 기술 발전입니다.

“이 트럭들은 6개의 바퀴를 모두 지면에 유지하도록 설계되었지만 운전 중 불안정한 상황에 처하게되면 Stability Assist는 청각 경보음을 울려 운전자에게 경사면에서 운전해서는 안된다는 것을 알려줍니다. ”

그는“투기(dumping)하는 동안 조종사가 안전하지 않은 상태에 있는 경우, 안전하지 않은 각도를 경고하는 경고음과 시각적으로 화면에 표시되며, 이를 수정하지 않으면 조종사는 바닥을 올리는 것을 막을 것이다.

 

“또 조종사는 아무것도 할 필요가 없으며, 이것은 모든 트럭에 있고, 모든 것이 뒤에서 이루어지거나 켜지지 않습니다.”라고 Thomas는 말합니다. "조종사는 많은 시스템과 상호 작용할 필요가 없을 때 더 안전하며, 작업에 집중할 수 있습니다. 그는 이전 모델보다 725의 가시성이 20% 더 높다고 덧붙였습니다. 조종사가 많은 다른 장비 주변에서 좁게 일하고 있어서 더 잘 보는 것이 중요합니다.“

 

Thomas는 자동화 시스템 덕분에 더 안전 할 뿐만 아니라 725의 작동이 더 쉽다고 말합니다.

"굴절식 트럭이 굴착기에 의해 적재되어 A지점에서 B지점으로 이동합니다."라고 그는 설명합니다. “B지점에 도달하면, 대부분의 시간 동안 작업자가 덤프 후 후진해야 하므로 과거에는 이 기능을 달성하기 위해 많은 움직임을 거쳐야 했습니다.

“이제 모든 것을 하나의 제어 모듈에 배치했습니다. 운영자가 상호 작용해야 하는 모든 것은 한 곳에 있습니다. 손가락 끝으로 제어할 수 있으므로 다른 곳으로 이동할 필요가 없습니다”라고 Thomas는 말합니다.

덤핑에 관해서는 자동으로 할 수 있다.

 

Thomas는“안정 장치 보조 화면이 디스플레이에 나타나고 올바른 위치에 있는지 알려줍니다. “두 개의 녹색 상자가 있는 그래픽이 있는데 초록색이 아닌 경우 화물 함을 올리지 않습니다. 수동으로 덤프해도 작동합니다. 화물 함을 높이러 올 때마다 안정성 화면이 켜집니다.”

새로운 725 구동 장치에는 Cat CX31 6단 변속기가 포함되어있어 부드러운 변속과 최대 8% 더 빠른 가속 및 속도를 향상할 수 있습니다.

Cat Product Link 표준기술은 기계를 사무실에 무선으로 연결하여 관리자가 위치, 시간, 연료 사용, 생산성 및 유휴 시간과 같은 운영 데이터를 모니터링할 수 있습니다.

 

• 안락함과 비용은 왕이다

Doosan Infracore North America는 성능, 조작자 편의성, 기계의 제어성, 유지 보수 용이성 및 연료 효율에 대한 수많은 업데이트를 포함하여 새로운 버전의 두산 DA30-5를 보유하고 있습니다.

 

30ton/M 크기 등급인 DA30-5 ADT는 개선된 성능과 더 큰 충격 흡수를 제공하기 위해 hydro-gas, self-levelling system으로 업데이트된 새로운 프런트 서스펜션(front suspension)을 갖추고 있습니다. 이 회사에 따르면 이 서스펜션 시스템 기능은 특히 건설 현장이나 광산 작업에서 트럭을 비운 상태에서 운전할 때 더 나은 주행 편의성을 제공한다고 합니다.

 

기술적인 관점에서 트럭의 hydro-gas cylinders는 압력축전기에 연결되어 있으며 축전기와 유압 시스템은 이전의 충격 흡수 장치와 고무 스프링을 대체합니다. 업데이트된 DA30-5의 서스펜션(suspension)에는 self-levelling 기능과 압력을 조정하여 특성을 변경하는 기능이 포함되어있습니다.

 

또한, 두산은 DA30-5 조종석 내부를 재설계하여보다 나은 인체 공학적 설계와 조종사 편의를 제공합니다. 새로운 기능에는 트럭의 차량 제어 장치(VCU:vehicle control unit)에 대한 업데이트가 포함되어보다 강력한 하드웨어, 더 나은 프로세서, 맞춤형 기능 또는 추가 기술 개발을 위한 더 많은 입력 채널, 고품질 자동차 스타일 커넥터 등이 포함되어있다.

 

두산은 조종석에 장착된 트럭의 새로운 모니터에 더 큰 눈금이 표시된다고 말했다. 사용자 친화적인 그래픽과 아이콘은 디스플레이 패널의 버튼으로 제어할 수 있으며 이제 패널에는 ADT 주변의 가시성을 높이기 위해 여러 카메라 보기를 표시할 수 있습니다. 조종사는 메뉴를 전환하여 기계 상태, 서비스 및 설정과 같은 추가 정보에 액세스할 수 있습니다.

DA30-5 운전실의 새로운 기능으로는 바닥의 공기 흐름과 순환을 개선하기 위한 새로운 통풍구, USB 충전기, CB 라디오를 위한 오른쪽의 새로운 브래킷, 전기 조절식 미러 및 새로운 브레이크 페달이 있습니다.

 

두산에 따르면 DA30-5 업데이트는 동력전달장치에 오일 종류가 적고 변속기 오일 교환 간격이 증가함에 따라 서비스 포인트가 적기 때문에 소유주에게 더 ​​적은 운영 비용을 제공한다고 주장했다.

 

새로운 조종석 tilting system은 서비스 기술자들이 조종석을 단 몇 분 만에 들어 올리고 닫을 수 있습니다. 트럭에는 더 이상 서스펜션에 고무 스프링이 내장되어 있지 않으며 전면과 후면 서스펜션 전체에 4개의 고무 부품만 있습니다.

 

두산은 자사의 트럭이 업계에서 가장 연료 효율이 높은 트럭 중 하나라고 홍보한다. 이 회사는 이것이 Scania 디젤 엔진과 ZF 변속기를 포함한 특징의 조합으로 이루어졌으며, 탁월한 견인력을 위해 엔진에서 휠로 동력 전달이 개선되었다고 말한다. 이것이 엔진 rpm을 줄이고 기계 내구성을 더욱 높여주는 향상된 rear differential system과 결합하여 고객들은 운반 톤당 비용 개선이 된다.

 

 

• 일관성을 위해 구축

Komatsu America의 최신 견고한 오프로드 트럭인 HD465-8 및 HD605-8은 향상된 마력과 Komatsu Traction Control System(KTCS)과 같은 자동화 된 기능을 결합하여 생산성과 사이클 시간을 향상합니다. 이 모델들은 각각 55ton/Metric, 61ton/Short(US) 및 63ton/Metric, 69.4ton/Short(US))의 탑재량 용량을가집니다.

두 모델 모두 Komatsu SAA6D170E-7 엔진으로 540kW / 724 Net HP로 증가했으며 이전 모델에 비해 HD465-8의 연료 소비를 최대 7%, HD605-8을 최대 12% 줄였습니다.

 

Komatsu의 Sebastian Witkowski는 Komatsu의 견고한 트럭 라인이 높은 출력 사이클을 위한 최적의 트랙션 및 제어력과 함께 등반력을 위해 설계되었다고 말했다.

전면에 McPherson Strut형 독립 서스펜션과 후면에 Hydro-Pneumatic Suspension을 갖춘 Komatsu의 견고한 트럭은 거친 지형과 고르지 않은 노면을 조종하고 제어할 수 있다.

 

McPherson strut type 서스펜션은 주행 성능 외에도 트럭 휠과 프레임 사이에 잘 ​​접근할 수있어 매일 점검하고 정비할 수 있습니다.

 

HD465-8 및 HD605-8시스템의 경우 Komatsu Traction Control System (KTCS)이 표준입니다. KTCS는 연약한 또는 습한 지면 조건에서 최적의 견인력을 얻기 위해 독립적인 브레이크 어셈블리를 자동으로 적용합니다. Witkowski는 시스템이 잠금 차동장치 없이도 작동하기 때문에 조향 성능이 저하되지 않는다고 말했다.

 

또한, 두 트럭 모델의 표준은 7인치, LCD 컬러 모니터, 전용후방 모니터, 고속 연료 시스템, 엔진실 조명 및 에어 서스펜션이 장착된 프리미엄 냉난방 조종석을 가지고 있다.

 

Witkowski는“이러한 트럭을 사용하는 모든 기술 수준의 조종사가 있으므로 가장 중요한 것은 생산적인 사이클 시간 동안 일관된 성능을 달성하는 것이다.

“우리는 완전 자동인 traction control system과 같은 중요한 시스템을 자동화함으로써 이를 달성합니다. 조종사 입력이 필요하지 않습니다. 모든 작업 현장에 일관된 성능을 제공합니다.”

 

또한, 두 트럭 모두 최적의 변속 성능을 자동으로 조절하는 K-ATOMiCS(Komatsu Advanced Transmission with Optimum Modulation Control System)을 갖춘 코마츠 고급 변속기와 7단 변속기가 기본으로 제공되어 보다 편안한 승차감 및 자재 유출 감소에 대한 요구에 따라 변속 성능을 자동으로 조정합니다.

 

Witkowski는 모든 Komatsu 트럭은 원격 텔레매틱스(telematics)를 특징으로 합니다. Komatsu의 KOMTRAX 및 모니터 패널을 통해 조종사는 간편한 모니터링을 위한 중요 정보와 생산 관리를 위한 주요 데이터를 받습니다. 또한, KDPF 상태, 연료 소비 및 운영자 ID별로 수집 및 정렬된 성능 정보를 포함한 기계 측정지표도 제공한다.

 

"비슷하게 중요한 사용량 측정 기준도 제공한다. Komtrax는 풍부한 기계 활용 데이터, 특히 탑재화물 데이터를 제공할 수 있어 트럭이 어떤 조건과 응용 분야에 사용되고 있는지에 대한 중요한 통찰력을 얻을 수 있다고 Witkowski는 덧붙였다. "우리는 이 데이터를 통해 앞으로 가야 할 곳을 포함해 많은 것을 배울 수 있다."

 

• 변화하는 시장

덤프 트럭의 세계 시장은 느리지 만 근본적인 변화를 겪고 있습니다. 역사적으로 오프로드 고정식 트럭과 굴절 식 프레임 트럭간에 수요가 분리되었습니다. 50톤 및 60톤 용량 ADT의 출현은 트럭 시장에 영향을 미쳤습니다. 더 비싸지만 더 어려운 지상 조건에서 사용할 수 있으므로 운반 도로를 유지할 필요가 없는 경우에 더 많은 가동 시간과 운영 비용을 효과적으로 제공 할 수 있습니다.

 

반면 오프 하이웨이 트럭은 종종 넓은 차체로 개조된 트럭 온 하이웨이 차량의 압력을 받고 있습니다. 지상 조건이 허용되는 경우, 고속도로에서 건설 및 채석 작업에 오프로드 트럭이 사용 된 경우가 항상있었습니다. 그러나 제한 요소는 크기와 총 중량에 의해 제한되는 경우가 있습니다.

 

그러나 대형 트럭을 고속도로 용 트럭에 장착하면 특히 신흥 국가 건설, 광업 및 채석 작업에서 60톤 이상의 차량이 시장에 출시되고 있습니다. 이 차량은 순방향 오프로드 운송 업체와 동일한 내구성 또는 오프로드 기능을 제공 할 수 없지만 저렴한 비용이 결정적인 경우가 많습니다.

 

결과적으로, 운송 업체의 세계 시장은 2000년대의 연간 4,000-6,000에 비해 최근에는 전 세계적으로 연간 2,000-3,000대를 기록하고 있다. ADT 시장도 2000년대 수준을 밑돌고 있지만 앞으로 지속적인 성장를 기대하기는 어려울 것으로 판단된다. 따라서 생산성, 가동시간 및 조종사 편의성 등을 향상시켜 고객의 운영비용을 절감하는 방향에 대하여 더욱 노력이 필요할 것으로 보인다.