산업 인프라를 움직이는 보이지 않는 핵심 설비

1919년에 창립한 일본 펌프 제조기업 토리시마 제작소(Torishima Pump Mfg. Co., Ltd.)는 지난 100여 년간 발전·산업 인프라 분야에 고신뢰성 펌프를 공급해온 글로벌 기업입니다. 발전소와 제철소, 상·하수도 시설 등 다양한 산업 현장에서는 안정적인 유체 이송을 위해 대형 펌프 설비가 지속적으로 운전되고 있으며, 이러한 핵심 설비의 안정적인 운영에는 높은 신뢰성이 요구됩니다.

일본 에너지종합공학연구소 조사에 따르면, 일본 전체 전력 사용량의 약 30%가 펌프 운전에 사용될 정도로 펌프는 산업 전반에서 중요한 역할을 담당하고 있습니다. 토리시마 제작소는 고효율·고신뢰성 펌프를 전 세계 100개국 이상에 공급하며 글로벌 시장에서 폭넓은 적용 실적을 확보하고 있습니다.

고온·고압 환경의 다단 펌프 체결 과제

토리시마 제작소의 대표 제품 중 하나인 MHG 시리즈는 발전소 보일러 급수 계통에 적용되는 다단 펌프입니다. 특히 분할형 케이싱 구조를 적용한 해당 제품은 글로벌 시장에서 오랜 기간 다양한 적용 실적을 확보해왔습니다.

이후 토리시마 제작소는 더욱 향상된 효율과 신뢰성을 목표로 차세대 모델인 ‘MHG-A(Advanced)’를 개발했습니다. MHG-A 역시 기존 MHG와 동일하게 고압 케이싱을 관통 볼트(Through Bolt)로 강하게 체결하는 구조를 적용하고 있습니다. 다만 다단 펌프 특성상 내부 압력이 매우 높고, 운전 중에는 고온·고압·진동 조건이 반복되기 때문에 체결부에는 매우 높은 축력 정확도와 장기적인 체결 안정성이 요구되었습니다.

토리시마 제작소는 이러한 조건에서 단순 토크 체결보다, 볼트를 직접 인장해 목표 축력을 구현하는 텐셔닝 방식이 보다 효과적이라고 판단했습니다. 기존 MHG 모델에는 유압식 볼트 텐셔너가 적용되어 있었으나, MHG-A에서는 보다 대구경의 관통 볼트가 적용되면서 유압식 텐셔너 외의 새로운 체결 방식 검토가 필요해졌습니다.

Superbolt® 기계식 텐셔너 적용 검토

토리시마 제작소 연구개발팀은 유지보수성과 작업 효율까지 고려해 새로운 체결 솔루션 검토를 진행했습니다. 유압식 텐셔너는 여러 체결부를 균일한 하중으로 동시에 체결할 수 있다는 장점이 있지만, 내부 씰(O-ring) 유지보수가 필요하며 장비 대형화에 따른 중량 부담도 존재했습니다. 이에 따라 고객 서비스 및 유지보수 측면에서도 보다 효율적인 대안 검토가 필요했습니다.

이 과정에서 별도의 특수 유압 장비 없이 일반 토크 공구만으로 체결 가능한 Superbolt 기계식 텐셔너가 새로운 대안으로 검토되었습니다. 당시 내부에서는 “목표 축력을 실제로 안정적으로 구현할 수 있는가”가 가장 중요한 검토 요소였습니다. 반면 제품 자체의 신뢰성이나 체결부 손상 가능성에 대한 우려는 상대적으로 크지 않았습니다. 이미 다양한 산업 분야에서 충분한 적용 실적이 확보되어 있었기 때문입니다.

이에 따라 토리시마 제작소는 Superbolt®에 대한 사내 검증 시험을 진행했습니다.
그 결과, 9개 체결부 시험에서 목표 축력 대비 ±5% 이내 수준의 매우 높은 축력 정확도를 확보할 수 있음을 확인했습니다. 이후 체결 방식에 대한 내부 우려도 상당 부분 해소되었습니다.

높은 축력 정확도와 체결 신뢰성 확보

Superbolt® 멀티 잭볼트 텐셔너의 주요 장점 중 하나는 높은 축력 정확도입니다. 이는 특허 기반의 멀티 잭볼트 구조(Multi-Jackbolt Technology)를 통해 구현됩니다. 정확한 축력 관리는 단순한 체결 품질 향상뿐 아니라, 고온·고압·진동 조건이 반복되는 발전 설비 환경에서 체결부 이완 방지와 장기적인 설비 신뢰성 확보에도 중요한 역할을 합니다.

또한 Nord-Lock Group 일본 법인은 제품 공급뿐 아니라 현장 체결 교육 및 기술 지원도 함께 제공했습니다. 토리시마 제작소 개발 담당자는 당시를 다음과 같이 회상했습니다.

“제품 대응도 신속했고, 현장에서 체결 작업 방법까지 상세하게 지원해 주었습니다. 덕분에 큰 문제 없이 시험을 완료할 수 있었습니다.”

이후 시제품 수압 시험을 포함한 다양한 검증 과정을 거쳐 Superbolt® 기계식 텐셔너는 MHG-A 펌프에 표준 적용되었습니다. 이후 다양한 수압 시험과 검증 과정을 거쳐, Superbolt®는 MHG-A 펌프에 표준 적용되었습니다.

대구경 볼트 체결의 새로운 대안

이번 적용을 통해 토리시마 제작소는 기존에는 작업 부담이 컸던 대구경 볼트 체결에 대해 새로운 체결 솔루션을 확보할 수 있었습니다. 특히 해외 프로젝트에서는 특수 유압 장비 없이도 작업자에 관계없이 안정적이고 높은 축력을 확보할 수 있다는 점이 주요 장점으로 평가되었습니다. 이는 단순한 작업 편의성 향상뿐 아니라, 펌프가 장기간 안정적으로 운전되며 설계 성능을 유지하는 데에도 중요한 요소로 작용하고 있습니다.

개발 담당인 테즈카 씨의 성실하고 차분한 모습은, 산업 현장을 지탱하는 펌프를 떠올리게 합니다.

글로벌 서비스와 장기적인 기술 지원

토리시마 제작소는 2016년 태국과 사우디아라비아에 서비스 공장을 설립하는 등 글로벌 시장 확대와 서비스 역량 강화를 지속하고 있습니다. 이에 맞춰 Nord-Lock Group 역시 글로벌 네트워크를 기반으로 체결 기술 지원과 현장 서비스를 제공하고 있습니다. 신규 프로젝트 지역에서도 초기 유지보수 작업 시 적절한 분해 및 재체결 작업을 현장에서 지원할 수 있도록 대응 체계를 구축하고 있습니다. 앞으로도 발전 및 산업 인프라 분야에서는 장기적인 설비 신뢰성을 위한 펌프와 체결 기술의 중요성이 지속될 것으로 예상됩니다.

──────────────────────────────────────────────────