Performance Improvement of the Cooling System for a Shipbuilding BLT High-Frequency Induction Heating Unit Using PLC-Based Inverter Control

본 연구는 조선소 BLT(Built-up T-bar) 생산라인에서 사용되는 고주파 유도가열 장치의 냉각 효율과 신뢰성을 향상시키기 위해 기존 ON/OFF 방식의 냉각 제어 한계를 개선하고자 수행되었다. 기존 방식은 압축기와 응축기 팬이 반복적으로 기동·정지하며 과열, 장치 소손, 생산 중단 등 문제가 빈번하게 발생하였다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 압력 피드백 기반 PLC–인버터 제어 시스템을 도입하고, 부하 급변 시 팬의 안정적 감속·가속을 위해 제동저항기를 적용하였다. 또한, 온도와 압력 신호를 실시간으로 계측하여 부하 조건에 따라 팬 속도를 연속적으로 제어할 수 있도록 구성하였다. 실험 결과, 제안된 제어 방식은 냉각 성능 안정화, 압력·온도 제어 개선, 고장률 감소, 열적 스트레스 완화, 응축기 팬 운전 안정성 확보 등의 효과를 보였다. 종합적으로 본 연구는 BLT 부재의 열변형 최소화, 운전 효율 개선과 설비 수명 연장, 조선 공정의 품질 및 생산성 제고에 기여함을 확인하였다. 이러한 결과는 제안된 PLC–인버터 제어가 기존 ON/OFF 방식의 한계를 해소하고 BLT 생산라인 운전 신뢰성을 향상시킴을 입증한다.