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엔지니어링 가이드

Sealing 부품 정리 비교 | O-링 오일씰 가스켓 패킹 그랜드 테프론 U패킹 V패킹 | 비교표

 

Sealing 부품 정리 비교

1. O-링 (O-Ring)

가장 기본적이면서도 널리 쓰이는 밀봉 부품입니다.

  • 재질: NBR(일반 오일), FKM/Viton(고온/화학), EPDM(수처리/브레이크액), VMQ/Silicone(식품/고온) 등
  • 특징: 구조가 단순하고 저렴하며, 양방향 밀봉이 가능합니다. 규격이 다양해 구하기 쉽습니다.
  • 종류: 규격(AS568, JIS B 2401, ISO 3601) 및 재질에 따라 분류
  • 구조: 단면이 원형(O자형)인 환봉 고리
  • 주사용 위치 및 방법: 고정부(Static) 및 저속 회전/왕복 운동부(Dynamic)의 홈(Groove)에 장착하여 압착 밀봉
  • 주 사용 규격: AS568 (미국 인치), JIS B 2401 (일본 P/G/V 계열)
  • 사용 시 주의사항: 홈 치수 설계(압착률, 틈새)가 중요합니다. 장착 시 비틀림이나 손상에 주의해야 합니다.
  • 주 사용 브랜드: Parker, NOK, Freudenberg (CFW), Trelleborg

 

2. 오일씰 (Oil Seal / Rotary Shaft Seal)

회전하는 축의 윤활유 누설을 방지하고 이물질 침입을 막습니다.

  • 재질: NBR(고무), FKM(고무), PTFE(테프론), 금속 케이스(SPCC, SUS)
  • 특징: 회전축 밀봉에 특화되어 있습니다. 립(Lip) 구조가 핵심입니다.
  • 종류: SC/SB(Single Lip), TC/TB(Double Lip with Dust Lip), VC/VB(No Spring) 등
  • 구조: 금속 보강링, 고무 바디, 밀봉 립(Lip), 가터 스프링(Spring)으로 구성
  • 주사용 위치 및 방법: 감속기, 모터, 자동차 엔진/미션 등 회전축의 하우징 하우징부
  • 주 사용 규격: JIS B 2402, ISO 6194
  • 사용 시 주의사항: 축의 표면 거칠기, 경도, 편심이 중요합니다. 장착 시 립 손상을 방지하기 위해 전용 공구를 사용하거나 축의 날카로운 부분을 테이핑해야 합니다.
  • 주 사용 브랜드: NOK, SKF/CR, Freudenberg (CFW), Garlock

 

3. 가스켓 (Gasket)

평평한 두 면(플랜지) 사이의 누설을 방지합니다. 고정부에만 사용합니다.

  • 재질: 비석면(Non-Asbestos), 고무, 테프론(PTFE), 금속(SUS, Copper), 복합재(Spiral Wound) 등
  • 특징: 거친 표면이나 불규칙한 틈새를 메우는 데 탁월합니다. 체결 압력(Bolt Load)이 중요합니다.
  • 종류: 플랫 가스켓, 스파이럴 운드 가스켓(SWG), 메탈 재킷 가스켓 등
  • 구조: 평평한 시트(Sheet) 형태이거나 금속과 비금속을 결합한 복합 구조
  • 주사용 위치 및 방법: 배관 플랜지, 압력용기 커버, 엔진 헤드 등 고정된 접합면 사이
  • 주 사용 규격: ASME B16.21 (플랜지용), JIS, DIN
  • 사용 시 주의사항: 적절한 체결 토크가 필수입니다. 재체결 시 누설 위험이 있으므로 가급적 1회 사용을 권장합니다.
  • 주 사용 브랜드: Garlock, Gore, Klinger, Lamons

 

4. 패킹 (Packing - 일반적 의미)

주로 왕복 운동이나 저속 회전하는 축(Rod) 또는 하우징(Piston)의 밀봉을 담당합니다.

  • 재질: 고무(NBR, FKM), PTFE, 우레탄, 피혁 등
  • 특징: 유압/공압 기기의 핵심 부품입니다. O-링보다 내마모성과 내압성이 우수합니다.
  • 종류: U-패킹, V-패킹, 피스톤 패킹, 로드 패킹 등 (하단에 상세 설명)
  • 구조: 사용 목적에 따라 다양한 단면 형상(U, V, Y, 컵 등)을 가짐
  • 주사용 위치 및 방법: 유압/공압 실린더의 피스톤 및 로드, 펌프의 플런저부
  • 주 사용 규격: JIS B 2401, 각 제조사 표준 규격
  • 사용 시 주의사항: 실린더 내경/축의 표면 처리와 윤활 상태가 중요합니다. 틈새 압출(Extrusion) 방지를 위해 백업링(Backup Ring)을 함께 사용하기도 합니다.
  • 주 사용 브랜드: NOK, Parker, Trelleborg, Hallite

 

5. 그랜드 패킹 (Gland Packing / Braided Packing)

펌프나 밸브의 스터핑 박스(Stuffing Box)를 채워 밀봉하는 전통적인 방식입니다.

  • 재질: 탄소섬유, 그라파이트, PTFE, 아라미드 가봉, 면, 마 등
  • 특징: 구조가 단순하고 현장에서 교체가 용이합니다. 고온/고압/화학적 악조건에 강합니다. 약간의 누설(윤활/냉각 목적)을 허용하는 경우가 많습니다.
  • 종류: 재질 및 땋는(Braiding) 방식에 따라 분류
  • 구조: 섬유를 사각형 단면으로 땋아서 만든 코일 형태
  • 주사용 위치 및 방법: 대형 펌프의 축, 밸브 스템, 믹서기 등 스터핑 박스 공간에 링 형태로 잘라 삽입 후 그랜드로 압착
  • 주 사용 규격: 인치(1/8"~1") 또는 mm(3mm~25mm) 단위의 사각 단면 치수
  • 사용 시 주의사항: 과도한 압착은 축 손상과 과열을 유발합니다. 초기 장착 후 서서히 조여가며 누설량을 조절해야 합니다.
  • 주 사용 브랜드: Garlock, Chesterton, John Crane, Klinger

 

6. 테프론 패킹 (PTFE Packing)

PTFE(테프론) 재질의 특성을 살린 패킹입니다.

  • 재질: 순수 PTFE, 충전재(카본, 유리섬유 등) 혼합 PTFE
  • 특징: 내화학성이 매우 뛰어나고(거의 모든 유체에 대응), 마찰 계수가 매우 낮아 고속 구동에 유리합니다. 내열성도 좋습니다.
  • 종류: V-패킹 형태, 그랜드 패킹 형태, 스프링 씰 형태 등
  • 구조: PTFE로 가공하거나 땋은 구조
  • 주사용 위치 및 방법: 반도체, 화공 설비, 식품 설비 등 청결과 내화학성이 중요한 밸브 및 펌프
  • 주 사용 규격: 제조사 규격
  • 사용 시 주의사항: 고무보다 탄성이 부족하여(Cold Flow 현상) 압착 후 복원력이 떨어집니다. 설계 시 이 점을 고려해야 합니다.
  • 주 사용 브랜드: Gore, Garlock, Parker, Bal Seal

 

7. U-패킹 (U-Packing / U-Cup)

단면이 U자 모양인 패킹으로, 유압/공압 실린더에 주로 사용됩니다.

  • 재질: NBR, 우레탄, PTFE, FKM
  • 특징: 유압이 가해지면 U자 립이 퍼지면서 자동으로 밀봉력이 강화되는 '셀프 실링' 구조입니다. 마찰 저항이 적습니다.
  • 종류: 로드용(Rod Seal), 피스톤용(Piston Seal), 양용
  • 구조: 단면이 U자 형상이며, 립(Lip)의 두께나 각도가 다양함
  • 주사용 위치 및 방법: 유압/공압 실린더의 피스톤 또는 로드의 홈에 장착
  • 주 사용 규격: JIS B 2401, 각 제조사 규격
  • 사용 시 주의사항: 장착 방향(유압이 오는 쪽으로 립이 향하게)이 매우 중요합니다.
  • 주 사용 브랜드: NOK, Parker, Hallite, Trelleborg

 

8. V-패킹 (V-Packing / Vee Packing)

단면이 V자 모양인 여러 개의 링을 겹쳐서 사용하는 중토크/고압용 패킹입니다.

  • 재질: NBR, FKM, PTFE, 피혁 (섬유 보강 고무가 일반적)
  • 특징: 겹쳐 쓰는 개수에 따라 밀봉력을 조절할 수 있습니다. 고압 및 충격 하중에 강합니다. U-패킹보다 마찰은 큽니다.
  • 종류: V-링(씰 링), 탑 어댑터(Male), 바텀 어댑터(Female)로 구성된 세트
  • 구조: 단면이 V자 형상
  • 주사용 위치 및 방법: 대형 유압 프레스, 중장비 실린더 등 고압/고하중 환경의 로드 또는 피스톤
  • 주 사용 규격: JIS, 각 제조사 규격
  • 사용 시 주의사항: 여러 개를 겹쳐 쓰므로 스터핑 박스의 깊이 조정이 필요합니다. 과도한 초기 조임은 마찰을 크게 합니다.
  • 주 사용 브랜드: NOK, Parker, Hallite, Chesterton

 

9. 부품 상세 비교표

구분 O-링 오일씰 가스켓 패킹(일반) 그랜드 패킹 테프론 패킹 U-패킹 V-패킹
주사용처 고정/왕복 회전축 고정(플랜지) 다목적 펌프/밸브 화공/반도체 유공압실린더 고압실린더
운동형태 고정/왕복 회전 고정 다양함 저속회전/왕복 다양 왕복 왕복
밀봉원리 압착(단면) 립(선) 압착(면) 압착/립 압착(부피) 다양 압력(립) 압력(립)+압착
주요유체 다양 오일/그리스 다양 다양 다양(가혹) 극산/알칼리 유압유/공기 유압유
내압성 중~상 최상
내온성 재질따라 상(금속) 재질따라 최상 최상 중~상
마찰저항 저~중 (고정) 최저 중~상
구조 단순 복잡 단순 형상따라 단순 다양 복잡(세트)
가격 다양 저~중 저~중