1. 서 론

이번 회에서는 질량 유량계(Mass Flow Meter, 이하 MFM), 질량 유량 컨트롤러(Mass Flow Controller, 이하 MFC, MFM과 MFC를 총칭하여 매스 플로우라 함), 자동 압력 제어기(Automatic Pressure Controller, 이하 APC)의 기능을 통합한 하이브리드 제품인 네덜란드 브롱호스트[Bronkhorst High-Tech B.V., 일본 법인 브롱호스트재팬㈜]의 FLEXI-FLOW Compact 신제품 라인업을 소개한다. 

브롱호스트는 FLEXI-FLOW Compact를 “Mass Flow Control Redefined”로 정의하고 있으며, 여기서 Redefined는 ‘재정의’를 의미한다. 즉, 기존 MFC 개념을 새롭게 정의하고자 하는 야심작이다. 2022년 4월 처음 발표된 이후 4년이 지난 현재까지도, 유량 범위의 지속적인 확대와 산업용 이더넷 지원 범위 확장 등을 통해 FLEXI-FLOW Compact는 꾸준히 진화하고 있다. 본고에서는 이러한 FLEXI-FLOW Compact의 최신 현황을 지속적으로 살펴보고자 한다.

2. FLEXI-FLOW Compact® 혁신적인 센서 구조

MEMS 센서를 탑재한 열식 유량 센서를 적용한 매스 플로우 제품은 1990년대부터 시장에 출시되었다. 그림 1은 기존 권선형 구조와 MEMS 기반 구조의 차이를 비교한 것이다. 열식 유량계의 기본 원리는 동일하다. 즉 유체가 흡수하는 열량은 유량에 비례하며, 이를 상류 및 하류에 배치된 온도 센서를 이용해 브리지 회로 형태로 검출하여 출력 신호로 변환한다. 이러한 출력 신호는 높은 반복성을 가지지만, 유체의 비열에 따라 특성이 달라진다는 점이 열식 유량계의 본질적인 한계로 지적되어 왔다. 이는 여러 차례 설명된 바와 같다. 기존 권선형 센서는 일반적으로 2선식 또는 3선식 구조로 구성되며, 내경 0.35~0.6 mm 수준의 미세 관에 니크롬선을 감아 제작된다. 이 과정은 감김 방식과 피복 상태에 따라 개체 편차가 크게 발생하는 문제가 있다. 또한 니크롬선에 약 80~100℃ 수준의 온도를 지속적으로 인가하는 방식은, 상류 및 하류 권선의 시간 경과에 따른 저항 변화로 인해 추가적인 불안정성을 유발한다. 

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⇒ 본고는 월간지 ‘計測技術’(일본, 일본공업출판주식회사 발행)

2026년 5월호(연재)를 번역·전재한 것입니다. 본 기사의 무단 전재 및 복사는 저작권법상 금지되어 있습니다.