솔레노이드밸브 3/2·5/2·5/3 표기

공압 솔레노이드밸브 사양서를 보면 3/2, 5/2, 5/3 같은 숫자를 자주 볼 수 있습니다. 처음 보면 분수처럼 보이지만 계산하는 숫자가 아니라 포트(Port)의 개수와 밸브가 가질 수 있는 전환 위치(Position)의 개수를 나타냅니다.

가장 기본적으로

3/2 = 3개 포트 + 2개 위치

5/2 = 5개 포트 + 2개 위치

5/3 = 5개 포트 + 3개 위치

라고 읽습니다. Festo 역시 방향제어밸브의 3/2, 5/3 같은 명칭은 포트 수를 먼저, 전환 위치 수를 뒤에 표시한 것이라고 설명합니다.

3/2·5/2·5/3 숫자는 어떻게 읽을까?

기호의 앞 숫자와 뒤 숫자는 서로 다른 의미를 가집니다.

표기	포트 수	전환 위치 수	대표적인 용도
3/2	3	2	단동 실린더
5/2	5	2	복동 실린더
5/3	5	3	복동 실린더 + 중간위치 제어

따라서 5/2를 5분의 2라고 읽는 것이 아니라 5포트 2위치 방향제어밸브라고 이해해야 합니다.

포트 번호 1·2·3·4·5는 무엇일까?

공압 밸브에서는 일반적으로 다음과 같이 포트 번호를 사용합니다.

1 = P, 압축공기 공급

2 = A, 작업 포트

4 = B, 작업 포트

3 = R, 배기 포트

5 = S, 배기 포트

예를 들어 5/2 밸브에는 보통 1번 공급 포트, 2·4번 실린더 연결 포트, 3·5번 배기 포트가 있습니다.

Festo의 실제 5/3 밸브 자료에서도 포트 번호가 1, 2, 3, 4, 5로 표시되며 공급·작업·배기 흐름을 전환하도록 구성됩니다.

3/2 솔레노이드밸브는 어떻게 작동할까?

3/2 밸브에는 3개의 포트와 2개의 전환 위치가 있습니다.

대표적으로

1번 = 공급

2번 = 출력

3번 = 배기

구조입니다.

3/2 밸브는 작업 포트가 하나이기 때문에 단동 실린더(Single-acting Cylinder)에 많이 사용됩니다. 압축공기로 실린더를 한 방향으로 움직이고, 복귀는 스프링 같은 기계적인 힘으로 이루어지는 방식입니다. Festo도 3/2 밸브는 하나의 작업 출력만 있어 단동 실린더에 사용할 수 있다고 설명합니다.

3/2 NC와 NO는 무엇이 다를까?

3/2 밸브에서는 Normally Closed(NC)와 Normally Open(NO) 표기도 자주 볼 수 있습니다.

NC는 솔레노이드에 전원을 넣지 않은 기본상태에서 공급 포트가 차단되는 방식입니다.

예를 들어 NC형에서는 기본상태에서 출력 포트가 배기되고, 전원을 넣으면 공급공기가 출력으로 연결되는 구조를 사용할 수 있습니다.

반대로 NO형은 기본상태에서 공급과 출력이 연결되는 방식입니다.

따라서 단순히 3/2만 확인해서는 부족하고 NC인지 NO인지도 함께 확인해야 합니다.

5/2 솔레노이드밸브란?

5/2 밸브는 5개의 포트와 2개의 위치를 갖습니다.

두 개의 작업 포트가 있기 때문에 복동 실린더(Double-acting Cylinder) 제어에 대표적으로 사용됩니다.

한 위치에서는 예를 들어

1 → 2 공급

4 → 5 배기

가 되고, 반대 위치에서는

1 → 4 공급

2 → 3 배기

처럼 흐름이 뒤바뀝니다.

이렇게 실린더 양쪽에 번갈아 압축공기를 공급하면서 전진과 후진을 모두 공압으로 제어할 수 있습니다.

Festo 역시 5/2 방향제어밸드를 3/2 밸브보다 두 개의 추가 작업·배기 포트를 가진 구조로 설명합니다.

5/2 싱글솔레노이드와 더블솔레노이드 차이

5/2 밸브에는 싱글솔레노이드와 더블솔레노이드 방식이 있습니다.

싱글솔레노이드는 보통 한쪽에 코일이 있고 반대편에는 스프링이 있습니다.

전원을 넣으면 밸브가 전환되고, 전원을 끄면 스프링 힘으로 원래 위치로 돌아갑니다.

반면 더블솔레노이드는 양쪽에 코일이 있어 각각의 코일을 이용해 두 위치로 전환합니다. Festo 제품군에서도 5/2 밸드를 싱글솔레노이드와 더블솔레노이드 형태로 구분하고 있습니다.

따라서 같은 5/2라도 복귀방식과 메모리 특성이 다를 수 있습니다.

5/3 솔레노이드밸브는 무엇이 다를까?

5/3은 5/2와 마찬가지로 포트가 5개이지만 중간 위치가 하나 더 있습니다.

즉

왼쪽 위치

중앙 위치

오른쪽 위치

총 3가지 상태를 가질 수 있습니다.

그래서 복동 실린더를 제어하면서 두 솔레노이드에 전원이 들어오지 않을 때 밸브를 중앙상태로 복귀시키는 구조를 만들 수 있습니다.

Festo의 실제 5/3 밸브도 양쪽 스프링에 의해 무전원 상태에서 중앙 위치로 돌아가는 구조를 사용합니다.

5/3의 중앙 위치도 여러 종류가 있다

5/3이라고 해서 모든 밸브의 중앙상태가 같은 것은 아닙니다.

대표적으로 다음 세 가지가 있습니다.

Closed Center

중앙에서 포트를 차단하는 방식입니다.

Exhausted Center

중앙에서 작업 포트를 배기시키는 방식입니다.

Pressurized Center

중앙에서 작업 포트에 압력을 공급하는 방식입니다.

Festo도 5/3 밸브를 mid-position closed, exhausted, pressurized 형태로 구분합니다.

따라서 5/3이라는 숫자만 보고 밸브 동작을 완전히 판단할 수는 없습니다.

5/3 Closed Center면 실린더가 완전히 멈출까?

중앙차단형 5/3 밸브에서는 중앙 위치에서 실린더 양쪽 라인이 차단되기 때문에 실린더의 위치를 유지하는 데 활용할 수 있습니다.

하지만 이것을 기계적인 잠금장치처럼 완전히 고정된다고 생각해서는 안 됩니다.

공기는 압축될 수 있고 밸브나 실린더 내부에서 미세한 누설도 발생할 수 있기 때문에 외력이나 시간이 지나면서 실린더 위치가 변할 수 있습니다.

따라서 안전상 특정 위치를 확실히 유지해야 하는 장비에서는 밸브 기능만 믿지 말고 별도의 잠금장치나 안전회로를 검토해야 합니다.

회로기호는 어떻게 읽을까?

방향제어밸브 회로기호에서는 사각형의 개수를 보면 위치 수를 알 수 있습니다.

3/2와 5/2는 두 개의 사각형이 나란히 있고, 5/3은 세 개의 사각형이 있습니다.

사각형 내부의 화살표는 각 위치에서 공기가 어떤 포트로 흐르는지를 나타냅니다.

솔레노이드 기호와 스프링 기호까지 함께 보면 전원을 넣었을 때 어느 방향으로 움직이고, 전원을 끄면 어느 위치로 복귀하는지도 판단할 수 있습니다.

이러한 유공압 회로기호의 기본 규칙은 ISO 1219-1에서 다룹니다. 현재 ISO에서 확인되는 현행 발행판은 ISO 1219-1:2012이며 Amendment 1:2016이 있습니다.

실제 제품을 선택할 때는 무엇을 확인할까?

예를 들어 사양서에

5/2-way, single solenoid, spring return, 24 V DC

라고 표시되어 있다면 다음과 같이 해석할 수 있습니다.

5/2-way
5포트 2위치

Single solenoid
코일 1개

Spring return
전원을 끄면 스프링으로 기본위치 복귀

24 V DC
솔레노이드 코일 정격전압

따라서 솔레노이드밸브를 선택할 때는 3/2, 5/2, 5/3만 보는 것이 아니라 NC·NO → 중앙위치 형태 → 싱글·더블솔레노이드 → 전압 → 포트 크기 → 사용압력 → 유량까지 함께 확인해야 합니다.

정리

솔레노이드밸브의 3/2·5/2·5/3 표기는 포트 수와 전환 위치 수를 나타냅니다.

3/2 = 3포트 2위치 → 단동 실린더에 많이 사용

5/2 = 5포트 2위치 → 복동 실린더에 많이 사용

5/3 = 5포트 3위치 → 복동 실린더와 중앙위치 제어

특히 5/3 밸브는 중앙위치가 Closed, Exhausted, Pressurized 등으로 나뉘기 때문에 숫자만 보고 제품을 선택해서는 안 됩니다.

또한 같은 5/2라도 싱글솔레노이드와 더블솔레노이드의 동작방식이 다릅니다. 따라서 실제 제품에서는 포트 수 → 위치 수 → 기본상태 → 솔레노이드 방식 → 압력·유량 → 코일전압 순서로 확인하는 것이 좋습니다.

공식 참고 규격: ISO 1219-1:2012, Fluid power systems and components — Graphical symbols and circuit diagrams — Part 1: Graphical symbols for conventional use and data-processing applications.