진동 모니터링 / Vibration Monitoring

안녕하세요 !

SPM Instrument Korea 입니다 😁

 

2024.03.06 - [Base/진동] - 진동 모니터링 시스템 / Vibration Monitoring System / 기계설비 진동의미

진동 모니터링 시스템 / Vibration Monitoring System / 기계설비 진동의미

지난번에 간단하게 진동 모니터링에 대해 말씀드렸었는데,

이번에도 진동에 대한 이해와 진동 모니터링에 대한 간단한 설명드리도록 하겠습니다 :D

---

진동이란

진동은 다차원적이기 때문에 다양한 매개변수에 대한 이해가 필요로 합니다.

기본적인 매개변수는 진폭, 주파수 그리고 위상이 있습니다 !

 

• 진폭

일반적으로 변위, 속도/가속도와 같은 단위로 측정되는 진동의 크기를 나타냅니다.

기계 진동의 진폭은 기계 부품 움직임의 크기를 나타냅니다.

 

• 주파수

단위 시간당 진동 수를 측정하여 일반적으로 헤르츠(Hz)로 표시됩니다.

 

• 위상

일반적으로 도 단위로 측정되는 진동 파형의 상대적인 타이밍을 나타냅니다.

진동체 상의 고정된 기준점에 대하여 상대 진동체의 상대적 위치 변화이며, 두 진동체 간의 시간 또는 위치 관계를 각도로 표시합니다.

 

계속적인 진동은 기계의 마모를 가속화하고, 전력을 과도하게 소비할 수 있으며, 설비의 다운타임을 초래할 수 있습니다.

그 외에도 안전 문제와 작업 조건의 저하가 발생하기도 합니다.

 

진동 발생 원인

설비가 작동함에 있어서 더 높아지는 회전 속도와 부하 혹은 가혹한 작동 조건 아래에서도 작동합니다.

이때 발생하는 진동은 불균형 하중, 정렬 불량 및 표면 마모 등 다양한 요인으로 인하여 발생할 수 있습니다.

 

설비의 진동이 과도할 경우에 소음 공해 및 부품 마모와 같은 문제를 일으키기 때문에 부정적인 영향을 최소화하기 위해서는 설비 진동이 어떻게 발생하는지 이해하는 것이 중요합니다.

 

마모되거나 손상된 베어링에 의하여 주로 진동이 발생합니다.

베어링이 손상되면 회전 부품이 흔들려 이로 인하여 진동이 발생하게 됩니다.

 

이렇게 진동이 발생한 경우에 설비에 대한 진동 측정을 통하여 이러한 원인을 감지해 잠재적인 기계의 고장을 조기에 진단하고 예방할 수 있어 설비의 신뢰성을 유지할 수 있습니다 !

.

 

진동 모니터링 이점

진동 모니터링을 통하여 설비의 상태 분석은 다양한 이점이 존재합니다.

 

• 조기 결함 탐지

진동 모니터링을 이용하면 사람이 직접 보거나 듣는 것 이전에 기계에서 발생할 수 있는 결함을 감지할 수 있습니다.

이렇게 조기 결함을 탐지하면 유지 보수 관리자가 고장이 발생하기 전에 수리 혹은 교체 일정을 수립하여 다운타임을 줄이고 전반적으로 생산성을 개선할 수 있습니다.

 

• 유지 보수 비용 절감

설비가 치명적인 고장이 생기기 전에 기계 결함을 찾아 수리하면 비용이 많이 드는 수리 및 장비 교체를 피할 수 있습니다.

또한 진동 모니터링을 바탕으로 한 예지보전은 설비의 수명을 연장하여 손실 비용을 줄입니다.

 

• 안전성 향상

진동 모니터링은 제조 환경에서 직원의 안전한 작업 환경을 유지하는데 중요한 역할을 수행합니다.

잠재적인 기계적 고장을 사전에 감지하고 해결하면 작업 현장에서 사고와 부상의 위험을 줄일 수 있게 됩니다.

 

• 에너지 효율 향상

설비에 결함이 있다면 더 많은 에너지를 소비하여 운영 비용을 증가시킵니다.

진동 모니터링을 통하여 이러한 문제를 해결하면 설비 운영에 있어서 자산의 효율성을 최적화하고 에너지 소비를 줄이는 데에 도움이 됩니다.

 

진동을 통한 상태 모니터링은 다양한 산업 분야에서 유용하게 사용되고 있습니다.

예를 들면, 팬이나 압축기의 고장을 방지하기 위해 사용되기도 하며, 석유 및 가스의 생산 또는 수자원 부문이나 발전기 설비 등을 모니터링하는데 사용되는 등 정말 많은 분야에 적용을 할 수 있습니다 :)

 

진동 모니터링 활용

 

진동 분석을 통하여 광범위한 산업에서 유용하게 적용할 수 있습니다.

 

제조 산업에서 진동 모니터링을 사용하여 모터, 기어박스, 컨베이어 및 부품의 상태를 모니터링합니다.

여기에서 진동 데이터는 생산 공정을 최적화하고 장비 고장 위험을 줄여 전체 플랜트 효율성을 개선할 수 있습니다 :)

 

자동차 산업에서 진동 모니터링은 자동차 구성 요소를 설계, 개발 그리고 테스트 하는데 있어서 중요한 역할을 수행합니다.

엔진, 변속기 및 서스펜션 시스템의 진동 특성 분석을 통하여 설계를 최적화하여 실제 성능과 신뢰성을 개선할 수 있습니다.

 

항공 우주 산업에서 진동 모니터링은 과도한 진동, 공명 또는 부품의 피로와 같은 문제를 식별 및 해결하여 항공기 시스템의 신뢰성과 수명을 향상할 수 있습니다.

 

풍력 발전 산업에 있어서 진동 모니터링은 터빈 상태를 모니터링하여 블레이드 불균형, 기어박스의 고장 혹은 베어링의 결함을 식별하는데 도움을 줍니다.

 

이외에도 다양한 산업에서 진동 모니터링은 생산성 및 안정성에 큰 기여를 하고 있습니다 👍

---

위에서 이야기한 것과 같이 작동 중인 설비의 진동을 이해하여 관리하는 것은 산업 전반의 상태와 설비의 성능에 있어서 매우 중요합니다 !

 

오늘 이렇게 진동 모니터링과 관련하여 간단하게 알아보았습니다 !

다음번에는 이러한 진동 모니터링과 관련된 SPM의 기술을 소개해 드리도록 하겠습니다 :)

 

감사합니다 ❤

 

 

 

 

 

 

 

참고 자료 :

기계 진동 측정 | 스반텍 아카데미 (svantek.com)

https://www.ibm.com/blog/vibration-analysis/

▒▒▒ 메이리츠 코리아 ▒▒▒ (meiritz.kr)