4. 진동 감시 장비의 선택

Selection of Vibration Monitoring Equipments

 

 

효과적인 예측정비를 하기 위한 첫 단계로서 가장 중요한 것은 대상 설비에 대해 투자되는 진동 장비의 선택이다. 이는 기술적인 면과 경제적인 면이 동시에 고려되어야 하며, 따라서 그 대상 기계의 설계나 특성뿐만 아니라 얼마나 생산 공정에 중요한 역할을 하는 것인가에 따라 결정되어 진다. 다시 말하면, 설비의 진동감시가 공장 가동률을 높이는데 타당성이 있다고 할 때에, 진동 시스템의 선택은 첫째로 그 대상 설비가 공정에 차지하는 중요도가 어느 정도인가의 평가가 먼저 이루어져야 한다는 것이다.

공장에서 사용되는 기계설비는 그 용도에 따라 대개 중요 기계류 (Critical Machinery), 필수 기계류 (Essential Machinery), 그리고 일반 기계류 (General Machinery) 등으로 분류된다. 중요 기계류는 공장 가동에 있어서 전 공정에 중대한 영향을 미치는 설비로서 없어서는 안될 기계류를 지칭하며, 필수 기계류는 공장 가동에는 필요하지만 예비 기계가 있거나 또는 그 중요도가 일부 공정에만 치명적인 영향을 미치는 기계류를 말한다. 이러한 중요 혹은 필수 기계류는 그 기계가 고장으로 정지되면 다른 생산 공정도 중단되기 때문에 막대한 손실을 초래하게 된다. 그러므로 중요 기계류에 속하는 설비는 제일 완벽한 진동감시 장비를 설치해야 하는 정당한 이유가 있는 것이다. 이러한 종류의 기계설비는 소위 "Permanent Online Continuous Monitoring System"이라는 개념의 감시 장비가 반드시 설치되어야 할 것이다. 이 감시 장비는 적합한 종류의 진동 변환기가 적합한 위치에 영구 설치되어 진동감시 장비에 연결, 24시간 연속적으로 진동 추이를 측정 감시하고, 필요시 Annunciator를 통해 경보 혹은 안전을 위하여 기계를 정지시킬 수 있는 장치가 마련되어야 한다. 이러한 연속 감시 장비에 한 걸음 더 진전하여 최근 많은 산업체 공장에서 이용되고 있는 것이 컴퓨터 기술을 이용한 온라인 컴퓨터 진단 시스템(Online Computerized Diagnostics System)과 전문가 시스템(Expert System)이다. 즉, 진동감시 체제에서 보다 발전하여 기계의 이상 진동시 고장의 원인을 분석하여 진단까지를 컴퓨터 시스템이 자동으로 해 주는 시스템을 말한다. 이러한 시스템이라 할 지라도 이제까지 개발된 분석기술로는 전문가를 대체할 만한 진정한 의미의 전문가 시스템은 아직 이른 단계라 생각되며 단지 전문가를 도와주는 시스템이라고 보는 것이 타당하다.

그러면, 기계의 중요도가 비교적 떨어지는 일반 기계류의 경우에는 어떤 진동 장비가 과연 적당한가? 이러한 기계에는 상대적으로 덜 완벽하나 초기 투자면에서 경제적으로 저렴한 휴대용 장비가 많이 이용되고 있다. 이러한 휴대용 장비는 Data Logger 또는 Workaround Portable이라는 이름으로 불리며 종류에 따라 크게 Manual Type과 Computerized Type으로 분류할 수 있다. 두 종류 모두 Hand-Held 혹은 자석식의 임시 센서를 이용하며, Manual의 경우는 Data Logging을 직접 사람이 수동으로 하고 Computerized된 경우는 많은 포인트의 데이터를 메모리에 저장하여 나중에 컴퓨터에 다운로드(Download)한 후 컴퓨터 관리를 자동으로 해주는 형태이다.

이러한 휴대용 장비는 초기 투자비용이 저렴할 뿐 아니라 대상 설비가 무한정하여 사용하는 데에 많은 융통성이 있다는 장점으로 인해 현재 많은 공장에서 사용되고 있다. 그러나, 이러한 장점에 반하여 많은 단점을 갖고 있는 것도 사실이다. 예를 든다면, 공장 내의 많은 대상 설비 지점의 데이터를 확인하기 위해서는 많은 시간과 인원 그리고 노력이 필요하며, 정비 요원들이 운전중인 기계류 근처의 위험 환경에 정기적으로 노출되는 위험성, 수동으로 쥐고 측정하는 변환기의 접촉각, 압력, 위치 변동 등에 의한 부정확성, 또한 하루에 한 번 이상 데이터를 수집하기 어려움으로 빨리 진전되는 기계 고장을 미리 발견하기 어려운 점등이 이러한 휴대용 장비의 단점이라 할 수 있다.

이러한 휴대용 장비의 단점을 극복하고 초기 투자비용도 비교적 저렴한 시스템이 요즈음 크게 각광받고 있는 "Periodic Online Monitoring System" 이다. 이 시스템은 비교적 저렴한 변환기 시스템을 각 필요 부위에 설치하고 각 변환기를 신호 케이블에 직렬로 연결시켜 케이블 설치비용을 극소화하고 진보된 PC Technology를 이용하여 진동감시 및 진단을 할 수 있는 장비이다. 즉, 한 케이블에 수백개 이상의 변환기들을 연결하는 Single Cable Architecture 기술을 이용하여 비교적 저렴한 비용의 System Online화를 이룩한 시스템이다. 그러나, 이러한 시스템은 비록 온라인 시스템이지만 한 개의 케이블에 많은 변환기가 연결되어 있기 때문에 연속적 감시는 아니며, 각 포인트를 시리얼로 스캐닝하는 Periodic Monitoring 개념이라는 점을 주지할 필요가 있다. 따라서, 이러한 시스템은 대상 기계의 보호가 필요한 중요 기계류나 필수 기계류보다는 일반 기계류에 적용하는 것이 타당하다.

상기에 언급한 바와 같이, 여러 가지의 진동감시 및 진단 장비의 효과적인 선택은 공장의 기계 종류 및 중요도에 따라 신중하게 검토되어 추진하는 것이 타당하며 이를 위해서는 단순한 장비 공급자가 아닌 현장 경험을 가진 진동 전문가의 도움을 받아야 할 것이다. 올바른 장비 선택과 이에 맞는 예측정비 프로그램 구축 및 실현이 이루어질 때 그 공장은 안전관리의 극적인 향상, 공장 가동률의 극대화 그리고 유지보수 비용의 최소화라는 과제를 성취할 수 있을 것이다.  

 

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