설비 예지보전을 위한 기계 상태 모니터링, 왜 필요할까?

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설비 예지보전을 위한 기계 상태 모니터링, 왜 필요할까?

기계 상태 감시는 데이터를 수집해 기계가 정상인지 문제 있는지를 판단하는 활동입니다.

이를 위해 진동, 속도, 온도, 유량, 압력 등 다양한 데이터를 측정합니다. 주로 회전 기계에 적용되며, 예측 정비나 예방 정비 프로그램에도 활용됩니다.

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예측 정비 vs 예방 정비

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• 예측 정비 : 기계 성능 데이터를 이용해 기계적 문제가 정상 운전과 안전성을 저해하기 전에 식별하고 개입하는 접근 방식입니다.
• 예방 정비 : 기계의 상태와 관계없이 정기적인 일정에 따라 구성 요소를 교체하는 방식입니다.

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기계 상태 모니터링 시스템 도입의 장점

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상태 감시 프로그램을 도입함으로써 얻는 주요 이점은 다음과 같습니다.

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• 예기치 않거나 계획되지 않은 정지의 발생 감소
• 최대 가동 시간을 유지하여 생산 손실 최소화
• 개입의 빈도 및 필요성 최소화
• 유지보수비용의 절감

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이 모든 매개변수의 중요성에도 불구하고, 진동 측정이 기계 상태 감시에서 가장 우선되는 요소입니다.

그 이유는 진동이 가장 넓은 범위의 기계적 결함들을 진단하는 데 유용하기 때문입니다.

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기계 상태 모니터링 시스템 의 특징 및 구축​

상태 감시 시스템은 크게 두 가지 유형으로 나뉩니다.

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• 주기적

주기적 감시는 오프라인 감시 형태로, 기계가 운전되고 있는 장소에서 규정된 간격으로 직접 측정을 수행하는 방식입니다. 이 경우 계측 장치는 기계에 영구적으로 부착되어 있지 않습니다.

주기적 감시는 영구 설치 감시 시스템과 함께 중요한 기계를 보호하기 위해 자주 사용됩니다. 특히 기계 주위 여러 지점에서 측정해야 하거나, 고급 진단이나 초기 결함 탐지를 위해 세부 위치별 데이터가 필요할 때 유용합니다.

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• 영구적

영구 감시 시스템은 기계 일부 지점에 계측을 고정하여 기계 운전 중 연속적으로 데이터를 측정하는 방식입니다. 사전에 설정된 임계값과 실시간 비교가 이루어집니다.

사람이 직접 측정을 할 수 없거나 훈련되지 않은 경우, 임계치를 넘는 결함이나 이상이 발생했을 때 즉시 정지해야 하는 경우, 환경이 위험하거나 물리적으로 접근이 어려운 경우 등에 영구 감시가 사용됩니다.

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기계 상태 모니터링 시스템을 구축할 때 고려할 요소

• 감시 시스템 유형 선택 (주기적 / 영구적 / 조합)
• 감시할 기계 선정
• 기계의 특성 문서화 (예: 자연 진동수, 임계 속도, 베어링 여유 등)
• 어떤 진동 매개변수를 측정할지 선택
• 선택된 매개변수에 맞는 센서 선정
• 측정 지점 결정
• 주기적 감시의 경우 측정 간격 결정
• 데이터 획득 및 분석 시스템 선택
• 데이터 저장 시스템 구현 및 보안 확보 — 데이터는 매우 중요한 자산입니다.

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기계를 중요성에 따라 분류하는 것은 상태 감시 프로그램에서 아마도 가장 중요한 측면 중 하나입니다.

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• 중요 기계란 고장이 나면 생산 손실 또는 다른 시스템의 실패를 직접 초래하는 기계입니다. ​

예를 들어 발전소, 화학 플랜트, 정수 처리 시설 등에서 운전이 핵심적인 역할을 하는 기계입니다.

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중요도 계층은 명확한 절대적 기준이 있는 것은 아니지만 경험에 기반한 실용적인 지침이 있습니다. 일반적으로 매우 중요 순에서 덜 중요 순으로 분류됩니다.

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진동 기준의 결정

진동 임계치는 기계 건강을 판단하는 핵심 기준입니다.

• 너무 낮으면 불필요한 알람이 잦아지고, 너무 높으면 실제 결함을 놓칠 수 있습니다.

제조사 기준이나 ISO 표준을 참고해 경고와 알람 수준을 적절히 설정하는 것이 중요합니다.

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플랜트 기계, 특히 터보머신과 회전 기계의 진동 기반 상태 감시 프로그램을 제대로 설계하고 실행하는 것은 매우 중요합니다.

제대로 실행된 상태 감시 프로그램은 대부분의 잘 설계된 산업용 터보머신에 대해 오랜 기간 문제 없이 운전할 수 있게 해줍니다. 반대로 잘못된 감시 프로그램은 허울만 좋은 보호장치가 되어 오히려 예방 가능한 기계 고장, 계획되지 않은 정지, 큰 수리비용 및 잠재적으로 치명적인 기계 고장에 기여할 수 있습니다.

프로그램을 도입할 때는 경험 많은 진동 진단 전문가의 도움을 받는 것이 권장됩니다.

BROADSENS SVT-V 시리즈를

활용한 상태 모니터링

BROADSENS SVT-V 시리즈 모델을 활용하면 회전 기계의 진동, 온도, 속도 등 다양한 데이터를 실시간으로 모니터링할 수 있습니다. 이 모델은 영구적 감시 시스템 구축에 적합하며, 임계치를 설정하여 경고와 알람을 즉시 확인할 수 있습니다. 또한 수집된 데이터는 장기 추세 분석이 가능해 예측 정비에 활용할 수 있으며, 유지보수 계획 수립과 비용 절감에도 도움을 줍니다.

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SVT-V 시리즈는 사용이 간편하고 다양한 센서와 호환되어 복잡한 플랜트 환경에서도 신뢰성 있는 상태 감시를 지원합니다. 이를 통해 계획되지 않은 정지를 줄이고, 기계 수명을 연장하며, 운영 효율성을 높일 수 있습니다.

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