먼 곳에 있는 공장의 기계시스템 마모량을 실시간으로 정밀 측정해 이상 징후 및 파손을 조기에 진단할 수 있는 원거리 기계측정 시스템이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다.
한국과학기술연구원(KIST·원장 박원훈) 트라이볼로지 연구센터 권오관·공호성·유의성 박사팀은 지난 95년 5월부터 3년여동안 기관 고유사업비 3억2천만원과 포항제철의 산업체 수탁연구지원비 5억원 등 모두 8억2천만원을 투입, 윤활유의 오염정도를 측정해 기계상태를 진단할 수 있는 기계건강진단온라인 측정시스템을 개발하는데 성공했다고 20일 발표했다.
이 시스템은 기계에 사용되는 윤활유내 마모입자 오염도를 실시간으로 측정, 자동으로 기계의 파손상태 및 위험도를 경고하고 기계 파손의 근본적인 발생 원인을 종합진단하는 시스템으로 1∼1천ppm 정도의 아주 미세한 오염까지도 신뢰성있게 측정할 수 있는 새로운 개념의 측정시스템이다.
연구팀은 광원을 윤활유에 통과시켜 미세한 크기의 오염 입자들에 의한 광량의 변화를 통해 윤활유의 오염도를 측정하는 원리를 채택했으며 기계시스템으로부터 윤활유를 추출해 오염도를 측정하던 기존의 방법과 달리 실시간으로 마모 발생량을 측정함으로써 기계 상태를 지속적으로 진단하는 것은 물론 이상 징후를 조기에 감지할 수 있어 기계 파손으로 인한 돌발적 사고를 방지할 수 있도록 했다.
특히 윤활유에 포함돼있는 자성을 띤 철(Fe)계 마모 입자와 먼지 등 외부로부터 유입된 비자성 입자의 오염도를 하나의 센서로 분리해 측정할 수 있도록 해 윤활유의 오염이 어떤 부위에서 주로 발생했는지를 판단할 수 있도록 해 예방정비 및 보수가 가능하다.
연구팀은 이 시스템을 지난 96년 7월부터 포항제철 광양제철소 열연공장의 대형 플랜트 상태진단에 적용한 결과 기존의 상태진단 설비에서 진단할 수 없었던 기계 파손을 조기에 정확하게 진단해내는 결과를 확인함으로써 신뢰성을 확보했다.
연구팀은 이와 관련, 미국·일본 등 국내외에 특허를 출원한 데 이어 다용도의 센서 개발 및 시스템 소형화·집적화를 통해 다양한 산업체의 기계시스템에 적용해 나갈 계획이다. 권오관 박사는 『이 측정시스템을 소형화해 자동차에 적용할 경우 윤활유의 양과 주행거리를 기준으로 윤활유를 교환하던 데에서 벗어나 오염도 측정을 통해 윤활유의 교환 시기를 자동으로 운전자에게 알려줄 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 윤활유 교환을 방지할 수 있어 환경오염 방지는 물론 경제적 효과가 매우 클 것으로 기대된다』고 말했다.
<정창훈 기자>