기어의 파손 및 예지보전 기술, 윤활유 역할 소개
[일렉트릭파워 이재용 기자] 빅데이터 기반 예지보전 서비스로 4차 산업혁명을 선도하는 로맥스 인싸이트 코리아가 5월 16일 삼성동 코엑스 컨퍼런스룸에서 ‘제4회 InSight 기술세미나’를 개최했다.
이와 함께 그동안 소프트웨어 및 데이터 분석과 관련된 노하우를 기반으로 풍력설비 효율 개선 프로젝트를 진행해 온 로맥스 인싸이트 코리아는 신규 브랜드 ‘오닉스 인싸이트(ONNY InSight)’로 새롭게 출발한다고 밝혔다.
회전기계 전문기업인 로맥스는 지난해 2월 전세계 윤활유 시장을 선도하고 있는 Castrol과 손잡고 풍력발전기 예지보전 기술의 발전을 위해 새로운 시작을 알린 바 있다.
오세웅 오닉스 인싸이트 아시아 총괄이사 대표는 “로맥스 인싸이트는 로맥스 테크놀로지의 인사이트 디비전이 분사해 Castrol과 조인트벤처 업체로 올해 오닉스 인싸이트로 새롭게 브랜드를 출시했다”고 소개하며 “로맥스의 예지보전 서비스는 풍력발전기의 이상유무를 찾아낼 수 있고 인스펙션을 통해 확인하고 수리과정을 수행하는데, 이런 과정들은 인싸이트의 플랫폼 안에 데이터로 저장된다”고 설명했다.
이어 “진동·기계 데이터들을 모으고 필드플로우하는 모바일 웹을 통해 현장에서 동시에 데이터를 관리할 수 있다”고 소개했다.
이날 기술세미나에는 풍력발전 운영사 및 관계자들이 참석해 풍력발전시스템 운용 최적화를 위해 관심을 대신했다.
기어 설계 알아야 파손도 쉽게 이해
삼성동 코엑스 컨퍼런스룸에서 진행된 오닉스 인싸이트 코리아의 ‘제4회 InSight 기술세미나’는 풍력발전시스템의 기어박스 설계와 기어에서 발생되는 다수의 파손문제와 예지보전 서비스를 통한 기계 설비효율 극대화에 중점을 두고 진행됐다.
특히 풍력발전시스템에서의 기어 파손이 발생하는 사례와 해결로드맵에 대해 발표돼 행사 참가자들의 시선을 모았다.
Sharath Prabhakaran 오닉스 인싸이트 기어박스 디자인 스페셜리스트는 ‘기어박스 디자인’에 대해서 소개했다.
Sharath Prabhakaran는 기어박스에 대해서 설명하며 “설계를 먼저 이해하고 알아야 하는 것이 중요한다. 이는 설계에서 어떤 것을 고려해서 설계했는지를 알아야 고장이 났을 때 왜 발생했는가를 이해하기 때문”이라며 “설계 엔지니어가 아니더라도 풍력발전시스템을 운영하거나 데이터 분석을 하는 사람도 기어에 대해서 이해하게 되면 업무를 보다 효율적으로 수행할 수 있게 된다. 예를 들어 파손이 발생했을 때에 설계를 이해하게 되면 파손에 대해서도 쉽게 이해할 수 있다”고 설명했다.
풍력발전시스템에서 기어의 구조와 기능에 대해 설명하며, ISO 규격에 의한 스트레스, 기어 트레인 등에 대해서도 설명했다.
기어의 선택에 따라 진동과 소음의 발생정도가 달라지게 마련인데, 특히 기어의 하중면이 한쪽으로만 전달하게 되면 뒤틀려지고 파손되는 경우가 발생한다. 미세한 진동과 소음은 엣지 컨텍을 유발하게 되면 설계수명을 만족시킬 수 없다고 설명했다.
기어박스 파손 및 예지보전 기술 소개
풍력발전시스템에서의 기어의 여러 가지 파손 형태에 대해서 소개하는 동시에 기어박스 예지보전 기술을 소개하는 시간도 가졌다.
신원 오닉스 인싸이트 매니저는 기어와 베어링의 파손 모델에 대해 소개하며 “기어치가 떨어져 나가는 정도와 형태가 다른데, 정확한 명칭을 사용하는 것이 중요하다”고 설명했다.
베어링의 파손에 대해선 ISO에서 비교적 정확한 명칭과 원인들을 제시하고 있다.
신원 매니저는 베어링 파손의 경우 마이크로피팅이나 Corrosion을 다른 용어로 혼용해 사용한다며 정확한 명칭을 사용하는 것이 우선이라고 강조했다.
또 풍력발전시스템의 운용 상 뿐만 아니라 오퍼레이션이 보관을 잘못함으로써 파손을 유발하는 원인이 발생할 수 있다고 설명했다.
신원 매니저는 “Pitting은 베어링이나 기어가 롤링하는 과정에서 생겨나는 파손의 형태로 피팅의 과정은 내부에서부터 시작되는 사례도 있고, 표면기저에서부터 발생하는 경우가 있다”며 “이 두가지 형태는 결과적으로 같은 형태로 보여지지만 원인은 다르다. 이처럼 원인이 다른데 대해 대체해야 하는 방법도 다르다”고 설명했다.
이어 Mike Hornemann 오닉스 인싸이트 신뢰도 엔지니어는 기어박스 예지보전 기술을 소개했다.
오닉스 인싸이트는 IoT 기술을 기반으로 데이터를 취합할 수 있는 장치를 통해 데이터를 수집하고 더 많은 기계설비에 적용할 수 있도록 한다. IoT기반 CMS기기를 풍력발전기에 부착해 진동·온도·속도 데이터를 24시간 동안 수집할 수 있고, 이상현상의 조짐이 보일 경우 바로 확인할 수 있다.
또 수집된 데이터를 클라우드 기반의 통합 DB에 저장하고, 해당 데이터를 활용하여 인공지능 기술 중 하나인 머신 러닝을 실행함으로써 기계의 고장 징후를 미리 파악할 수 있다.
전종철 BP Castrol 부장은 풍력발전시스템 기어박스 윤활유에 대해 설명하며, 기어의 표면마모나 파손 등으로부터 윤활유가 작용하는 역할에 대해 소개했다. 이어 특수첨가제를 통한 마찰에 의한 에너지 손실 방지 효과 및 설비의 신뢰성·생산성 향상과 부품의 교체주기를 연장시키는 효과에 대해 설명했다.
