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[S40/SBSS] 자동입자계수기 및 오염도모니터에 의한 윤활유분석 시험방법 비교
작성자 : 삼보과학   작성일 : 2017-04-04   조회수 : 2517
파일첨부 : THE PAMAS JOURNAL - Issue 2017 2(국문).pdf
윤활유 분석 시험 방법 비교
윤활유는 마찰을 감소시켜 열을 전환시키기 위해 윤활시스템에서 사용된다. 오일은 기계부품들 사이에 윤활막을 형성하여 기어박스, 베어링, 모터의 마모를 방지한다. 윤활유시스템의 상태를 계속적으로 모니터링하는 것은 연속적인 운영을 하기위한 전제조건이다. 예방차원의 분석을 함으로써, 향후 수리 및 유지보수의 필요 여부를 예측할 수 있다.
윤활유 상태는 유체의 청정도를 측정하여 모니터링할 수 있다. 입자 분석을 하기 위해, 오염도모니터(Contamination Monitor) 또는 자동입자계수기(Automatic Particle Counter)가 사용된다. 두 장비 모두 측정원리는 동일하지만, 결과를 표시하는 방식은 매우 다르고, 각 측정결과에 뚜렷한 차이가 있다.


오염도모니터에 의한 입자 분석
입자계수기처럼 오염도모니터는 광학측정방식으로 입자크기와 입자수를 측정한다. ISO 4406 청정도 기준에 따라 입자수는 > 4 μm(c), > 6 μm(c), > 14 μm(c) 사이즈채널로 결과를 표시한다. 추가적인 사이즈 등급은 오염도모니터에서는 구분되지 않는다. 오염도모니터를 통해, 윤활유시스템 운영자는 4 μm(c)에서 14 μm(c)까지의 작은 입자 사이즈에 대한 정보는 얻을 수 있지만, 실제 측정결과에서 >14 μm(c) 사이즈채널에 해당하는 실제 입자에 대한 정보는 제공받지 못한다. ISO 4406 기준에 따라 3개의 사이즈채널로 구분하면 큰 입자 사이즈에 대한 정보를 알지 못한다.
하지만,  윤활유 상태를 모니터링할 때 시스템 운영자에게는 큰 입자 사이즈 정보가 무엇보다 중요한 관련이 있는 것이다. 기어박스와 베어링의 마모는 보통 일부 큰 마모성입자에 의해 발생한다. 이러한 소량의 큰입자 사이즈는 오염도모니터에서는 나타나지 않는다. 왜냐하면 모든 입자가 >14 μm(c)로 같은 사이즈 채널에 하나로 분류되기 때문이다.


자동입자계수기에 의한 입자 분석

입자계수기 또한 광학측정방식으로 각 입자의 사이즈와 입자수를 측정한다. 하지만, 오염도모니터와 달리 자동입자계수기 센서는 3개 사이즈채널 이상을 측정할 수 있다. 우수한 PAMAS 입자계수기 센서는 최소 8개의 사이즈채널을 연속적으로 측정할 수 있다. 사이즈 채널이 많은 것은 청정도 기준 ISO 4406:1999와 SAE AS 4059를 초과하는 것이다. 사이즈 채널이 8개인 입자계수기는 오염도모니터보다 입자 사이즈 분포에 대해 훨씬 더 자세한 정보를 제공해준다. 작은 사이즈, 중간 사이즈뿐만 아니라  70 μm(c) 이상의 큰 사이즈까지 구분할 수 있다.  현실세계에서의 적용 사례에 의하면, 큰 입자들에 대한 정보가 윤활유시스템에서는 무엇보다 중요하다. 평균 이상의 큰 입자들 갯수가 마모에 대한 실마리가 된다. 마모성 입자들은 종종 결함이 있는 부품에서 발생한다; 이들 부품들은 장비가 고장나는 것을 예방하기 위해 교체 또는 수리되어야 한다.
4개월동안, 핀란드 제지공장에서 두가지 장비(3채널의 오염도모니터와 8채널의 입자계수기)로 베어링 윤활유체를 동시에 현장 모니터링했다. 측정결과를 비교해보면, ISO 4406의 3자리 코드는 윤활유 샘플의 상태를 확인하기에 충분치 않았다. 전체 측정 기간동안 오염도모니터는 오일이 깨끗한지만을 알려주었다. 하지만, 8개 사이즈채널의 자동입자계수기는 2개월 후에 > 70 μm(c) 사이즈채널의 입자수가 놀랄만큼 많다고 리포트했다. 8개 사이즈 채널로 입자수를 구분할 때에만 실제 오염 정도를 명확하게 나타낼 수 있었다. 추가적인 조사를 통해 롤러베어링 부품이 심하게 손상되어 있음을 밝혀냈다. 베어링은 교체되어야 했다. 만일 기계 마모가 적시에 확인되지 않았다면, 고비용의 심각한 장비 고장이 초래했을 것이다. 자동입자계수기를 사용하면 이러한 윤활유 적용 분야에서 커다란 이점이 있다.

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