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3. 예지 보전의 적용 산업 및 데이터 종류

예지 보전의 적용 산업

적용 산업 군	Ratio (%)
제조	48%
IT	5%
유통	4%
의료	1%
공기업	1%
기타	41%

출처: MotorSense

MotorSense 자체 조사에 따르면 예지보전 솔루션을 가장 적극적으로 도입하는 분야는 제조업이며,

그 외 IT, 유통업계에서도 예지보전 솔루션을 활용하고 있습니다.

출처: FA 저널

COVID19 사태 이후 비대면 업무 시스템과 생산 자동화의 필요성이 대두되고, 이에 따라 예지보전 솔루션에 대한 기업들의 관심도 눈에 띄게 늘었는데요. ‘FA저널’의 조사에 따르면 예지 보전 솔루션 도입에 대해 40%가 긍정적으로 평가하고, 16.7%만이 부정적인 경향을 보였습니다.

‘위드 코로나’ 시대가 된 지금도 이미 시작된 비대면 & 자동화 시스템으로의 움직임은 멈추지 않고 있는데요. 공장 설비의 상태를 상시 모니터링하고 고장을 예측하는 예지보전의 중요성도 그만큼 더 커지고 있습니다.

그렇다면 예지보전 솔루션을 통해 모니터링할 수 있는 지표와 데이터는 어떤 것들이 있을까요?

예지 보전의 수집 및 분석 데이터

예지보전을 위해 제조업 설비에서 수집하는 데이터는 크게 4가지가 있는데요.

바로 온도, 소음, 진동, 전압/전류입니다.

고장 발생 과정 (출처: MotorSense)

1) 온도 (Heat)

회전 설비의 열과 연기 (출처: shutterstock)

일반적으로 온도 데이터만을 기준으로 예지보전을 하는 경우는 거의 없습니다.

공장 설비는 실내에 있는 경우도 있지만, 야외에 있을 경우 기온의 영향을 받기 쉬운데요. 이 때문에 센서로 설비 자체의 온도만을 측정하는 것은 몹시 어렵습니다.

그래서 보통 온도는 예지 보전을 위해 보조적인 데이터로 이용하며, 다른 데이터와 함께 수집하는 경우가 많습니다.

2) 소음 (Noise)

출처: Freepik

소음은 설비 또는 물체의 사용으로 인하여 발생하는 강한 소리를 의미하는데요.

보다 어렵게(!) 해석하자면, ‘음향 에너지(I)가 기체를 통해 압력(P)을 가하여 인간의 청각에 감지되는 음의 파형’이 곧 소음입니다.

소음은 압력 변동에 의한 기류음, 고체발생음, 충격, 마찰, 전기 등으로 인해 발생하는데, 대부분의 공장 환경은 하나의 설비만 있는 것이 아니라 여러 개의 설비가 맞물려 있죠. 이런 환경에서 소음을 측정하면 측정 대상 외에도 주변에서 발생하는 다양한 소음이 섞여들게 됩니다. 따라서 소음 데이터 또한 예지보전에 활용하기에는 정확도가 다소 떨어집니다.

3) 진동 (Vibration)

출처: powertransmissionworld

진동은 설비 또는 물체의 사용으로 인하여 발생하는 강한 흔들림을 의미합니다.

물리적으로 표현하자면 운동 에너지와 위치 에너지의 반복 적인 에너지 변환 상태가 곧 진동이죠.

설비가 고장나기 전에는 가장 먼저 진동이 발생하고,

시간이 흐를수록 진동이 커짐과 동시에, 마찰이나 충격도 커져 소음이 발생하는 경우가 많습니다.

그래서 고장을 가장 먼저 예측할 수 있는 지표는 소음이 아닌 진동 데이터라고 볼 수 있습니다. 소음이 나는 단계에서는 사실상 이미 고장난 상태이며, 그 전에 진동 데이터를 바탕으로 ‘잠재 결함’을 발견할 수 있는 것입니다.

4) 전압/전류 (Voltage/Electric Current)

전압이나 전류와 관련된 고장은 전기적 고장으로 분류되는데요.

일반적으로 전기적 고장은 단기간에 발생하기 때문에, 전기적 데이터는 ‘고장이 나기 전에 미리 이상을 감지한다’는 예지보전의 개념보다는 긴급 보전에 더 적합한 데이터라고 할 수 있겠습니다.

지금까지 예지 보전의 적용 산업과 수집 데이터 종류에 대해 알아봤습니다.

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