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실제 사례 파헤치기: 물 밑 100m 모터의 절연파괴, 어떻게 알아차렸을까?

이 이야기는 가디원 제품의 실제 고장(절연파괴) 진단 사례를 기반으로 하지만, 고객사 정보 보호를 위해 일부 수치 및 이미지는 가상의 것으로 대체되었음을 밝힙니다.

발단은 이렇습니다

모터는 생각보다 정말 다양한 곳에서 다양한 역할을 해내고 있습니다. 장난감에 들어가는 소형 모터부터 하늘을 나는 비행기에 포함된 항공 모터까지 각종 기계에 들어있기도 하고, 건물이나 공장, 플랜트에서 설비가 가동할 수 있도록 에너지를 전달하기도 합니다. 요즘 세상에 모터가 없는 곳을 찾기가 오히려 더 어려운 일이죠.

심지어는 물 속이나 지하에서 활동하는 모터도 있습니다. 이 모터들은 지하에 있는 액체를 지상으로 끌어올리거나, 이동시키는 일들을 하고 있습니다. 즉, 눈에 보이지 않는 곳에서 모든 것이 가야할 길로 갈 수 있도록 하는 것이죠.

눈에 보이지 않기 때문에 편리하지만, 반대로 불편한 점도 있기 마련입니다.

흔히들 모터가 고장나는 주요 원인으로 절연파괴와 베어링 마모를 꼽곤 하지만, 땅을 파고 물길을 헤쳐 설비를 직접 까보긴 전까지는 설비의 상태에 대해 오리무중이기 때문입니다. 정기적으로 유지보수를 진행하고 자체 모니터링을 통해 설비를 관리하고 있었지만, 혹시라도 눈에 안 보이는 아주 작은 결함으로 인해 갑자기 모터가 멈춰버릴까봐 항상 걱정이 되었죠.

그래서 한 기업은 산업AI를 기반으로 모터의 고장 등 건전성 상태를 종합적으로 진단하는 가디원 모터를 도입하게 되었습니다. 가디원 모터는 모터의 전류 데이터를 분석하기 때문에 모터 자체가 아닌 지상의 MCC (모터 컨트롤 센터)에 전류 센서를 장착합니다. 해당 기업의 지하 매설 모터에 적용하기에 딱이었죠. 더군다나 가디원 모터는 이미 시범 도입 단계에서 관찰 단계의 모터 내 고정자 소손을 진단해 고장을 미리 예측한 사례가 있었기에 더 빠르게 정식 도입을 결정했습니다.

어떤 고장을 어떻게 잡았나요?

가디원 모터의 진단 범위 - 기계적 결함 (축 & 베어링) - 전기적 결함 (회전자 & 고정자)

가디원 모터가 도입되고 난 후, 고객사는 언제 어디서나 대시보드를 통해 모터의 상태를 확인할 수 있었습니다. 모터의 전류 데이터를 보면 전기적 결함 위주로, 진동 데이터를 보면 기계적인 결함을 위주로 진단하는 것이 일반적이지만, 가디원 모터는 고정자, 회전자에서 발생하는 전기적 결함은 물론이고, 축과 베어링에서 발생하는 기계적 결함, 그리고 전류 에너지 건전성까지도 모두 커버하고 있기 때문에 더욱 안심할 수 있었죠.

1. 3월 10일, 가디원 모터가 축 상태의 이상을 감지하다.

그러던 어느 날, 가디원 모터의 그래프가 평상시와는 다르게 그려지는 것이 확인되었습니다. 축 상태의 건전성을 나타내는 그래프가 눈에 띄게 뚝 떨어진 것이죠.

가디원 모터의 축 상태 이상 감지

해당 현장에서는 대시보드의 그래프와 안내 메시지를 통해 상태를 파악하고, 곧바로 절연저항계를 들고 측정에 나섰습니다. 그런데 어쩐 일인지, 측정한 절연저항 값에서는 이상을 의심할 만한 별다른 특이점이 없었습니다.

기존 진단 방식이던 절연저항계를 따르는 것이 당연할 수도 있었지만, 해당 기업은 가디원 모터를 믿기로 했습니다. 그래서 모터가 고장나는 상황을 차근차근 대비하기 시작했습니다.

가디원 모터의 그래프는 날이 갈수록 점점 더 들쭉날쭉해지며 고장이 임박해왔음을 알렸습니다. 원프레딕트에서도 실시간 내부 모니터링 시스템을 통해 이 이상 신호가 어디서부터 나오는 것인지 확인했으며, 회전 속도와 관련된 특성 인자들이 불안정한 것을 통해 축 정렬 이상, 볼트 풀림 등 회전과 관련된 기계적인 이슈가 있을 것으로 예측했습니다.

원프레딕트 내부에서 진행한 3상 전류 RMS 트렌드 분석

그리고 처음 이상을 감지한 지 20일째가 되던 날, 예상했던 일이 발생했습니다.

2. 3월 30일, 모터가 완전히 정지하다.

고장으로 인해 해당 모터 완전 정지

다른 곳이었다면 영문도 모른 채 모터가 멈춘 이유를 찾아 헤맸겠지만, 이 곳에는 가디원 모터가 있었기에 걱정 없었습니다. 해당 업체에서는 미리 세워둔 계획에 따라 모터 가동이 중지되자마자 준비했던 새 모터로 교체하는 등 빠르게 유지보수를 진행했습니다.

문제를 해결한 후, 원프레딕트와 해당 기업은 ‘정말로 축 이상으로 모터가 고장난 것인지’ 확인해보고 싶어졌습니다.

3. 4월 10일, 모터를 분해해 원인을 파악하다.

해당 기업은 모터 정비업체를 통해 고장의 원인을 보다 정확히 파악하기로 했습니다.

이미 모터가 구동될 수 없는 상태였기 때문에 운전 테스트 대신 분해를 통해 원인 추정에 나섰습니다. 그 결과, 축 흔들림으로 인해 회전자가 고정자에 닿아 고정자가 파손된 것을 확인했습니다. 그로 인해 절연파괴가 발생해 모터가 멈춰버린 것이죠. 즉, 축 흔들림으로 인해 모터 고장이 야기되었다는 가디원 모터의 진단을 입증할 확실한 증거를 찾은 것이었습니다.

모터 고장 배경: 축 흔들림 → 고정자 파손 → 절연파괴

진단, 그 이후의 이야기

당연한 이야기이지만, 그 이후로 해당 기업은 가디원 모터를 완전히 신뢰하게 되었습니다. 절연저항계로도 잡을 수 없었던 절연파괴를 18일이나 앞서 예측한 덕분에, 다운타임을 30% 이상 감축한 것은 물론, 막대한 생산 손실까지 피하는 효과를 직접 경험했기 때문이죠.

모터뿐만 아니라 모든 기계는 언젠가 고장나기 마련입니다. 하지만 가디원은 언제, 어떻게, 왜 고장날 것인지에 대한 정보를 제공해 기계가 고장나기 전 적절한 조치가 취해질 수 있도록 합니다. 비용이나 도입 리소스에 대한 부담 없이 설치할 수 있고, 설비 고장과 생산 손실에 대한 걱정을 줄여주는 가디원 솔루션, 경험해보지 않을 이유가 있을까요?

가디원으로 인해 더욱 안전하고 효율적으로 변하는 산업 현장이 궁금하시다면,

가디원의 현장 도입 사례

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