진동 진단은 송풍기와 같은 회전 기계에서 발생하는 진동 신호를 측정하고 분석하여, 내부에 숨겨진 기계적 이상을 찾아내는 전문 기법이다. 광산용 주 환기 송풍기와 국부 송풍기는 베어링와 축, 임펠러가 고속으로 회전하기 때문에, 상태가 나빠지면 가장 먼저 진동 변화로 그 징후가 나타난다. 따라서 진동 진단을 정기적으로 수행하면, 고장을 조기에 발견하여 큰 사고와 돌발 정지를 예방할 수 있다.
진동 진단의 첫 단계는 적절한 센서 설치와 데이터 수집이다. 베어링 하우징과 케이싱, 기초의 대표 위치에 진동 센서를 부착하고, 송풍기 운전 중 진동 속도와 가속도, 주파수 스펙트럼을 측정한다. 이때 수평 방향과 수직 방향, 축 방향 등 여러 방향의 진동을 함께 측정하면, 결함 유형을 더 정확히 구분할 수 있다. 측정은 정해진 운전 조건에서 반복적으로 실시하여, 시간에 따른 경향 변화를 확인할 수 있도록 데이터를 축적해야 한다.
진동 데이터 분석에서는 전체 진동 수준뿐 아니라, 주파수 성분과 패턴이 중요하다. 임펠러 불균형이 있는 경우 회전수와 같은 기본 주파수 성분이 크게 나타나고, 축 정렬 불량이나 기초 풀림이 있는 경우에는 특정 배수 주파수와 저주파 성분이 강조되는 경향이 있다. 베어링 결함이 진행되면 베어링 고유 주파수와 관련된 고주파 성분이 증가하고, 시간 영역에서도 충격성 신호가 나타난다. 이러한 특성을 이해하고 패턴을 비교하면, 어떤 부위에 어떤 유형의 결함이 발생했는지 판단할 수 있다.
진동 진단 결과는 예지 보전과 정비 계획 수립에 직접적으로 활용된다. 예를 들어 임펠러 불균형이 의심되는 경우에는 운전 정지 후 임펠러 청소와 밸런싱 작업을 계획하고, 축 정렬 불량이 나타나면 커플링 조정과 기초 점검을 시행한다. 베어링 결함이 단계적으로 악화되는 경향이 보이면, 결함 정도에 따라 윤활 상태 개선과 베어링 교체 시점을 사전에 결정할 수 있다. 이렇게 진동 진단에 기반한 정비를 수행하면, 부품을 완전히 파손되기 전에 교체할 수 있어, 큰 사고와 장시간 정지를 피할 수 있다.
진동 진단을 광산용 환기 설비 전체에 적용하려면, 표준화된 측정 절차와 평가 기준을 마련하고, 현장 인력의 교육을 병행해야 한다. 측정 위치와 운전 조건, 데이터 분석 방법을 문서화하고, 정기 진동 진단 결과를 기록해 두면, 시간에 따른 설비 상태 변화를 한눈에 파악할 수 있다. 또한 진동 진단 결과를 송풍기 모니터링 시스템과 연계하여, 일정 수준을 넘는 경우 자동으로 경보를 발생시키도록 설정하면, 현장에서 더욱 신속하게 대응할 수 있다. 이처럼 진동 진단은 광산용 송풍기의 안전한 운전과 예지 보전 수준을 한 단계 높이는 효과적인 도구이다.
