엔진 마모입자 분석에 따른 베어링 손상 진단

손경숙1, 김익식1, 최화순1, 이중훈1, 김성욱1, 전병철1, 배중우1

1항공기술연구소(Aero Technology Research Institute)

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엔진 베어링은 엔진 내부의 속력과 압력으로 인한 하중을 지탱하며 가혹한 환경에서 작동되므로 표면의 반복된 응력 사이클로 인해 피로 마모가 자주 발생하는 부품이다. 베어링이 피로로 인해 박리현상이 발생하게 되면 마모입자 생성이 증가되어 베어링의 파손으로 인한 엔진 손상으로 이어진다. 현재까지 엔진 구성품의 마모 입자 분석에는 다양한 방법들이 적용되고 있으며, 그 중에서 SEM/EDS 장비를 이용한 Magnetic Chip Detector(MCD) 마모입자 분석은 입자크기, 형상 및 입자성분의 재질을 판단하여 손상을 효율적으로 진단 예측함으로써 엔진의 예방정비에 활용되고 있는 분석법이다.

본 발표에서는 엔진 오일 시스템의 MCD에 탐지된 마모입자에 대한 분석을 실시하여 베어링 손상을 진단하였다. 검출된 입자들은 자성 물질과 비자성 물질을 구분하여 분석을 실시하였다. EDS 성분 분석결과, 허용되지 않는 입자인 베어링 재질로 확인된 엔진시스템에 대해서는 고장탐구를 실시하여 베어링의 contact fatigue 손상을 확인하였다.

Keyword: Magnetic Chip Detector, wear particles, contact fatigue