제4과목 · 회전체 진동진단
회전수 단위
Step 1 · Concept
개념부터 이해하기
1rpm은 revolutions per minute의 약자다.
2팬 상사법칙 — 같은 팬, 같은 유체밀도, 효율 변화가 작다는 조건에서 회전수 N만 바꾸면 다음 관계를 쓴다.
3오일휠·오일휩 같은 동적 불안정을 일반 오일 성상분석만으로 직접 판정하지 않는다.
개념의 범위와 정의
팬 상사법칙 — 같은 팬, 같은 유체밀도, 효율 변화가 작다는 조건에서 회전수 N만 바꾸면 다음 관계를 쓴다.
- 풍량: Q₂ = Q₁(N₂/N₁)
- 풍압: Δp₂ = Δp₁(N₂/N₁)²
- 축동력: P₂ = P₁(N₂/N₁)³
복원 계산 예: 380 rpm에서 5.5 hp인 송풍기를 500 rpm으로 운전하면 P₂ = 5.5×(500/380)³ = 12.529… hp ≈ 12.53 hp이다. 함정
- 동력을 회전수에 단순 비례시키면 약 7.24 hp가 되어 오답이다. 동력은 세제곱이다.
- 풍압은 제곱, 풍량은 1제곱이다.
- 팬의 지름·유체밀도·효율이 달라지거나 운전점이 서징영역으로 이동하면 단순 상사식만으로 실제 성능을 단정하지 않는다.
- 숫자와 단위가 rpm·kW·hp로 섞이면 비율에는 동일 회전수 단위를 쓰고, 최종 요구 단위만 변환한다.
인접 변형 예상: 회전수 감소 시 에너지절감률, 풍량 변화에서 새 회전수 역산, 풍압·축동력 동시 계산, 팬 곡선과 계통저항곡선의 교점, 댐퍼제어와 인버터 속도제어 비교.
- 축류팬: 흐름이 축 방향이며 대유량·낮은 압력에 적합.
- 원심팬: 공기가 반경방향으로 토출된다. 전향익, 후향익, 방사익은 압력·효율·오염 내성이 다르다.
- 블로어: 팬보다 높은 압력 상승에 사용하는 장치로 분류되지만 팬·블로어·압축기의 경계 압력비는 규격과 문헌에 따라 다를 수 있다.
같은 형상·밀도에서 회전수 변화에 대한 팬 법칙도 근사적으로 , , 를 따른다. 댐퍼로 과도하게 조절하는 것보다 가변속 운전이 에너지 절감에 유리한 경우가 많지만 최소속도, 공진, 모터냉각을 검토한다. 팬 진동은 임펠러 먼지 부착·마모에 의한 불평형, 벨트·축정렬, 베어링, 공력적 실속, 덕트 공진에서 발생할 수 있다. 임펠러 청소 전 부착물의 위치를 기록하면 공정 오염 원인을 찾는 데 도움이 된다.
범위 확인: 회전체 진동진단은 스펙트럼의 1X·2X·고조파·서브싱크로나스·기어·베어링 성분과 위상·오비트를 함께 해석한다.
왜 이 개념을 구분하는가
‘회전수 단위’는 회전체 진동진단 문제에서 장치 선정, 계산 조건 또는 고장 판단의 기준이 됩니다. 비슷한 명칭만 외우면 적용 대상과 직접 원인을 혼동하기 쉬우므로 정의 → 작동 원리 → 적용 조건 → 확인 방법의 순서로 구분해야 합니다.
회전체 진동진단은 스펙트럼의 1X·2X·고조파·서브싱크로나스·기어·베어링 성분과 위상·오비트를 함께 해석한다.
작동 원리와 판단 기준
불평형·정렬불량·풀림·유막불안정·베어링·기어 결함은 서로 다른 힘과 반복주기를 만들지만 단일 주파수만으로는 겹칠 수 있어 방향과 위상, 운전조건 변화가 필요하다.
이 문제군의 직접 근거
- rpm은 revolutions per minute의 약자다.
수치·단위 문제 확인
수치가 없는 개념문제라도 단위, 기준온도, 압력의 기준, 이상·이하·초과·미만 같은 경계조건이 숨어 있는지 확인합니다. 공식이 필요한 문제는 기호의 뜻과 단위를 먼저 적고 계산 뒤 차원을 검산합니다.
개념의 위치와 연결관계
| 구분 | 내용 |
|---|---|
| 세부항목군 | 회전체 진동진단 |
| 현재 개념 | 회전수 단위 |
| 대표 정답 | rpm |
| 연결 문제 | U-914 |
상위 항목군의 공통원리를 이해한 뒤 현재 개념의 고유한 대상·조건·기능을 분리합니다.
증상에서 원인으로 좁히기
- 회전수 기준 주파수와 주요 피크를 표시한다.
- 방향·위상·오비트·부하 변화의 특징을 함께 본다.
- 정비 전후 추세와 다른 계측값으로 가설을 확인한다.
조건이나 단위가 제시된 경우에는 생략하지 말고 정답 문장에 다시 대입해 확인합니다.
시험에서 판단하는 순서
- 문제의 긍정형·부정형을 먼저 표시합니다.
- 회전수 기준 주파수와 주요 피크를 표시한다.
- 방향·위상·오비트·부하 변화의 특징을 함께 본다.
- 정비 전후 추세와 다른 계측값으로 가설을 확인한다.
- 마지막으로 ‘rpm’가 문제에서 요구한 조건을 모두 충족하는지 확인합니다.
한 줄 암기
회전수 단위: rpm은 revolutions per minute의 약자다.
출처와 검토 상태
- 문제 근거: 27차 정규화 대표문제 U-914
- 이론 근거: 설비보전기사 필기 이론 최종 정리본(2025–2028) — ‘2.7 팬·송풍기’
- 원문 출처 1: https://cbtbank.kr/exam/de20150531
- 공개 상태: 확정 문제와 연결된 공개 후보
Past exam practice
기출 문제 풀기
개념을 확인했다면 실제 CBT 문제를 바로 풀어보세요. 답안을 제출하면 페이지 이동 없이 정오답과 풀이가 열립니다. 처음 1개부터 보여주며 정답은 제출 전까지 전송하지 않습니다.
실제 기출개념·구분형2015년 2회 · 17번회전체가 1분 동안 회전한 횟수를 나타내는 단위는?문제 풀기
Exam traps
연결 문제로 확인하는 시험 함정
아래에서는 문제와 보기만 미리 보여 줍니다. 정답·해설·보기별 근거는 답을 제출한 뒤에만 공개되므로, 먼저 직접 판단하고 풀이 화면에서 확인하세요.
회전체가 1분 동안 회전한 횟수를 나타내는 단위는?
- 1rpm
- 2Hz
- 3rev
- 4ppm
Step 3 · Exam practice
실전 유사 문제 풀기
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검수된 공개 문제만 표시하며, 답을 제출하기 전에는 정답과 해설을 전송하지 않습니다.