오일휩 진단기법

저널베어링의 회전축은 윤활유를 끌고 가며 축을 지지하는 압력분포를 만듭니다. 간극·점도·하중·속도 조건이 불안정해지면 유막력이 진동을 억제하지 못하고 회전방향으로 축을 밀어 외부의 주기적 가진 없이도 진동이 이어지는 오일휠(oil whirl)이 발생할 수 있습니다. 오일휠 주파수가 축계 고유진동수에 붙잡혀 큰 진폭을 만드는 상태가 오일휩(oil whip)입니다.

오일휠은 보통 회전주파수 1X보다 낮은 서브싱크로나스 성분으로 나타납니다. 회전속도가 올라가 오일휠 성분이 회전체의 고유진동수에 접근하면 주파수가 고유진동수 부근에 고착될 수 있습니다. 이때 회전수를 더 올려도 성분이 비례해 이동하지 않고 진폭이 커져 축과 베어링 손상 위험이 증가합니다.

1X는 회전주파수와 같은 성분입니다. 오일휠은 대표적으로 약 0.4~0.5X 부근에서 관찰될 수 있지만 설비조건에 따라 달라지므로 이 수치 하나만으로 확정하지 않습니다. 회전수 변화에 따른 성분 이동, 고유진동수와의 관계, 진폭과 위상을 함께 확인합니다.

1. 회전수 기준으로 축진동 스펙트럼의 서브싱크로나스 성분을 찾습니다.
2. 기동·정지 또는 속도 변화에서 해당 성분이 이동하는지 고유진동수에 고착되는지 확인합니다.
3. 축궤도와 위상변화, 베어링 간극·윤활유 점도·온도·하중을 함께 검토합니다.
4. 정렬·불평형·풀림·마찰과 같은 다른 원인을 배제합니다.

과도한 베어링 간극, 설계보다 높은 점도, 지나치게 작은 하중과 높은 회전속도는 유막불안정에 불리할 수 있습니다. 대책은 운전조건과 제조사 기준을 확인한 뒤 간극·점도·온도·정렬·하중을 조정하고 필요하면 베어링 형상이나 지지특성을 개선하는 것입니다. 한 항목만 임의로 바꾸지 않고 변경 전후 진동을 비교합니다.

윤활유 성상분석은 점도, 수분, 산가, 오염물과 마모입자를 확인하는 데 유용합니다. 그러나 오일휩은 유막과 회전체의 동적 상호작용으로 생기는 진동 현상이므로 일반 성상분석만으로 축의 주파수·궤도·위상과 고착 현상을 직접 확인할 수 없습니다.

‘오일’이라는 이름 때문에 윤활유 검사만으로 진단할 수 있다고 생각하기 쉽습니다. 오일 성상은 원인조건을 보조하지만 직접 진단의 핵심은 회전체의 동적 거동입니다. 또한 1X 이하 성분 하나만 보고 오일휠로 확정하지 않고 속도 추적과 오비트·위상을 함께 봅니다.

오일 이름이 붙어도 오일검사만으로 진단하지 않는다. 오일휩은 스펙트럼·오비트·위상을 본다.

• 이론 근거: 설비보전기사 필기 이론 최종 정리본(2025–2028), 회전체 대표 고장 패턴
• 28차 보강 후보: 오일휩·오일월 진단구분
• 문제 연결: U-1350
• 상태: 공개 전 기술원리 검수 대상