고속철도 감속기 윤활유 상태 모니터링 기법에 관한 연구

초록

윤활유는 금속마찰면 사이에 윤활유막을 생성, 마찰 감소와 마찰열을 제거하는 냉각작용을 하고 공기와의 접촉과 수분 침입을 차단하여 부식을 방지하는 효과가 있는데 사용하는 동안 금속간의 마찰이나 접촉 열, 마모입자, 수분 등의 영향을 받아 점차 그 특성이 변하므로 윤활유 내에 포함된 수분 및 마모물질 등이 적정수준을 초과하면 이를 제거하거나 윤활유를 교체해 주어야 하는데 이는 오염물질이 윤활유 열화를 촉진시키기 때문이다. 열화 판정을 위해서는 사용유 시료를 주기적으로 채취, 분석하여야 하는데 이는 윤활유의 계속사용 여부 판단뿐만 아니라 기계장치 상태를 간접적으로 파악할 수 있기 때문이다. 윤활유의 사용한계는 열화정도에 따라 결정되는데 기존의 연구에 의하면 오일이 열화될수록 유전율이나 전기전도도가 증가하는 것으로 나타났으며 열화 진행속도는 온도, 금속마모분, 수분유입, 윤활유의 종류 및 산화방지제의 종류 등에 따라 다르다. 본 연구에서는 고속철도 감속기의 신유 및 정비를 위해 기지에 입고된 차량의 감속기 사용유의 샘플을 채취하여 이들의 성분변화를 분석하였고 고속철도용 감속기 기어유 주요 검토사항인 기어유 철분 및 수분함유량과 오일의 열화도를 나타내는 상대유전율과의 관계를 분석하기 위하여 윤활유 온도와 상대유전율, 상대습도 등 오일상태를 지속적으로 모니터링할 수 있는 센서를 사용하여 실험 및 분석을 수행하였다.