진동 측정 (2)

진동허용규제치에 대한 이해를 기초하여  환경에 대한 분석. 즉, 진동측정을 살펴보겠습니다.

미세진동(微細振動 또는 微振動, 微小振動)의 크기에 대해 아직 엄밀한 정의는 되어 있지 않지만, 학계에서는 수㎛, 수gal(㎝/s) 이하의 진동크기와 수Hz ~ 100Hz의 주파수 범위로 규정하기도 하며, 또  0.1㎛, 0.1gal 이하, 수 Hz∼100Hz의 주파수 범위로 규정하기도 합니다

저희 아이빅은 일반적으로 산업현장에서 많이 사용되고 있는 ”BBN criterion” 에 의거한 정의를 기준으로 진동측정과 진단을 주로 하고 있습니다.

”BBN criterion”은 1980년대의 반도체의 집적도에 따라서 작성된 기준이어서, 최근의 정밀장비를 위해서는 새로운 기준이 필요하다는 주장도 있습니다만, 산업현장에서 미세 진동 판단의 유력한 진동규제치로서 여전히 많이 사용하고 있습니다. (※ 더 좋고 실용적인 산업표준이 나오면 저희도 당연히 채택해서 사용할 것입니다.)

”BBN criterion”은 주파수 범위가 80Hz 범위 이하를  규제치로 잡고 있는데, 이것은 진동민감장비에 80Hz이하의 진동 값들이 영향을 많이 주는 주파수이기 때문입니다.

이러한 주파수 대역에서의 발생되는 진동이  장비 운용에 장애를 초래하는 대표적인 장비들은 통신기기, 컴퓨터시스템, 전자현미경, X-ray, 레이저, Wafer 이송장치 등이 있는데, 이러한 장비들을 ”진동민감장비”로 분류할수 있습니다.

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예)진동이 있으면 정밀장비 내부확대영상이 흐려집니다.

그리고, 진동측정시 사용되는 진동센서들은 0~100Hz의 저주파 대역을 특히 잘 감지하는 지진센서(Seismic Sensor)를 주로 사용합니다.

이러한 센서를 사용하여 계측된 진동값을 ”BBN criterion(진동허용규제치)”에 의거하여, 실제 현장의 진동값을 판단을 해보도록 하겠습니다.

아래 그래프 1과 2는 L社 공장 현장의 바닥에서 측정된  진동상태입니다.

가속도측정

그래프1–가속도 측정

속도측정

그래프2 — 속도 측정

그래프1은 가속도값을 나타내며, x축은 주파수, y축은 g값 즉 가속도 값을 나타냅니다. 그래프1의 4~8 Hz대역을 보시면, 가장 높은 값이 8 Hz에서 0.025gal으로 측정되었습니다. 이것은 ”VC – D”에 해당합니다.

그리고, 그래프2는 속도값(진동속도값)을 나타내며, x축은 주파수, y축은 속도값을 표시합니다.  8~80Hz 대역에서 14Hz일 때 8.36um/s가 최고값으로 측정되었습니다. 이것은 ”VC – C”에 해당합니다.

상기 두 가지를 종합(&)하여, 이곳의 바닥진동은 ”BBN criterion”의 ”VC –  C”급에 해당함을 판단할 수  있습니다.

이와 같이 현장 진동을 측정하여, 그 진동상태를 정확하게 파악하는 것이, 산업현장에서 정밀기기의 설치를 위한 선행적이고 필수적인 과정이 될 수 있습니다.

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