복합식 추진체계의 추력베어링 전기적 부식에 관한 연구 (A Study on Electrical Erosion of Thrust Bearing for Hybrid Propulsion System)

서지정보

· 발행기관 : 한국동력기계공학회
· 수록지 정보 : 동력시스템공학회지 / 28권 / 6호 / 55 ~ 62페이지
· 저자명 : 서철오, 주용택

초록

본 연구는 복합식 추진체계를 적용한 함정에서 고온으로 인한 추력베어링 손상의 원인에 대해 조사를 하였다. 수중방사소음을 줄이기 위해 대한민국 함정에 처음 적용한 복합식 추진체계는 이전에 경험하지 못한 추력베어링의 전기적 손상이 발생되어 원인 분석 및 대책을 마련하였다. 상세 검사 결과, 추력 베어링의 손상은 전기적 부식으로 밝혀졌다. 이를 해결하기 위하여 다양한 운항 조건에서 축 전압을 해상 시운전 중에 측정하여 원인을 분석하였다. 그 결과, 수동접지장치를 설치하지 않은 경우에는 축 회전 속도에 따라 축 전압이 최대 35 Vp-p로 증가되는 것으로 확인되었고, 이는 축 전압으로 인하여 추력베어링에 손상을 입히는 것으로 확인되었다. 그러나 360° 유형의 수동축 접지장치를 추가로 설치하여 축 전압을 측정한 결과, 축 전압이 최대 1.09 Vp-p로 크게 감소되었으며, 순간적으로 발생되는 전압 피크 모멘트는 발생되지 않는 것을 확인하였다. 본 연구에서는 복합식추진체계를 적용하여 설치할 함정인 경우, 설계 단계에서부터 360° 유형의 수동접지장치를 설치하여 전기적 부식으로 인한 추력베어링 손상을 사전에 예방하고, 해상 시운전 중에 축 전압을 측정하여 축 전압 결과를 검토할 것을 권고한다.

영어초록

This study investigates the cause of high temperatures and damage to the thrust bearing in a sailing war ship equipped with hybrid propulsion system. The hybrid propulsion system, which was first applied in Korea’s war ship to reduce underwater radiated noise, caused electrical corrosion to the thrust bearing that had not been experienced before. As a result, cause analysis and countermeasures were prepared. Detailed inspections revealed that the thrust bearing was damaged by electrical corrosion. To address this, shaft voltage measurement was carried out during a sea trial under various operating modes. The results showed that without an additionally passive ground device, shaft voltage increased with rotation speed, reaching up to 35 Vp-p, causing damage to the thrust bearing. However, after installing 360° type of the passive ground device, the shaft voltage was significantly reduced to maximum of 1.09 Vp-p, preventing sudden voltage peaks and eliminating the risk of electrical erosion. The study proposes that 360° type of the passive ground device shall be considered at design stage for newly constructed ships with the hybrid propulsion system and measure shaft voltage measurement during the sea trial where high voltages are are detected to prevent the thrust bearing damage.

참고자료

· 없음