수년간의 지원 경험에서 얻은 핵심 사실: “밸런싱이 안 된다”는 사례의 약 90%는 장비나 불평형이 아니라 기계 자체의 결함이나 공진이 원인입니다. 장비는 정직하게 측정할 뿐이며, 밸런싱으로는 유격, 균열, 공진을 해결할 수 없습니다.
진단 흐름도
위에서 아래로 단계를 따라 진행하십시오.
1단계. 애초에 값이 안정적인가?
같은 RPM에서 아무것도 바꾸지 않고 연속으로 2–3회 측정하십시오. 진폭은 약 10–20% 이내로, 위상은 약 10–20° 이내로 반복되어야 합니다.
값이 “흔들린다면” → 아직 밸런싱하기에는 이릅니다. 불안정성의 원인:
- 베어링 유격 — 벨트를 풀고 지렛대로 로터를 흔들어 확인하십시오.
- 느슨해진 구조 — 균열, 조여지지 않은 볼트, 흔들리는 마운트, 자유롭게 매달린 플랩/프레임.
- 공명 — RPM을 50–100만큼 바꿔 보십시오: 진동이 몇 배로 변한다면 공진 구간이거나 그 근처에 있는 것입니다.
- 로터에 굳은/떨어져 나가는 재료, 흔들리는 자유 칼날.
- 타코미터 문제 — 이중 트리거, 눈부심(참고: 08장): 잘못된 마크로 인해 위상이 튑니다.
2단계. 스펙트럼(FFT)을 보라 — 무엇이 흔드는가?
| 스펙트럼 형태 | 예상 원인 | 대처 방법 |
|---|---|---|
| 1배 이 지배적 | 불균형 | 밸런싱하십시오 — 올바른 방향입니다 |
| 1x보다 높은 2x | 축 정렬 불량(60–70%), 풀림(20–30%) | 커플링/정렬 상태와 체결부를 확인하십시오. 문제를 해결한 후에만 밸런싱하십시오 |
| 3x, 5x, 6x 고조파의 “숲” | 기계적 풀림: 볼트, 끼워맞춤, 지지대 유격, 균열 | 기계 전면 정비 |
| 큰 피크가 회전 주파수와 무관한 위치에 | 다른 원인: 인접한 축, 벨트 구동, 기어박스 | 해당 주파수로 회전하는 것이 무엇인지 찾으십시오 |
| 전원 주파수의 배수에 피크(300 Hz = 6×50) | VFD로 인한 전자기 간섭 | 감속 중 VFD를 끄십시오: 피크가 사라지면 → 전기적 원인입니다. 접지, 페라이트 링, 필터를 사용하십시오 |
| RPM이 바뀌어도 피크가 제자리에 머무름 | 구조적 공진 또는 외부 요인 | RunDown 실시, 밸런싱 RPM 변경 |
| 고주파의 “카펫” 형태 | 베어링 | 베어링 교체 |
| 1x가 아닌 몇 Hz대의 저주파 피크 | 공기역학/기초부 | 예시: 약 10Hz가 지배적인 팬 — 불평형이 아니라 덕트의 공기역학적 문제 |
3단계. 공진의 징후
- 계산된 추를 설치한 후 진동이 증가했다면;
- 매 반복마다 장비가 “점점 더 많은 질량을 요구”함;
- RPM을 조금만 바꿔도 진동이 크게 변함;
- RPM을 바꾸면 위상이 급격히 요동침.
해결책:
- 다음을 기록하십시오: RunDown(감속) 차트: 회전을 올린 후 → 구동을 끊고 → 장비가 RPM에 따른 진폭과 위상을 기록합니다. 피크 = 공진 구간; 공진 구간에서는 위상이 급격히 “꺾입니다”.
RunDown 화면: 위쪽 차트는 진폭, 아래쪽은 위상입니다. 약 1100–1300 rpm에서의 피크와 급격한 위상 변화는 공진 구간이므로 그 구간을 피해 밸런싱하십시오. 
RunDown이 없을 때는 진동계로 공진을 찾으십시오: 낮은 RPM부터 시작해 50–100 rpm씩 올리며 진동을 관찰하십시오 — 특정 단계에서 급격히 상승하면 그 구간이 공진 구간입니다. 실제 예시: 650에서 750 rpm으로 올리자 진동이 5배로 증가 → 755 부근에 공진. 다른 예: 1300 rpm에서 70mm/s였지만 1400에서는 50 → 1300 부근에 공진, 800에서 밸런싱.
공진 근처에서 작업: 77 mm/s. - 밸런싱 RPM 선택 outside 공진 구간을 — 보통 명확히 벗어난 낮은 구간(멀처의 경우 600–900 rpm)을 선택하십시오. 예시: 약 420과 약 644 rpm에 공진 → 약 844 rpm에서 밸런싱; 다른 사례: 1600에서는 실패했지만 1000 rpm에서는 정상.
- “깨끗한” RPM에서 밸런싱을 마친 후 작동 RPM까지 올려 마무리하십시오.
- 근본적인 해결책: 구조물의 강성을 바꾸십시오(프레임 보강, 받침 설치, 지지대 변경). “맨 금속이 콘크리트 위에 그대로” 놓인 기계는 문제가 되는 경우가 많으며, 방진 마운트/스프링이 도움이 됩니다.
4단계. 비선형성 — “추를 달았는데 반응이 이상하다”
징후: 추에 대한 반응이 비례하지 않음; 추를 제거해도 진동이 초기값으로 돌아오지 않음 (기계 내부의 무언가가 이동하거나 걸려 있음).
- 설치 절반 또는 3분의 1만 계산된 질량 중 매 반복마다.
- 시험 추가 너무 크지 않은지 확인하십시오: 그로 인한 변화는 20–30%여야 하며 약 100%를 넘지 않아야 합니다. 시험 추가 너무 크면 선형 모델이 깨지고 과보정으로 이어집니다.
- 초기 진동이 매우 낮다면(1mm/s 미만) 100–200g만으로도 급격한 변화가 생길 수 있으니 시험 추를 줄이십시오.
- 추를 제거해도 진동이 원래대로 돌아오지 않는다면 — 기계적 결함을 찾으십시오(끼워맞춤, 키, 균열 등이 움직이고 있을 수 있습니다).
5단계. 자신의 실수를 점검하라
다음을 확인하십시오: 09장. 가장 흔한 실수:
- 각도를 계산할 때 에 대해 회전 방향(증상: 진동이 줄어들지 않고 오히려 대략 두 배로 증가);
- 그램 대신 퍼센트(반경 미입력);
- 추를 용접하면서 “질량 제거” 체크박스가 선택된 경우;
- 측정 사이에 타코 마크가 이동한 경우;
- 센서를 축 방향으로 장착했거나 X1/X2가 바뀐 경우;
- 측정 중간에 RPM이 바뀐 경우;
- 프로그램은 제거되었다고 가정했지만 실제로는 시험 추가 그대로 남아 있는 경우;
- 나중에 장착할 칼날/해머 없이 밸런싱한 경우.
6단계. 실제 사례에서 발견된 결함들
밸런싱이 “안 될” 때 실제로 발견된 “범인들”:
- 파손된 클러치 (트윈 디스크) — 내부 파편이 외부에서는 보이지 않음; 진동이 불안정함;
- 휘어진 축 — 런아웃 4–20mm; 밸런싱은 부분적으로만 보정되며 결과가 평소보다 나쁨(보통 3 대신 11mm/s);
- 모터 후방 베어링의 유격 — 약 85Hz의 피크; 새 모터를 기다려야 했음;
- 풀리의 균열;
- 파손된 멀처 브래킷/마운트 수리 후 다시 균열이 생김;
- 마모된 베어링 시트 — 육성 용접과 저널 재가공으로 해결;
- 타코미터가 풀리 구멍 2개를 마크 2개로 인식 — RPM이 “두 배”가 되어 계산이 무의미해짐;
- 공기역학적 요인 — 강성이 부족한 상태에서의 덕트 흡입: 밸런싱으로 해결할 문제가 아니며, 필터 청소와 구조 보강이 필요함;
- 가변 주파수 드라이브 — VFD를 끄면 사라지는 300Hz(6×50) 피크.
7단계. 언제 멈춰야 하는가
일부 기계는 수리하기 전까지는 현장에서 밸런싱할 수 없습니다. 숙련된 지원팀조차 10년 이상의 경험 중 몇 차례 작업을 거부한 사례가 있습니다(콤바인 초퍼, 2.5m 브러시 커터, 굴착기 장착형 멀처 등). 기계에 결함이 있다면 고객에게 솔직히 알리십시오: 먼저 수리(베어링, 축, 프레임)를 하고 그다음에 밸런싱해야 합니다. 이는 패배가 아니라 전문가로서의 판단입니다.
빠른 요약표: “추를 설치했는데 왜 진동이 커졌는가?”
- 각도를 세는 방향이 틀림 → 회전 방향으로 셌는지 확인하십시오.
- 용접 중인데 “질량 제거” 체크박스가 선택됨 → 결과가 반전됩니다.
- 공진 → RunDown 실시, RPM 변경.
- 한 번에 너무 큰 질량(비선형 기계에 전체 질량 설치) → 절반만 설치하십시오.
- 기계적 문제(유격/균열) → 정비하십시오.
- 잘못된 타코 마크 → 위상이 틀어집니다, 참고: 08장.
