2026년 9월 9일

[FUJI 수리] FUJI GRK2750K-TZ 서보 모터 베어링 마모 소음 발생 및 엔코더 원점 정밀 셋업 사례 | (주)엠이티




입고 진단과 무부하 1차 반응 테스트

산업 자동화 현장의 핵심 구동부에서 중추적인 역할을 담당하는 FUJI 사의 GRK2750K-TZ 서보 모터 모델이 정밀 점검 및 성능 복원 공정을 위해 당사 기술 센터에 입고되었습니다. 20년 이상의 하드웨어 수리 노하우를 보유한 엔지니어링 팀은 장비의 외관 상태를 먼저 살핀 후 전용 서보 드라이브에 연결하여 초기 구동 반응을 면밀히 관찰하였습니다.

무부하 상태에서의 초기 회전 테스트 결과 모터 내부에서 불규칙한 고주파 소음과 미세한 진동이 감지되었으며 이는 회전축의 물리적 마찰 저항이 증가했음을 시사합니다. 특히 가속과 감속 구간에서 전류 수치가 불안정하게 요동치는 현상이 발견되어 내부 하드웨어의 기계적 결함과 전기적 신호 간섭의 가능성을 동시에 열어두고 정밀 진단에 착수하였습니다.

초동 조치로서 모터의 샤프트를 수동으로 회전시켜 보았을 때 손끝으로 전달되는 걸림 현상이 확인되었으며 이는 내부 베어링의 윤활 저하 또는 궤도면 마모가 상당 부분 진행되었음을 의미합니다. 이러한 전조 증상을 방치할 경우 모터의 권선 소손이나 엔코더 파손으로 이어져 설비 전체의 가동 중단을 초래할 수 있으므로 즉각적인 분해 및 계측 분석 단계로 전환하였습니다.

불량 메커니즘 정밀 계측 분석

모터를 완전히 분해하기에 앞서 정밀 절연 저항계를 사용하여 권선의 절연 상태를 실측한 결과 각 상 간의 저항 밸런스는 유지되고 있으나 미세한 누설 전류의 흔적이 포착되었습니다. 이는 장시간 가동에 따른 내부 분진 침투와 열화 현상이 절연 성능에 영향을 미치고 있는 것으로 판단되어 내부 세척과 절연 보강 작업의 필요성을 확인하는 계기가 되었습니다.

오실로스코프를 활용한 엔코더 신호 분석에서는 출력 파형의 피크치에 미세한 노이즈가 섞여 나오는 현상이 관찰되었으며 특히 Z상 원점 신호의 발생 시점이 규격 범위를 벗어나 있었습니다. 서보 모터의 정밀한 위치 제어를 담당하는 엔코더 신호의 왜곡은 장비의 정지 정밀도를 떨어뜨리고 제어 시스템에 과도한 부하를 유발하는 핵심적인 불량 메커니즘으로 분석되었습니다.

또한 내장된 브레이크 유닛의 간극을 정밀 측정기로 확인한 결과 마찰판의 불균일한 마모로 인해 브레이크 해제 시 완벽한 이격이 이루어지지 않고 있었습니다. 이로 인해 모터 회전 시 지속적인 기계적 저항이 발생하고 있었으며 이는 베어링의 수명을 단축시키고 구동 효율을 저하시키는 결정적인 원인 중 하나로 판명되어 종합적인 하드웨어 개선 계획을 수립하였습니다.

하드웨어 오버홀 및 정밀 세척

본격적인 수리 공정에서는 모터 내부의 모든 부품을 분해하여 고압 정밀 세척 장비를 이용해 스테이터와 로터 표면에 고착된 미세 금속 가루와 오염 물질을 완벽하게 제거하였습니다. 세척 후에는 특수 건조로에서 충분한 시간 동안 습기를 제거하여 권선의 절연 저항 수치를 신품 수준으로 회복시켰으며 노후된 내부 배선은 고온 내열 규격의 케이블로 교체하여 전기적 안정성을 높였습니다.

마모가 확인된 베어링은 기존 규격보다 내구성이 뛰어난 고속 회전용 정밀 등급 부품으로 교체하였으며 조립 시 축 정렬 오차를 최소화하기 위해 전용 수직 압착 지그를 사용하였습니다. 특히 엔코더의 신호 정밀도를 복원하기 위해 당사만의 특화된 기술인 Z상 원점 정렬 작업을 수행하여 로터의 자극 위치와 엔코더 펄스가 0.01도 단위로 일치하도록 정밀 셋업을 완료하였습니다.

브레이크 시스템 역시 마찰판의 평면도를 재가공하고 정밀 와셔를 사용하여 브레이크 간극을 제조사 권장 사양에 맞춰 최적화함으로써 동작 시의 마찰 저항을 원천적으로 차단하였습니다. 이러한 일련의 하드웨어 오버홀 과정은 단순한 부품 교체를 넘어 장비의 기계적 밸런스를 근본적으로 회복시키는 데 중점을 두었으며 이를 통해 모터의 기대 수명을 대폭 연장할 수 있는 기반을 마련하였습니다.

최종 부하 검증 및 신호 안정성 확인

수리가 완료된 FUJI GRK2750K-TZ 모터는 실제 산업 현장의 가혹한 운전 조건을 모사할 수 있는 당사 자체 특허 부하 테스트 지그에 장착되어 최종 검수 과정을 거쳤습니다. 저속에서 고속에 이르는 전 영역에서의 회전 안정성을 모니터링하였으며 열화상 카메라를 통해 가동 중 베어링과 권선부의 온도 변화가 정상 범위 내에서 안정적으로 유지되는지 확인하였습니다.

장시간 연속 부하 테스트를 진행하며 엔코더의 피드백 신호가 드라이버와 오차 없이 실시간으로 통신하는지 파형의 무결성을 최종 점검하였고 그 결과 노이즈 없는 깨끗한 신호 출력을 확인했습니다. 가감속 시의 토크 변동 폭 역시 설계 규격 이내로 안착되었으며 브레이크의 즉각적인 체결과 해제 반응을 통해 안전 장치로서의 기능 또한 완벽하게 복구되었음을 입증하였습니다.

모든 성능 지표가 합격점을 기록한 후 외부 하우징의 클리닝과 방청 처리를 통해 외관까지 신품에 가까운 상태로 복원하여 고객사로의 출고 준비를 마쳤습니다. 이번 수리 사례는 정밀 계측과 하드웨어 오버홀의 결합이 장비의 신뢰성을 어떻게 극대화할 수 있는지를 보여주는 전형적인 성공 사례로 기록되었으며 철저한 사후 관리 서비스와 함께 현장으로 인도되었습니다.

2002년 설립된 (주)엠이티는 자체 특허 부하 테스트 지그와 20년 이상의 기술력을 바탕으로 6개월 품질보증 및 수리 불가 시 비용을 청구하지 않는 No Fix No Fee 정책을 시행하고 있습니다. 긴급 상황 발생 시 4시간 이내 대응 서비스를 통해 산업 현장의 손실을 최소화하며 최상의 하드웨어 솔루션을 제공합니다.
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