A Study on the Combustion Status Diagnosis of Ship Main Engine Using Vibration Signals

본 연구는 선박 엔진의 연소실 압력과 진동 사이에 관계를 활용하여 엔진의 연소상태를 효과적으로 진단하고자 하였다. 실린더 커버에 진동 센서를 부착하고, 계측된 가속도 데이터를 전처리한 후 단기 푸리에 변환(STFT)을 통해 분석하였다. 그 결과, 측정된 수직방향의 가속도 데이터를 진동 변위 데이터로 변환하여 분석함으로써 연료의 점화 및 최대연소압력 지점을 정확히 식별할 수 있었고, 실화 및 노킹과 같은 비정상 연소상태 시 진동의 변위 신호 변화 및 불규칙 패턴을 식별함으로써 실시간 엔진의 연소상태 진단 가능성을 확인하였다. 이 기술을 통해 연소실 압력 측정이 어려운 중소형 선박 엔진의 성능 측정과 자율운항 선박 시대에 저비용으로 엔진의 연소상태 진단을 수행할 수 있는 주요 방법이 될 수 있을 것으로 기대된다.