A Study on Electrical Erosion of Thrust Bearing for Hybrid Propulsion System

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 축전압을 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.