실전 NVH 가이드

[실전 NVH 가이드] 베어링 결함 주파수 — 진동 한 줄로 어디가 깨졌는지 짚어내는 법 by NVH 엔지니어 | 실전 NVH 가이드 🚨 [Hook] "베어링이 곧 죽을 것 같은데 어디가 문제인지 모르겠어요" 현장의 펌프나 모터에서 평소보다 시끄러운 소리가 납니다. 진동 측정해보니 어딘가 이상한 주파수 성분이 보이긴 합니다. 그런데 베어링을 통째로 교체하려면 멈춰야 하고, 부품 비용도 만만찮습니다. 진짜 베어링 문제인지, 맞다면 외륜인지 내륜인지 볼인지 — 분해 없이 판별할 수는 없을까요? "1800 rpm 모터에서 162 Hz 근처에 큰 피크가 나왔어요. 30 Hz의 5.4배인데... 베어링인 것 같긴 한데 이게 외륜인지 내륜인지 어떻게 알죠?" 알 수 있습니다. 그것도 베어링 카..

[실전 NVH 가이드] 마이크로폰 측정과 교정 — 크기·사운드 필드 선택이 결과를 좌우한다 by NVH 엔지니어 | 실전 NVH 가이드 🚨 [Hook] "같은 소리를 두 마이크로 쟀는데 5 kHz 위가 3 dB 차이 나요" 실험실에서 같은 스피커가 내는 같은 소리를 1/2" 마이크와 1/4" 마이크로 동시에 측정했습니다. 1 kHz 근처는 두 마이크 모두 같은 음압 레벨을 보고하는데, 5 kHz 위로 가면 점점 벌어져서 10 kHz에서는 3 dB 차이가 납니다. 어느 쪽이 맞는 걸까요? "마이크가 둘 다 교정돼 있는데 왜 다르게 나오죠? 그리고 사양서를 보니 'Free-field response'라고 적혀 있는데 우리 측정은 무향실이 아니라 일반 실내인데... 그래도 그 사양 그대로 믿어..

[실전 NVH 가이드] 가속도계 부착이 측정 대역을 결정한다 — Mounted Resonance의 함정 by NVH 엔지니어 | 실전 NVH 가이드 🚨 [Hook] "센서 카탈로그엔 30 kHz까지 된다는데 우리 데이터엔 5 kHz 위로 이상한 봉우리가 있어요" 가속도계 데이터시트에는 "사용 가능 주파수 대역 10 Hz ~ 30 kHz"라고 적혀 있습니다. 그런데 실제 측정해보면 4~5 kHz 대역에 카탈로그에는 없던 큰 봉우리가 솟아 있고, 그 위 대역은 신뢰할 수 없어 보입니다. 측정 대상이 실제로 그 주파수에서 떨리는 걸까요, 아니면 센서가 거짓말을 하는 걸까요? "같은 부품을 같은 가속도계로 측정했는데, 자석 베이스로 붙였을 때랑 스터드로 박았을 때 고주파 결과가 완전히 다르게 나..

[실전 NVH 가이드] Cepstrum 분석 — 사이드밴드 빗살무늬를 단 한 줄로 정리하다 by NVH 엔지니어 | 실전 NVH 가이드 🚨 [Hook] "메시 주파수 양옆에 빗살무늬 사이드밴드가 10개… 정확히 몇 Hz 간격이죠?" 회전 기계 진동에는 사이드밴드(sideband)가 자주 등장합니다. 회전자 도체 파손(BRB)이라면 1X 주변에 ±2sf 간격, 기어 메시 결함이라면 메시 주파수 주변에 ±회전 주파수 간격, 베어링 내륜 결함이라면 BPFI 주변에 ±1X 간격. 빗살무늬처럼 늘어선 작은 피크들을 보고 있으면 머리가 복잡해집니다. "메시 주파수에 ±20 Hz 간격 사이드밴드도 있고, ±회전 주파수 다른 간격도 섞여 있어요. 어느 게 진짜 결함이고 어느 게 다른 잡음인지 한눈에 안..

[실전 NVH 가이드] 차수 분석(Order Tracking): RPM이 변하는데도 피크를 고정시키는 법 by NVH 엔지니어 | 실전 NVH 가이드 🚨 [Hook] runup 데이터의 흐릿한 피크 자동차 엔진을 1500 rpm에서 5000 rpm까지 서서히 올리면서 진동을 찍었습니다. 데이터를 FFT 돌려보니 — 엔진 폭발 2차 성분(2X)이 분명 보여야 하는데, 피크가 옆으로 길게 퍼져 있고 봉우리가 뭉개져서 정확한 값을 읽기 어렵습니다. "정상 상태에서 측정할 때는 깔끔하던 피크가, runup·coastdown에서는 왜 다 흐려지죠? 측정 장비가 이상한 건가요?" 장비 문제가 아닙니다. 회전 기계의 진동은 본질적으로 회전 속도에 종속되어 있고, RPM이 변하면 그 진동의 주파수..

[실전 NVH 가이드] 모달 테스트 기본기: 고유 주파수·댐핑·모드 형상을 한 번에 추출하는 법 by NVH 엔지니어 | 실전 NVH 가이드 🚨 [Hook] 보강재를 댔는데 진동이 더 커졌습니다 현장에서 한 번쯤 겪어보는 황당한 상황. "이 부품이 진동이 큰 것 같으니 보강하자" 해서 두꺼운 리브를 덧대고 측정해봤더니, 원래 시끄럽던 80 Hz는 잠잠해졌는데 엉뚱한 120 Hz가 펄쩍 뛰어버립니다. "강성이 올라갔으면 공진이 위로 밀리는 게 맞지 않나요? 그런데 다른 방향 모드가 더 두드러져 보여요. 보강 위치를 잘못 잡은 건가요?" 맞습니다. "한 자리 두드려보고 피크가 보이니 거기가 공진이다"는 식으로는 구조 변경을 설계할 수 없습니다. 구조물은 주파수마다 서로 다른 모양으로..

[실전 NVH 가이드] PSD vs 진폭 스펙트럼: 언제 무엇을 써야 할까? by NVH 엔지니어 | 실전 NVH 가이드 🚨 [Hook] 측정은 같은데 그래프 값이 다르다? 실험실에서 흔히 마주치는 상황입니다. 같은 가속도 신호를 분석했는데, 분석 라인 수(블록 사이즈, Block Size)만 바꿨더니 노이즈 바닥의 레벨이 통째로 내려갑니다. "측정이 잘못된 건가?" 하는 의심이 듭니다. 반대로 정현파 피크는 분해능을 바꿔도 그대로인데, 옆의 광대역 영역은 분해능에 따라 휙휙 움직입니다. "분해능을 두 배로 늘렸더니 노이즈 레벨이 절반이 됐어요. 측정이 잘못된 건가요?" 측정은 잘못된 게 없습니다. 단지 지금 보고 있는 게 진폭 스펙트럼(Amplitude Spectrum)인지, ..

[실전 NVH 가이드] 한 번 찍은 FFT는 믿지 마라: Linear · Exponential · Peak Hold, 평균화(Averaging)의 모든 것 by NVH 엔지니어 | 실전 NVH 가이드 🚨 [Hook] 같은 기계, 같은 센서인데 왜 측정할 때마다 스펙트럼이 다를까? 현장에서 FFT 분석을 하다 보면 이런 상황을 맞닥뜨립니다. "기계는 멀쩡히 돌고 있는데, 아까 찍은 스펙트럼이랑 지금 찍은 스펙트럼이랑 모양이 다르네? 어느 게 진짜야?" 진짜는 둘 다 진짜이고, 둘 다 불완전합니다. FFT 한 번의 결과에는 항상 랜덤 노이즈가 뒤섞여 있기 때문입니다. 이 노이즈 때문에 피크처럼 보이던 게 사라지기도 하고, 없던 피크가 갑자기 튀어나오기도 합니다. 이 문제를 해결하는..

[실전 NVH 가이드] 윈도우 함수 완전 정복: '시간의 마사지'가 어떻게 '주파수의 칼날'을 만드는가? by NVH 엔지니어 | 실전 NVH 가이드 🚨 [Hook] 내가 찍은 데이터, 왜 끝이 '툭' 끊겨 있을까? 현장에서 진동 데이터를 자를 때, 파형이 '0'에서 예쁘게 끝나지 않고 어중간한 위치에서 싹둑 잘리는 경우가 99%입니다. FFT는 이 '불연속적인 절단면'을 보고 "우와, 엄청난 충격 신호가 들어왔다!"라고 착각하며 주파수 바닥에 지저분한 쓰레기 에너지를 뿌립니다. 이것이 바로 누설 현상(Spectral Leakage)의 정체입니다. "윈도우 함수는 이 '툭' 끊긴 절단면을 부드럽게 다듬어(Fade-out), FFT가 신호를 아주 깨끗한 순환 신호로 착각하게 만드는 심리..

[실전 NVH 가이드] "왜 피크가 뭉개질까?" FFT 주파수 분해능과 측정 시간의 상관관계 by NVH 엔지니어 | 실전 NVH 가이드 🚨 [Hook] 분명히 다른 진동인데, 왜 한 덩어리로 보일까? 현장에서 모터 진동을 측정하다 보면 정말 미칠 노릇인 상황이 있습니다. "분명히 전기적인 60Hz 소음이랑, 기계적으로 발생하는 61Hz 진동이 따로 노는 것 같은데... 왜 내 FFT 그래프에서는 그냥 60.5Hz 근처에서 뚱뚱한 산 하나만 보이지?" 이건 센서 성능 문제가 아닙니다. 바로 '주파수 분해능(Frequency Resolution, Δf)' 설정을 잘못했기 때문입니다. 오늘은 이 뭉개진 그래프를 칼날처럼 날카롭게 쪼개는 비법을 알려드립니다. 💡 [Concept..