펌프 제어실에서는 유량과 압력이 정상으로 표시되지만, 현장에서는 유체가 충분히 공급되지 않고 장비가 멈춰버리는 상황이 발생한다면? 센서의 오류일 수 있습니다. 그리고 그 오류의 원인은 펌프 내 공기 혼입입니다.
사례 1: 식품 공장의 허위 유량 신호
독일의 한 식품 포장 공장에서는 자동화 라인이 반복적으로 느려지는 문제가 발생했습니다. 센서상 유량과 압력은 정상이었지만, 실제로는 라인 내 기포와 거품으로 인해 센서가 잘못된 값을 측정하고 있었습니다.
기술자들이 수동 점검한 결과, 실제 유량은 표시값보다 30% 낮은 상태였습니다. 특히 초음파 유량계와 마그네틱 센서가 거품에 오작동하고 있었습니다.
공기가 센서 오작동을 유발하는 원리
- 공기는 압축되기 때문에 실제 저항보다 높게 압력이 표시됨
- 기포가 유속을 불규칙하게 만들어 유량계 오작동 유발
- 초음파/코리올리 센서가 거품이나 공기층에 민감하게 반응
- 데이터 스파이크 발생 → 자동제어 시스템이 잘못된 판단 수행
사례 2: 병원 HVAC 시스템에서 BMS 혼란
한 병원의 냉난방 시스템에서는 주 배관에 공기가 갇히며 BMS에서 유량 수치가 요동치는 현상이 발생했습니다. 시스템은 이를 과열로 판단하고 비정상적인 냉각 제어를 실행, 일부 병실이 과냉되며 민원이 발생했습니다.
문제의 원인은 단순한 에어락이 센서를 혼란시킨 것이었습니다.
센서 오작동을 의심해야 할 증상
- 압력은 표시되는데 실제로는 유량이 없음
- 유량 수치가 급격히 오르내림
- 관로 내 거품 또는 기포 시각적으로 관찰
- 자동화 시스템의 비정상 동작
- 수동 측정값과 센서 데이터가 일치하지 않음
센서 오류가 야기하는 문제
- 에너지 낭비 (불필요한 냉방/난방)
- 제품 품질 저하 또는 손실
- 펌프 및 밸브 오동작으로 인한 손상
- 원인 모를 시스템 정지
전문가들이 사용하는 예방 방법
- 탈기 챔버 또는 공기 분리기 설치
- 시동 시 수동 에어 제거 루틴 수행
- 기포 감지에 강한 유량계 선택
- 센서는 고지점/급커브 부위에서 멀리 설치
- 이상 발생 시 수동계기로 교차검증
- 센서 근처에 에어 벤트 설치
- 센서 트렌드 로그 분석으로 이상 조기 탐지
센서 자체는 잘못이 없습니다. 문제는 공기라는 보이지 않는 변수입니다. 게이지 수치를 맹신하기보다, 실제 흐름과 체감 데이터를 종합해 판단하세요.