018 - CHIP DETECTOR & FUZZ BURN OFF SYSTEM

과거 차량을 구입하면 사용 설명서에 보통 1,000km나 3,000km 주행 후 엔진오일을 교환할 것을 권장하는 내용이 포함되어 있었다.
이는 엔진의 운용 과정에서 자연적인 마모로 인해 미세한 금속 입자(철분 등)가 발생하기 때문이다.
이러한 금속 입자는 엔진오일의 냉각 및 윤활 성능을 저하시킬 수 있어 초기 점검과 오일 교환이 필요하다.
이 현상은 자동차에만 국한되지 않고, 모든 기계적 마찰 및 윤활 시스템에서 공통적으로 나타난다.
차량의 경우 주행 중 이상이 발생하더라도 갓길에 정차하여 조치할 수 있지만, 항공기는 공중에서 운항 중이므로
이상 상황이 발생하면 즉각적인 조치가 어렵다. 
따라서 항공기에는 주요 미션 장비나 엔진, 변속기 등에 Chip Detector(칩 디텍터) 가 장착되어 있다.
이 장치는 오일 속에 금속 입자가 검출될 경우 전기적 회로를 형성해 조종석에 CHIP 경고등을 점등시킴으로써
조종사가 즉시 대응할 수 있도록 한다.
그러나 실제 운용 환경에서는 정상적인 마모로 인해 발생한 미세한 철분이 칩 디텍터의 전극 사이를 연결하여
불필요하게 경고등을 점등시키는 경우도 있다.
조종사는 경고등이 점등되면 즉시 매뉴얼에 따른 절차를 수행해야 하므로, 칩주의등이 칩디텍터에 붙은 철가루때문인지 기어들이 부서져서 떨어져 나온 칩인지를 구분할 여유가 없다.
이러한 문제를 최소화하기 위해 개발된 것이 Fuzz Burn-off System이다.
이 시스템은 일정 수준 이하의 미세 철분이 전극 사이에 붙어 회로를 형성했을 때, 짧은 시간 동안 전류를 흘려 철분을 소각(연소)시킴으로써 불필요한 경고를 방지한다.
이를 통해 조종사의 불필요한 업무 부담을 줄이고 운항 효율성을 높일 수 있다.
하지만 Fuzz Burn-off System에는 한계도 존재한다. 칩 디텍터는 단순한 감지 장치일 뿐 아니라, 주기적인 정비 시점에
수집된 금속 입자의 성분을 분석하여 마모가 진행 중인 특정 기어 혹은 베어링 부위를 추적하는 중요한 진단 도구로 활용된다.
따라서 Fuzz Burn-off 기능이 작동하면 이러한 분석 기회를 잃게 되어, 장기적인 예방정비 측면에서는 불리할 수 있다.
이러한 이유로 유로콥터계열 일부 항공기 와 같이 제작사에서 정비 효율성과 진단 정확성을 위해서,
Fuzz Burn-off 기능을 비활성화(무력화) 시켜 운용하기도 한다.

 
◈ Main Gear Box Chip Detector
헬리콥터의 Chip Detector(칩 디텍터) 는 메인기어박스(MGB), 중간기어박스(IGB), 꼬리기어박스(TGB) 등
윤활계통 내에서 기어 또는 베어링의 마모 입자(금속칩) 를 탐지하기 위한 장치다.
내부에 자성 센서가 있어 오일 흐름 중 포함된 금속 입자를 포착하며, 일정량 이상이 부착되면 전기회로가 닫혀
경고신호(CHIP DETECT LIGHT) 가 조종석으로 전송된다.
이를 통해 조종사는 기어 계통 이상을 조기에 인지하고, 심각한 파손으로 이어지기 전에 정비점검을 실시할 수 있다.
CHIP DETECTOR는 단순한 센서이지만, 기어박스 손상, 오일계통 오염, 베어링 파손의 초기 징후를 알려주는 최종 방어장치로서
안전운항에 핵심적인 부품이다. 따라서 칩 검출 시에는 착륙 및 정비점검이 필요하며,
수집된 칩은 합금 분석을 통해 손상 부위 추적에 활용된다.
 
◈ FUZZ BURN-OFF SYSTEM 
FUZZ BURN-OFF SYSTEM은 헬리콥터의 기어박스 내 CHIP DETECTOR(칩 디텍터) 에 부착된 미세 철분(fuzz)을 자동으로 제거하여 불필요한 경고를 방지하는 장치다.
칩 디텍터는 자성을 이용해 오일 내 금속입자를 포착하는데, 정상 마모에서도 미세한 철분이 발생할 수 있다.
이를 그대로 감지하면 경고등이 잦게 점등되므로, 시스템은 칩 검출 회로를 통해 전기저항 가열(약 2A / 28VDC) 을 순간적으로 흘려보내 자성 입자를 태워 제거한다.
이 기능은 정상 마모와 실제 고장 입자를 구별하기 위한 일종의 자기소거(automatic nuisance suppression) 장치로,
일정 시간 내 연소되지 않고 잔류한 칩만을 진짜 고장신호로 판별한다.
다만 FUZZ BURN-OFF이 작동하면 소량의 금속입자가 변형되거나 소실되어, 고장부위 추적 및 재질분석이 제한될 수 있다.
따라서 일부 운용기관에서는 정비·고장원인 분석 목적으로 일시적으로 해당 기능을 비활성화 하기도 한다.

◈ 관련 근거
  - FAA AC 29-2C § MG-10 (Rotorcraft Transmission Chip Detection System)
  - MIL-DTL-25027 (Magnetic Plug Specification)
  - EASA CS-29.917(c) (Rotor Drive System Monitoring Requirement)
  - KUH-1기술회보 Fuzz burn off 관련 일부내용 발췌