개념 정리
펌프는 구조로 갈린다. 터보형은 날개차의 회전으로 물에 속도를 주는 것으로 볼류트·터빈·축류·사류펌프가 여기 들고 많은 양을 보내는 데 유리하며, 용적형은 일정한 부피를 밀어내는 것으로 피스톤·플런저·다이어프램·기어펌프가 여기 들고 높은 압력을 낸다. 터보형은 토출 밸브를 잠가도 압력이 일정 값에서 멈추지만 용적형은 압력이 계속 올라 관이 터지므로 용적형에는 안전밸브를 반드시 단다. 양정은 실양정(흡입양정 ＋ 토출양정, 높이만)과 전양정(실양정 ＋ 마찰손실 ＋ 압력수두 ＋ 속도수두)으로 갈리며 펌프를 고를 때는 전양정을 본다. 상사법칙은 회전수에 대해 유량은 1제곱, 양정은 2제곱, 축동력은 3제곱에 비례하므로, 회전수를 조금만 낮춰도 전력이 크게 준다. 밸브를 조여 유량을 줄이면 펌프는 같은 회전수로 돌며 좁은 틈으로 밀어내느라 힘을 쓰지만, 인버터로 회전수를 낮추면 애초에 적게 밀어내 전력이 세제곱으로 줄어든다. 공동현상은 흡입 쪽 압력이 물의 포화증기압보다 낮아져 기포가 생겼다 터지며 날개차를 깎는 현상이라, 펌프를 수조 수면보다 낮게 두어 눌려 들어오게 하는 것이 대책이다. 수질관리는 수조의 유입구와 유출구를 멀리 두어 물이 돌게 하고 크로스 커넥션을 끊는 것이 핵심이다.
이해하기
펌프의 계산은 상사법칙 하나로 거의 끝난다 — 1제곱, 2제곱, 3제곱. 그리고 그 세제곱이 에너지 절약의 근거가 된다는 점까지 이어 두면 설비 설계의 방향이 보인다. 공동현상도 이름만 어렵지 원리는 단순하다 — 물을 세게 빨아올리면 압력이 떨어져 끓는점이 낮아지고, 상온의 물이 끓어 기포가 된다. 그래서 빨아올리지 말고 눌려 들어오게 하라는 대책이 나온다.
핵심 포인트
- 터보형은 날개차로(볼류트·터빈·축류), 용적형은 부피를 밀어(피스톤·기어) 보낸다.
- 용적형에는 안전밸브가 반드시 필요하다 — 압력이 계속 올라간다.
- 실양정은 높이만, 전양정은 마찰손실까지 더한 값이다.
- 상사법칙 — 유량 N¹ · 양정 N² · 축동력 N³.
- 공동현상은 흡입압이 낮아 생기며 펌프를 수면보다 낮게 두어 막는다.