ํ‹ฐ์Šคํ† ๋ฆฌ ๋ทฐ

๋…์ž๋‹˜๋“ค ์•ˆ๋…•ํ•˜์„ธ์š”? ๐ŸŽMacultist์ž…๋‹ˆ๋‹ค! ๊ฑด๊ฐ•ํ•œ ์Šค๋ฌด๋””๋‚˜ ๋ถ€๋“œ๋Ÿฌ์šด ์ˆ˜ํ”„๋ฅผ ๋งŒ๋“ค ๋•Œ ํ•„์ˆ˜์ ์ธ ๋ฏน์„œ๊ธฐ(๋ธ”๋ Œ๋”)๋Š” ์šฐ๋ฆฌ ์ฃผ๋ฐฉ์˜ ๊ฐ•๋ ฅํ•œ '๋ถ„์‡„ ๊ณตํ•™ ๊ธฐ๊ณ„'์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ๊ทธ๋Ÿฐ๋ฐ ํ˜น์‹œ ๋ฏน์„œ๊ธฐ๋ฅผ ๊ตฌ๋งคํ•  ๋•Œ 'RPM'์ด๋‚˜ '์นผ๋‚  ๊ฐœ์ˆ˜' ๊ฐ™์€ ์ŠคํŽ™๋งŒ ๋ณด๊ณ  ๋Œ€์ถฉ ๊ฒฐ์ •ํ•˜์…จ๋‹ค๋ฉด, "์ง€๊ธˆ๊นŒ์ง€ ๋‹น์‹ ์€ ์ด๊ฑธ ์ด๋ ‡๊ฒŒ ์“ฐ์…จ๋‹ค๋ฉด ์†ํ•ด ๋ณด๊ณ  ๊ณ„์…จ๋˜ ๊ฒ๋‹ˆ๋‹ค!"๋ผ๊ณ  ๊ฐํžˆ ๋ง์”€๋“œ๋ฆด ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ๋ฏน์„œ๊ธฐ์˜ ์ง„์ •ํ•œ ์„ฑ๋Šฅ์€ ๋‹จ์ˆœํžˆ ๋ชจํ„ฐ์˜ ํž˜์ด๋‚˜ ์นผ๋‚ ์˜ ๋‚ ์นด๋กœ์›€์—๋งŒ ์žˆ์ง€ ์•Š์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ๋ชจํ„ฐ์˜ ํšŒ์ „ ์†๋„(RPM)๊ฐ€ ์žฌ๋ฃŒ์˜ '์ „๋‹จ ์‘๋ ฅ(Shear Stress)'์„ ์–ผ๋งˆ๋‚˜ ํšจ์œจ์ ์œผ๋กœ ๋งŒ๋“ค์–ด๋‚ด๋Š”์ง€, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  '์ง„๊ณต ๊ธฐ์ˆ '์ด ์žฌ๋ฃŒ์˜ ํ™”ํ•™์  ๋ณ€ํ™”(์‚ฐํ™”)๋ฅผ ์–ด๋–ป๊ฒŒ ๋ง‰๋Š”์ง€, ๋‚˜์•„๊ฐ€ ์นผ๋‚ ์˜ '์œ ์ฒด ์—ญํ•™์  ๋””์ž์ธ'์ด ๋ถ„์‡„๋ ฅ์„ ์–ผ๋งˆ๋‚˜ ๊ทน๋Œ€ํ™”ํ•˜๋Š”์ง€๋ฅผ ์ดํ•ดํ•ด์•ผ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์˜ค๋Š˜ ์ €๋Š” ๋ฏน์„œ๊ธฐ์˜ ํ•ต์‹ฌ์ธ '๋ชจํ„ฐ์˜ ๊ณผํ•™'๋ถ€ํ„ฐ, ๊ณ ๊ฐ€ํ˜• ๋ธ”๋ Œ๋”์˜ ๋น„๋ฐ€์ธ '์ง„๊ณต ์›๋ฆฌ', ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  '์นผ๋‚  ์„ค๊ณ„'์— ์ˆจ๊ฒจ์ง„ ๊ณตํ•™์  ์ง€ํ˜œ๊นŒ์ง€, ๋ฏน์„œ๊ธฐ๋ฅผ ๊ฐ€์žฅ ์Šค๋งˆํŠธํ•˜๊ณ  ๊ฑด๊ฐ•ํ•˜๊ฒŒ ํ™œ์šฉํ•˜๋Š” ์ง€์‹์„ ์•ˆ๋‚ดํ•ด ๋“œ๋ฆฌ๊ฒ ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ์ด ํฌ์ŠคํŒ…์„ ํ†ตํ•ด ๋‹น์‹ ์˜ ๋ฏน์„œ๊ธฐ๋Š” ๋‹จ์ˆœํ•œ ๋ถ„์‡„๊ธฐ๋ฅผ ๋„˜์–ด, ์˜์–‘์†Œ ํŒŒ๊ดด๋ฅผ ์ตœ์†Œํ™”ํ•˜๋Š” '์ •๋ฐ€ ๊ฑด๊ฐ• ๊ธฐ๊ธฐ'๋กœ ๊ฑฐ๋“ญ๋‚  ๊ฒƒ์ž…๋‹ˆ๋‹ค.

 

๋ฏน์„œ๊ธฐ ๋ชจํ„ฐ์˜ RPM๊ณผ ์„ฑ๋Šฅ์˜ ๊ด€๊ณ„

๋ฏน์„œ๊ธฐ์˜ ๋ถ„์‡„ ๋Šฅ๋ ฅ์„ ๊ฒฐ์ •์ง“๋Š” ๊ฐ€์žฅ ํ•ต์‹ฌ์ ์ธ ํ•˜๋“œ์›จ์–ด ์ง€ํ‘œ๋Š” ๋ชจํ„ฐ์˜ ๋ถ„๋‹น ํšŒ์ „์ˆ˜๋ฅผ ์˜๋ฏธํ•˜๋Š” "RPM(Revolutions Per Minute)"์ž…๋‹ˆ๋‹ค. RPM์€ ๋‹จ์ˆœํžˆ ์นผ๋‚ ์ด ์–ผ๋งˆ๋‚˜ ๋นจ๋ฆฌ ๋„๋А๋ƒ์˜ ๋ฌธ์ œ๋ฅผ ๋„˜์–ด, ์žฌ๋ฃŒ์— ๊ฐ€ํ•ด์ง€๋Š” "์šด๋™ ์—๋„ˆ์ง€"์™€ "์ „๋‹จ ์‘๋ ฅ(Shear Stress)"์˜ ํฌ๊ธฐ๋ฅผ ๊ฒฐ์ •ํ•˜๋Š” ๊ฒฐ์ •์ ์ธ ๋ณ€์ˆ˜์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ๋ฌผ๋ฆฌํ•™์ ์œผ๋กœ ์นผ๋‚ ์˜ ํšŒ์ „ ์†๋„๊ฐ€ ๋นจ๋ผ์งˆ์ˆ˜๋ก ์žฌ๋ฃŒ ์ž…์ž์™€ ์นผ๋‚ ์ด ์ถฉ๋Œํ•  ๋•Œ ๋ฐœ์ƒํ•˜๋Š” ์ถฉ๊ฒฉ๋Ÿ‰์€ ๊ธฐํ•˜๊ธ‰์ˆ˜์ ์œผ๋กœ ์ฆ๊ฐ€ํ•˜๋ฉฐ, ์ด๋•Œ ๋ฐœ์ƒํ•˜๋Š” ๊ฐ•ํ•œ ์ „๋‹จ ์‘๋ ฅ์€ ์„ฌ์œ ์งˆ์ด ์งˆ๊ธด ์ฑ„์†Œ๋‚˜ ๋”ฑ๋”ฑํ•œ ๊ฒฌ๊ณผ๋ฅ˜์˜ "์„ธํฌ๋ฒฝ"์„ ๋ถ„์ž ์ˆ˜์ค€์—์„œ ๋ฏธ์„ธํ•˜๊ฒŒ ํŒŒ๊ดดํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์ผ๋ฐ˜์ ์ธ ๊ฐ€์ •์šฉ ๋ฏน์„œ๊ธฐ๊ฐ€ ์•ฝ "15,000์—์„œ 20,000 RPM" ์ˆ˜์ค€์ธ ๋ฐ˜๋ฉด, ์ „๋ฌธ๊ฐ€์šฉ ๊ณ ์„ฑ๋Šฅ ๋ธ”๋ Œ๋”๋Š” "30,000 RPM"์„ ์ƒํšŒํ•˜๋Š” ์ดˆ๊ณ ์† ํšŒ์ „์„ ๊ตฌํ˜„ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์ด๋Ÿฌํ•œ ๊ณ ์† ํšŒ์ „ ํ™˜๊ฒฝ์—์„œ๋Š” ์žฌ๋ฃŒ๊ฐ€ ๋‹จ์ˆœํžˆ ์ž˜๋ฆฌ๋Š” ๊ฒƒ์ด ์•„๋‹ˆ๋ผ, ์นผ๋‚  ๊ทผ์ฒ˜์˜ ๊ธ‰๊ฒฉํ•œ ์••๋ ฅ ๋ณ€ํ™”์™€ ๋ฌผ๋ฆฌ์  ํƒ€๊ฒฉ์— ์˜ํ•ด "๊ท ์งˆํ™”(Homogenization)" ๊ณผ์ •์„ ๊ฑฐ์น˜๊ฒŒ ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์ด๋Š” ์ž…์ž์˜ ํฌ๊ธฐ๋ฅผ ๊ทน๋„๋กœ ์ž‘๊ณ  ์ผ์ •ํ•˜๊ฒŒ ๋งŒ๋“ค์–ด ํ˜€๋์—์„œ ๋А๊ปด์ง€๋Š” ์งˆ๊ฐ์„ ๋น„๋‹จ์ฒ˜๋Ÿผ ๋ถ€๋“œ๋Ÿฝ๊ฒŒ ๋งŒ๋“œ๋Š” ๊ณตํ•™์  ํ† ๋Œ€๊ฐ€ ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๋‹ค๋งŒ, ๋†’์€ RPM์„ ์•ˆ์ •์ ์œผ๋กœ ์œ ์ง€ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด์„œ๋Š” ๋ชจํ„ฐ์˜ ๋ฐœ์—ด์„ ์ œ์–ดํ•˜๋Š” "๋ƒ‰๊ฐ ์„ค๊ณ„"์™€ ๊ณ ์† ํšŒ์ „ ์‹œ ๋ฐœ์ƒํ•˜๋Š” ์ง„๋™์„ ํก์ˆ˜ํ•˜๋Š” "์ •๋ฐ€ ๋ฒ ์–ด๋ง ๊ธฐ์ˆ "์ด ํ•„์ˆ˜์ ์œผ๋กœ ๋’ท๋ฐ›์นจ๋˜์–ด์•ผ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๊ฒฐ๊ตญ ๋ฏน์„œ๊ธฐ์˜ ์„ฑ๋Šฅ์€ ๋†’์€ ์ถœ๋ ฅ์˜ ๋ชจํ„ฐ๊ฐ€ ๋งŒ๋“ค์–ด๋‚ธ ํšŒ์ „๋ ฅ์„ ์†์‹ค ์—†์ด ์นผ๋‚  ๋๊นŒ์ง€ ์ „๋‹ฌํ•˜์—ฌ, ์žฌ๋ฃŒ์˜ ๋ฌผ๋ฆฌ์  ์ €ํ•ญ์„ ์••๋„ํ•˜๋Š” ๊ฐ•๋ ฅํ•œ "๋™์—ญํ•™์  ์—๋„ˆ์ง€"๋ฅผ ์–ผ๋งˆ๋‚˜ ํšจ์œจ์ ์œผ๋กœ ์ƒ์„ฑํ•˜๋А๋ƒ์— ๋‹ฌ๋ ค ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

์ง„๊ณต ๋ธ”๋ Œ๋”๋Š” ๋ฌด์—‡์ด ๋‹ค๋ฅธ๊ฐ€ (์‚ฐํ™” ๋ฐฉ์ง€)

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์นผ๋‚ ์˜ ๋ชจ์–‘์ด ๋ถ„์‡„๋ ฅ์— ๋ฏธ์น˜๋Š” ์˜ํ–ฅ

๋ฏน์„œ๊ธฐ์˜ ์นผ๋‚ ์€ ๋‹จ์ˆœํžˆ ์žฌ๋ฃŒ๋ฅผ ๋ฒ ์–ด๋‚ด๋Š” "์นผ"์˜ ์—ญํ• ์„ ๋„˜์–ด, ์šฉ๊ธฐ ๋‚ด๋ถ€์˜ ์œ ์ฒด ํ๋ฆ„์„ ์ •๊ตํ•˜๊ฒŒ ์„ค๊ณ„ํ•˜๋Š” "๋‚ ๊ฐœ(Impeller)"์˜ ์—ญํ• ์„ ์ˆ˜ํ–‰ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์นผ๋‚ ์˜ ํ˜•์ƒ ์„ค๊ณ„์—๋Š” ์ž…์ž๋ฅผ ํƒ€๊ฒฉํ•˜๋Š” "์ถฉ๊ฒฉ ์—ญํ•™"๊ณผ ์•ก์ฒด๋ฅผ ์ˆœํ™˜์‹œํ‚ค๋Š” "์œ ์ฒด ์—ญํ•™"์ด ๋ณตํ•ฉ์ ์œผ๋กœ ์ž‘์šฉํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ํšจ์œจ์ ์ธ ๋ถ„์‡„๋ฅผ ์œ„ํ•ด์„œ๋Š” ์žฌ๋ฃŒ๊ฐ€ ์นผ๋‚  ์ฃผ์œ„์—๋งŒ ๋จธ๋ฌผ์ง€ ์•Š๊ณ  ์šฉ๊ธฐ ์ „์ฒด๋ฅผ ์ˆœํ™˜ํ•ด์•ผ ํ•˜๋Š”๋ฐ, ์ด๋ฅผ ์œ„ํ•ด ์นผ๋‚ ์˜ ๊ฐ ๋ถ€์œ„๋Š” ์„œ๋กœ ๋‹ค๋ฅธ ๊ฐ๋„๋กœ ์„ค๊ณ„๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์•„๋ž˜๋ฅผ ํ–ฅํ•œ ์นผ๋‚ ์€ ์šฉ๊ธฐ ๋ฐ”๋‹ฅ์— ๊ฐ€๋ผ์•‰์€ ๋ฌด๊ฑฐ์šด ์žฌ๋ฃŒ๋ฅผ ์œ„๋กœ ์ณ์˜ฌ๋ฆฌ๊ณ , ์œ„๋ฅผ ํ–ฅํ•˜๊ฑฐ๋‚˜ ์ˆ˜ํ‰์ธ ์นผ๋‚ ์€ ๊ฐ•๋ ฅํ•œ "๋‚˜์„ ํ˜• ์™€๋ฅ˜(Vortex)"๋ฅผ ํ˜•์„ฑํ•˜์—ฌ ์ƒ๋‹จ์— ๋–  ์žˆ๋Š” ์žฌ๋ฃŒ๋ฅผ ๋‹ค์‹œ ์นผ๋‚ ์˜ ์ค‘์‹ฌ๋ถ€๋กœ ๋Œ์–ด๋‹น๊น๋‹ˆ๋‹ค. ์ด๋Ÿฌํ•œ "์ˆœํ™˜ ๊ตฌ์กฐ"๊ฐ€ ์™„๋ฒฝํ•˜๊ฒŒ ์„ค๊ณ„๋˜์–ด์•ผ๋งŒ ์‚ฌ๊ฐ์ง€๋Œ€ ์—†๋Š” ๊ท ์ผํ•œ ๋ถ„์‡„๊ฐ€ ๊ฐ€๋Šฅํ•ด์ง‘๋‹ˆ๋‹ค. ๋˜ํ•œ ์นผ๋‚ ์˜ ๋๋ถ€๋ถ„์€ ๋‚ ์นด๋กœ์šด "์ ˆ๋‹จ๋ฉด"์„ ๊ฐ€์ ธ ๋ถ€๋“œ๋Ÿฌ์šด ๊ณผ์ผ์„ ์ž๋ฅด๋Š” ๋ฐ ์ตœ์ ํ™”๋˜์–ด ์žˆ๋Š” ๋ฐ˜๋ฉด, ์ค‘์•™๋ถ€๋Š” ๋‘๊ป๊ณ  ํŠผํŠผํ•œ "๋‘”ํƒํ•œ ๋ฉด"์„ ๋ฐฐ์น˜ํ•˜์—ฌ ์–ผ์Œ๊ณผ ๊ฐ™์€ ๋‹จ๋‹จํ•œ ์žฌ๋ฃŒ์— ๊ฐ•ํ•œ "ํƒ€๊ฒฉ ์—๋„ˆ์ง€"๋ฅผ ์ „๋‹ฌํ•˜๋„๋ก ์„ค๊ณ„๋˜๊ธฐ๋„ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์นผ๋‚ ์˜ ๊ฐœ์ˆ˜ ์—ญ์‹œ 4์ค‘, 6์ค‘, 8์ค‘์œผ๋กœ ๋‹ค์–‘ํ•ด์ง€๋Š” ์ถ”์„ธ์ธ๋ฐ, ์ด๋Š” ์นผ๋‚ ๊ณผ ์žฌ๋ฃŒ๊ฐ€ ๋งŒ๋‚˜๋Š” "์ ‘์ด‰ ๋นˆ๋„"๋ฅผ ๋†’์—ฌ ๋ถ„์‡„ ์‹œ๊ฐ„์„ ๋‹จ์ถ•ํ•˜๊ณ  ์ž…์ž์˜ ๋ฏธ์„ธ๋„๋ฅผ ๊ทน๋Œ€ํ™”ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•จ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ๊ฒฐ๊ตญ ์นผ๋‚ ์˜ ์ž…์ฒด์ ์ธ ๋””์ž์ธ์€ ๋ชจํ„ฐ์˜ ํšŒ์ „๋ ฅ์„ ์žฌ๋ฃŒ์˜ ํŠน์„ฑ์— ๋งž๊ฒŒ "์ตœ์ ํ™”๋œ ๋ฌผ๋ฆฌ์  ํž˜"์œผ๋กœ ๋ณ€ํ™˜ํ•˜๋Š” ์ธํ„ฐํŽ˜์ด์Šค์ด์ž, ๋ณต์žกํ•œ ๋‚œ๋ฅ˜ ํ๋ฆ„์„ ์ œ์–ดํ•˜์—ฌ ์ตœ์ƒ์˜ ์งˆ๊ฐ์„ ๋งŒ๋“ค์–ด๋‚ด๋Š” "๊ธฐ๊ณ„ ์„ค๊ณ„ ๊ณตํ•™"์˜ ์ •์ ์ด๋ผ ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

 

๊ฒฐ๋ก 

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