풍량(CFM, CMM)계산 : 압력 계산 방법(전압, 동압, 정압)

2년도 지난 시점에 개인적으로 공부한다는 개념으로 작성한 글을 많은 분들이 읽고 있다. 풍량 계산법에 대해 궁금한 사람이 많은 것인지, 아니면 CFM과 CMM이 어떤 뜻인지가 궁금한 것인지는 모르겠지만, 공조를 주 전공으로 건설업에 종사하고 있는 필자에게 또 다른 공부의 의미로 풍량을 바탕으로 압력단위를 계산하는 방법을 알아보도록 하자.

CFM과 CMM을 상호 어떤 식으로 계산하는지는 아래의 글에서 확인하자.

풍량(CFM, CMM) 계산방법

풍량(CFM, CMM) 계산방법

보통 공조의 구성은 배관과 덕트, 열교환을 위한 코일류 그리고 송풍기로 이루어져있다. 차차 다뤄보겠지만, 코일류와 송풍기는 공조에만 있는 특별한 구성요소이기도 하다. 코일류는 간략하게 다루기 쉽지 않기 때문에 오늘은 송풍기(FAN, 팬)와 풍량의 관계에 대해서 알아보도록 하겠다. 

나이대로 판단한다는게 맞는지는 모르겠다. 그러나 40대 이상의 대부분의 사람들은 kgf/㎡를 Pa보다 더 가깝게 느끼는 경향이 있다. 반면 상대적으로 어린 사람들은 Pa를 더 가깝게 느끼곤 한다. 즉, 국제단위계인 SI 단위로 학창시절부터 공부한 사람은 Pa를 더 가깝게 느끼는 것이고, SI단위가 아닌 시기에 공부했던 사람들은 kgf/㎡를 더 가깝게 느끼는 것이다. 또한 mmH2O나 mmAq를 자주 보던 사람도 있는데, 송풍기의 정압을 계산할 때는 Pa보다는 mmAq를 많이 쓰는 편이다. 각종 게이지를 보아도 Pa도 있고, mmH2O도 있고, mm of Water도 있고, mmAq도 있고 다양한 단위를 볼 수 있는데, 일반적으로 mmAq는 송풍기쪽과 펌프쪽에서 자주 볼 수 있다. 

오늘은 풍량과 FAN의 압력(정압), 동압, 그리고 전압을 알아보려고 한다. 우선 사전적인 의미로 정압(Static Pressure)은 유체의 흐름이 없을 때 혹은 흐름을 고려하지 않은 상태의 압력을 말한다. 즉 중력이나 시스템의 압력을 이야기한다. 동압(Variable Pressure Loss)은 유체가 흐를 때 마찰등에 의해 발생하는 압력손실등을 말한다. 전압은 정압 + 동압을 말하며, 조금더 쉽게 이야기하자면 정압은 정해진것이니까, 동압은 이 송풍기의 속도가 0이 될 때 추가로 발생되는 가상의 압력이라고 보면 된다. 아래에서 예시를 한번 보자.

2500Pa, 255mmAq의 정압을 지닌 FAN의 성능TEST 중 동압 측정 값이다. FAN Motor Spec의 효율 80% 이상으로 Test를 진행하고 (인버터 Hz 값 확인) 각 지점별 동압을 측정한다. 정압(SP)인 255 + 동압(VP) 11.24 하면 전압(TP) 266.2가 나오는걸 볼 수 있다. 여기서 각 Position의 값을 다 더해서 나눠주면 VP값이 나오는 것을 확인 할 수 있다. 못믿겠으면 직접 계산하기. 

FAN의 성능 TEST는 이런 동압 측정을 통한 전압 값 확인, 진동 값 확인, 풍량 측정, 풍속 측정, 소음 측정, 온도 측정등으로 이루어진다. 공조 계통에서는 AMCA 인증이 굉장히 의미 있는 편인데, 공조기 시스템 국제 협회라고 해서 쉽게 생각하면 KS나 ISO 같은 규격이라고 생각하면 된다. 그래서 FAN Spec의 표준 규격을 AMCA 210-99 규격을 따른다거나 KS-6311 규격을 따른다거나 하는 경우가 많다. 

자세한 내용은 AMCA로 검색을 해보거나 아래 AMCA(암카) 공식 사이트를 확인해보자. 각종 컨설팅 업체에서 암카 인증을 대행해준다고는 하나, 쉽지 않을 것이다. 오죽하면 S사 현장에 들어가는 모든 송풍기엔 AMCA 인증이 붙어있을까? 

https://www.amca.org/

AMCA - Air Movement and Control Association International, Inc.

본인이 공조쪽에 관심이 있거나, 공조쪽에서 종사한다면 S사나 H사의 현장에 들어가는 공조기기들이 어떤 회사의 부품을 쓰고, 또 어떤 회사의 제품인지 한번쯤은 확인해보는 것도 좋다. 이를테면 반도체 현장에서는 FFU턴온이 핵심 공기인데, FFU는 무엇이며 FFU는 어디서 만든 것을 사용할까? 신성이엔지와 원방테크가 가장 유명하다던데, 신성이엔지랑 원방테크는 FFU 말고 또 어떤것을 만들까? 그것이 일을 배워가는 시작점이지 않을까? (주가만 보지 말고...) 

https://search.naver.com/search.naver?ie=UTF-8&sm=whl_hty&query=%EC%9B%90%EB%B0%A9%ED%85%8C%ED%81%AC 

원방테크 : 네이버 통합검색

https://search.naver.com/search.naver?sm=tab_hty.top&where=nexearch&query=%EC%8B%A0%EC%84%B1%EC%9D%B4%EC%97%94%EC%A7%80&oquery=%EC%9B%90%EB%B0%A9%ED%85%8C%ED%81%AC&tqi=hIwGxlp0JywssdMmN7wssssstLZ-100337 

신성이엔지 : 네이버 통합검색