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보도자료
占쏙옙占쏙옙占� [2020.05.20] ‘진짜’ 휴지통없는 깨끗한 화장실 가능해 진다 |
[★한국생산기술연구원 보도자료] 진짜 휴지통없는 깨끗한 화장실 가능해 진다_게시.hwp
[보도자료 사진1] 진짜 휴지통없는 깨끗한 화장실 가능해 진다..jpg
[보도자료 사진2] 진짜 휴지통없는 깨끗한 화장실 가능해 진다..jpg
[보도자료 사진3] 진짜 휴지통없는 깨끗한 화장실 가능해 진다..jpg‘진짜’휴지통없는 깨끗한 화장실 가능해 진다. |
- 생기원-황해전기, ‘돌덩이도 옮길 수 있는 단일채널펌프’ 개발
- 단일채널펌프 국산화로 원가는 2~3배 낮추고, 효율은 50% 높여
□ 최근 미국에서는 코로나19 확산에 따라 화장지 사재기 현상이 발생했고, 그 여파로 하수처리 시스템이 마비됐다는 소식이 전해졌다. 휴지를 미처 구하지 못한 소비자들이 물티슈와 주방용 휴지 등을 변기에 버리면서 하수구가 막히고, 오수가 넘치는 문제가 발생했다.
ㅇ 국내에서도 고속도로 휴게소와 같은 공중 화장실에서 ‘휴지통 없는 깨끗한 화장실’을 표방하지만, 여전히 작은 위생용품 휴지통이 자리 잡고 있다. 변기에는 ‘휴지’만 버리라는 것이다.
ㅇ 이 같은 현상의 원인은 펌프에 있다. 기존 오폐수용 펌프가 휴지와 같이 물에 녹고 가벼운 물체는 옮길 수 있지만 물티슈, 위생용품과 같이 부피와 무게가 나가는 고형물은 이동 중 유로(流路)를 막아 고장을 유발하기 때문이다.
□ 한국생산기술연구원(원장 이낙규, 이하 생기원)은 이 같은 문제를 해결하고자 중소기업 ㈜황해전기와 손잡고 돌덩이같이 무겁고 부피가 큰 고형물까지 옮길 수 있는 ‘단일채널펌프(Single-Channel Pump)’ 국산화에 성공했다.
ㅇ 최근 하수처리장에서는 양 날개 대칭구조의 회전체가 장착된 2베인펌프(2 Vane Pump)를 사용하고 있다. 구조가 단순해 제작이 쉽고 단가도 낮다는 장점 때문이다.
ㅇ 문제는 양 날개가 맞물리는 구조로 인해 확보할 수 있는 유로의 너비가 넓지 않아 고형물이 걸려 막히는 일이 빈번하게 발생한다는 것이었다. 전체 펌프 고장의 98%를 차지할 정도다. 아울러 사용전력 대비 낮은 효율도 지적돼 왔다.
ㅇ 이에 청정에너지시스템연구부문 김진혁 박사 연구팀은 고부가가치 산업으로 새로운 판로를 모색하던 ㈜황해전기와 의기투합해 ‘단일채널펌프’ 개발에 나섰다.
□ 단일채널펌프는 단일 날개구조의 회전체만으로 작동하기 때문에 유로 크기를 최대로 확보할 수 있어 크고, 단단한 고형물까지 통과시킬 수 있다. 여기에 효율은 기존 펌프 대비 50%정도 높아 경제적이다.
ㅇ 다만 태생적 비대칭구조에서 오는 심한진동이 걸림돌이었다. 진동이 지속되면 파이프 연결 볼트가 풀리는 심각한 하자로 이어질 수 있기 때문이다.
ㅇ 이러한 문제를 해결하고자 연구팀은 비대칭 회전체로도 중심축이 치우치지 않는 최적화 설계에 나섰고 ‘고효율 저유체유발진동 단일채널펌프 설계기술’ 개발에 성공했다. 2018년 생기원 ‘기업주문형생산기술실용화사업’에 착수한지 2년 만에 얻은 성과다.
ㅇ 회전하는 힘이 축 방향으로 가해지도록 최적의 수치를 조정한 것이 이번 기술의 핵심이다. 회전하는 비대칭 회전체와 정지되어 있는 벌류트(물을 모아서 내보내는 달팽이관처럼 생긴 구조물)의 상호작용에 의한 유체유발진동을 최소화한 것이다.
□ 개발한 단일채널펌프는 현재 제주도를 테스트 베드(Test Bed) 삼아 상용화단계에 진입했다. 2019년 12월부터 제주도 상하수도에 실제로 펌프를 설치해 연구소가 아닌 현장에서의 성능 인증에 나섰다.
ㅇ 이미 해당 기술관련 국내 12건의 특허등록을 마쳤고, 미국 특허 2건은 등록을 위한 심사 중이다. 지난해 11월에는 한국유체기계학회로부터 기술상을 수상하기도 했다.
ㅇ 이번 개발품은 외산제품과 비교 동등한 성능(수력학적 성능상 효율 50.5%*)을 자랑하면서도 단가는 2~3배 낮춘 것이 특징이다. 또한 황해전기의 인프라와 제작기술 덕분에 주문과 설치까지 약 40여일이 소요되는 외산제품과 달리 일주일이면 납품까지 가능하다.