송풍기의 성능을 이해하려면 풍량(Q), 정압(P), 풍속(V)의 관계를 함께 알아야 하며, 정압은 특히 설치 환경(덕트 길이, 필터, 곡선 등)에 따른 공기 흐름의 저항을 극복하는 능력을 평가하는 핵심 지표입니다. 정압(static pressure)의 개념과 송풍기에서의 역할, 계산과 적용 사례를 쉽게 정리했습니다.
송풍기의 정압(static pressure)이란? 풍량과 함께 알아야 할 공기저항의 핵심
풍량이 아무리 커도 원하는 공간에 공기를 제대로 보내지 못하면 아무 소용이 없습니다. 여기서 중요한 개념이 바로 '정압(static pressure)'입니다. 정압은 송풍기가 공기 흐름을 유지하기 위해 얼마나 압력을 내야 하는지를 의미하며, 환기 설비나 공조 시스템에서 매우 중요한 성능 지표입니다.
정압(static pressure)이란?
정압은 공기 흐름이 정지해 있을 때, 단위 면적에 작용하는 압력으로, 덕트, 필터, 댐퍼 등 내부 저항을 극복하기 위한 송풍기의 능력을 나타냅니다. 단위는 일반적으로 mmAq(수주 밀리미터), Pa(파스칼) 등으로 표현되며, 1mmAq는 약 9.8Pa에 해당합니다.
간단히 말해, 정압은 공기를 얼마나 멀리, 또는 복잡한 경로로 보내기 위한 힘이며, 송풍기의 압력 성능을 말합니다.
정압과 풍량의 상관관계
정압과 풍량은 송풍기 성능 곡선의 두 축입니다.
- 정압이 높으면 먼 거리나 많은 장애물을 극복할 수 있지만, 풍량은 감소
- 풍량이 크면 많은 공기를 이동시킬 수 있지만, 저항이 큰 환경에서는 성능 저하 가능
이러한 특성 때문에 **‘풍량-정압 곡선(Air Volume vs Static Pressure Curve)’**이라는 그래프를 통해 송풍기 성능을 평가하게 됩니다.
예: 덕트 길이가 긴 산업시설, HEPA 필터가 장착된 클린룸 등에선 높은 정압이 필수
송풍기 선정 시 정압 고려가 필요한 이유
설치 환경에 따라 필요한 정압이 다릅니다. 예를 들어:
- 일반 사무실 환기: 낮은 정압(30~50Pa)이면 충분
- 주방 후드 + 필터: 중간 정압(100~150Pa)
- 클린룸, 집진기, 긴 덕트 시스템: 고정압(200Pa 이상)
설계자가 송풍기를 선정할 때는, 덕트 설계도와 손실 계수, 장비별 저항 값을 모두 고려해 **필요 정압 총합(TSP: Total Static Pressure)**을 산정하고 이에 적합한 팬을 선택해야 합니다.
정압과 팬 곡선(Fan Curve)
송풍기 제조사에서는 일반적으로 풍량-정압 곡선을 제공하며, 이 그래프에서 사용 조건에 맞는 작동점을 찾아 팬을 선정합니다.
실제 조건에서 시스템 저항곡선(System Curve)과 팬 성능곡선(Fan Curve)이 교차하는 지점이 실제 운전점(Operation Point)이 되며, 이때의 풍량과 정압이 실성능입니다.
4. 정리 요약
정압은 송풍기가 공기를 밀어내는 데 필요한 압력으로, 시스템 저항을 극복하는 힘입니다. 풍량과 함께 고려하여 최적의 송풍기를 선택해야 공기 흐름이 원활하게 유지됩니다.
2025.04.11 - [기계안전점검] - 송풍기의 정압(static pressure)이란? 풍량과 함께 알아야 할 공기저항의 핵심