뽐뿌와 빨대

[남청도]

요즘 길을 가다 보면 젊은이들이 커다란 종이컵에 커피를 담아 뚜껑(Coffee Lid)에 뚫린

구멍에다 빨대를 꽂아 다니는 것을 자주 목격하게 된다. 마치 유행이나 되는 듯이 말이다.

보도에 의하면 우리나라 스타벅스 매장수가 일본을 제치고 세계3위라고 한다. 인구밀도

로 보면 세계 최고다. 그 만큼 국민 모두가 커피에 중독된 셈이다.

우리나라가 커피 공화국이 되는데 한몫을 한 것은 종이컵과 빨대의 출현이다. 플라스틱 빨대가

처음 나온 것은 1960년대로 알고 있고 그 후 2020년대 초반 ESG경영 바람이 불자 스타벅스에서 종이

빨대를 쓰기 시작했다. 우리나라에서도 플라스틱 빨대가 썩지 않아 환경오염을 초래한다고 해서 한 때

사용되었다가 빨대를 흐물흐물하지 않게 하기 위해 코팅하는 물질이 인체에 유해하다는 주장이 나오면서

모습을 감추었다. 트럼프는 바이든이 추구한 ESG경영을 뒤엎는다고 종이빨대 대신에 플라스틱 빨대 사용을

대통령 선거운동 캠페인을 벌이면서 한묶음에 15불씩 팔아 1주만에 후원금 46만불을 챙기기도 하였다.

빨대도 알고보면 뽐뿌(pump)의 일종이다. 뽐뿌의 원리는 압력차를 이용하는 것이다. 우물에 설치

해서 낮은 곳에 있는 샘물을 길어 올리는 원리도 대기압보다 낮은 진공을 만들어 빨아들인 후에

유체에다 인력이나 기계적 운동에너지를 공급해서 위치가 높은 장소로 이동시키는 것이다.

빨대를 쓰든 안쓰든 동물들은 물을 마실 때는 대부분 빨아 마신다. 빠는 힘은 거머리가 단연 최고다.

빠는 힘이 세다는 것은 진공도를 높이는 것이다. 태풍이 세다는 것도 기압의 차가 크기 때문이다.

배를 타면 기관실에 보조기계들이 많은데 유체를 공급하는 펌프류가 많다. 그 중에서도 구조가 간단하고

효율이 높은 볼류트 펌프가 많이 쓰인다. 하지만 비상소화펌프는 흡입수두가 높아 검사시 물이 잘

분출되지 않아 선원들이 애를 먹는다. 대기압하의 물을 끌어 올리려면 원리상 10m 가 경계지만

실제로는 관의 저항 등이 있어 7m정도 밖에 되지 않는다. 그것도 펌프가 오래되면 부품이 마모되어

제 성능을 발휘하지 못하므로 운전을 해도 진공도가 떨어진다. 여기서 펌프의 원리와 종류를 한번 볼까.

펌프(pump)는 기계적 에너지를 이용하여 액체 또는 기체를 이동시키는 장치입니다. 펌프의 원리는 압력

차이를 이용하여 유체를 흡입하고 방출하는 데 기반을 둡니다. 펌프는 크게 동력 펌프와 수동 펌프로 나뉘며,

가장 일반적인 동작 원리는 다음과 같습니다.

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1. 펌프의 기본 원리

펌프는 다음 두 가지 원리를 기반으로 작동합니다.

1. 압력 차이 생성
   • 펌프 내부에서 압력 차이를 발생시켜 유체가 자연스럽게 낮은 압력에서 높은 압력으로 이동하도록 합니다.
2. 기계적 에너지 변환
   • 전기 모터, 엔진 또는 수동 조작을 통해 회전력이나 직선 운동을 만들어 유체를 이동시킵니다.

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2. 펌프의 종류 및 원리

펌프는 작동 방식에 따라 다음과 같이 분류됩니다.

① 체적식(용적식) 펌프 (Positive Displacement Pump)

• 작동 원리: 일정한 부피의 유체를 물리적으로 밀어내어 압력을 증가시켜 유체를 이동시킵니다.
• 특징: 고압에 적합하며, 일정한 유량을 제공합니다.
• 예시:
  • 피스톤 펌프: 실린더와 피스톤을 이용해 유체를 밀어내는 방식
  • 기어 펌프: 두 개의 맞물린 기어가 회전하며 유체를 밀어냄
  • 다이어프램 펌프: 유연한 막(다이어프램)이 움직이며 유체를 이동

② 원심 펌프 (Centrifugal Pump)

• 작동 원리: 회전하는 임펠러(impeller, 날개 바퀴)의 원심력을 이용하여 유체를 빠르게 회전시켜 압력을 증가시켜
• 이동시킵니다.
• 특징: 유량이 크고 연속적인 흐름을 제공하는 데 적합하며, 주로 산업 및 가정용으로 사용됩니다.
• 예시:
  • 단단 원심 펌프: 한 개의 임펠러 사용
  • 다단 원심 펌프: 여러 개의 임펠러를 사용하여 더 높은 압력을 생성

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3. 펌프의 일반적인 활용 분야

• 산업용: 화학 공정, 정유 공장, 수처리 시설 등
• 건설 및 토목: 배수 작업, 지하수 펌핑 등
• 일상생활: 수도 공급, 자동차 냉각 시스템, 에어컨 등

펌프의 종류와 원리는 사용 목적에 따라 다양하게 적용되며, 효율적인 유체 이동을 위해 설계됩니다. 필요한 환경과 조건에

맞는 펌프를 선택하는 것이 중요합니다. 

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