산업용 시설은 일반적으로 펌프를 포함한 다양한 설비로 구성되며, 설치된 모든 설비들이 산업용 급수 시스템과 연결됩니다. 따라서 하나하나의 설비 장치를 개별적으로 살펴보는 뿐 아니라 전체 인프라의 일부로 바라보는 것이 중요합니다.

이러한 접근 방식은 전체 시스템의 효율을 극대화할 수 있으며, 궁극적으로 막대한 에너지 비용을 절감할 수 있습니다. 실제로 유럽 펌프 제조사 협회인 Europump의 연구를 통해 시스템 제어 방식 개선은 에너지 사용량 절감의 20%를 차지한다는 것이 밝혀졌습니다.

이번 과제에서는 산업용 급수 시스템의 작동 원리와 현장에서 일반적으로 직면하는 문제점을 소개 합니다.

일반적으로 산업용 급수 시스템의 당면 과제는 압력 부스팅, 수위 제어, 유체 이송 및 여과의 네가지 입니다.

압력 부스팅이란 전체 시스템의 최적 압력을 유지한다는 것을 뜻하며, 펌프와 근접한 곳이든 가장 먼 곳이든 관계없이 동일한 수압을 유지하는 것이 최우선 과제입니다. 최적 압력을 유지하면서 에너지 효율을 극대화하기 위해 자동으로 운전 제어가 가능한 지능형 펌프를 사용해야 합니다.

압력 부스팅은 각종 생산 라인에서 핵심 요소입니다. 세척 시설을 예를 들면, 분사 노즐의 수가 한 개이든 열 개이든 수량에 관계없이 전 시설에 유압이 동일해야 합니다.

수위 제어란 물 탱크 수위를 일정하게 유지하기 위한 프로세스입니다. 식품 및 의약 업계 설비에서 저장 탱크의 유체 수위를 일정하게 유지하는 것은 핵심 요소입니다.

특히 저장 탱크에 유체를 채우는 것보다 수위 제어를 위해 비우는 과정이 보다 높은 기술력을 요합니다. 이는 와류와 난류가 발생할 경우 펌프가 정확히 필요한 양의 유체를 빨아들이기 힘들기 때문입니다. 와류에 의한 캐비테이션과 진동은 최악의 경우 펌프를 파손시킬 수도 있습니다. 이를 예방하기 위해 저장 탱크 크기와 유속 간의 올바른 균형점을 찾는 것이 중요합니다. 예를 들어 소형 탱크로부터 시간 당 100m³를 배수하는 경우에는 펌프가 손상될 확률이 매우 높습니다.

유체 이송은 산업용 급수 시스템의 모든 분야에서 중요한 설비입니다. 유속을 낮추면 운영 비용은 절감되지만 그만큼 침전 위험성이 증가하므로, 올바른 균형점을 찾는 것이 중요합니다.

다만 그 균형점은 정해진 수치가 있는 것이 아니라, 크기에 따라 유속을 조절해야 합니다. 예를 들면 유체에 포함된 입자가 크고 무거울수록 유속이 더 빨라 져야합니다.

마지막으로 여과란 유체에서 고형물을 분리하는 과정을 말합니다. 펌프를 이용해 압력을 가하여 유체가 필터로 통과하면서 고형물이 여과 처리 됩니다. 다만 여과된 고형물로 인해 필터가 막힐 경우 청소가 필요합니다. 필터 청소는 비용이 많이 드는 프로세스인데, 그 이유는 필터를 제거하거나 역류 필터 혹은 압축 공기로 필터를 청소하기 위해 생산을 멈춰야 하기 때문입니다. 청소 방법은 필터 유형에 따라 상이합니다.

그러나 내장형 인버터와 별도의 센서가 장착된 펌프를 사용하면 생산 중단을 해결 할 수 있습니다. 장착된 센서는 필터의 막힘을 측정하여 필요 시마다 자동으로 역류 필터 프로세스를 작동하여 필터를 청소하게 됩니다. 필터를 세척한 뒤 인버터로 시스템을 즉시 재가동하여 가동 중단 시간을 최소화 할 수 있습니다.

하지만 소개된 네 가지 과제를 해결하는 것만이 전부는 아닙니다. 시스템 운영에 적합한 펌프 선택 역시 중요합니다. 전 시스템에 최적화된 펌프를 사용하면 비효율적인 에너지 소모뿐만 아니라 시스템 생애주기비용, 부품 마모 및 유지 보수 운영을 최소화 할 수 있습니다.

산업용 급수 시스템을 요약하자면 개별적 용도에 치중하기보다는 시스템 전체를 살펴보는 것이 중요하다고 할 수 있습니다.

다시 말해, 지능형 솔루션을 적용함으로써 시스템 전체를 조망할 수 있을 뿐 아니라 보다 효율적이고 지속 가능한 산업용 급수 시스템을 구현할 수 있습니다.