컴프레서 애프터쿨러를 사용해야 하는 이유
13 11월, 2022
애프터쿨러는 압축 공기를 냉각시키고, 그 과정에서 발생하는 수분을 제거하여 장비의 효율성을 높이는 중요한 장치입니다. 압축 공기는 그 과정에서 온도가 상승하며, 이로 인해 공기 중의 수증기가 농축됩니다. 이 수분이 장비에 쌓이면 문제를 일으킬 수 있기 때문에 애프터쿨러는 필수적입니다.
압축공기를 건조시켜야 하는 이유는?
대기 중의 공기에는 항상 어느 정도의 수증기가 있습니다. 우리 주변의 작업 환경을 ‘스펀지’라고 생각해보세요. 스펀지가 물을 머금고 있다가 꾹 짜면 물이 나오듯, 공기를 빠르게 압축하면 그 안에 있는 수분이 밖으로 빠져나옵니다. 이 때문에 압축공기를 건조하게 만들기 위한 장비가 꼭 필요한 거죠.
고온에서 공기를 압축할 때는 온도가 급격히 변하면서 수증기가 발생하게 됩니다. 이때 생기는 수분의 정도를 압력 이슬점(PDP)이라고 합니다. 이러한 수분을 제거하지 않으면 장비의 유지보수 비용이 증가하거나 예기치 못한 가동 중단이 발생할 수 있습니다. 그래서 애프터쿨러와 드라이어 같은 건조 장비를 이용해 압축공기를 건조시키는 것이 중요합니다.
수분을 제대로 제거하지 않으면 부식, 미생물 번식, 높은 습도 환경에서의 문제 등이 발생할 수 있습니다. 이러한 문제는 컴프레서의 수명은 물론, 전체 생산 품질에도 악영향을 미칩니다. 또한, 응축수에는 단순한 물뿐 아니라 다양한 오염물질도 포함되어 있기 때문에, 압축공기를 건조시키는 과정에서 이러한 불순물도 함께 제거됩니다. 청정 공기가 필요한 작업이라면, 적절한 드라이어 시스템이 반드시 필요합니다.
애프터 쿨러란?
애프터쿨러란, 에어 컴프레서에서 발생하는 압축 공기의 온도를 낮춰 수분을 제거하는 장치입니다. 일부 컴프레서는 최대 70%의 수분을 제거할 수 있는 내장형 애프터쿨러를 탑재하고 있어 대부분의 일반적인 작업 환경에서는 이 장치만으로도 충분하며, 건조 공정을 보다 간편하게 만들어줍니다.
그러나 습도가 높은 환경이거나 매우 건조한 공기가 필요한 작업이라면 추가로 드라이어 장비를 설치하는 것이 좋습니다. 어떤 장비를 선택할지는 작업 환경과 설치 공간 등 다양한 조건에 따라 달라지므로, 필요에 맞는 적절한 선택이 중요합니다.
압력이슬점란?
압력 이슬점(PDP, Pressure Dew Point)은 압축공기 내 수분 함량을 나타내는 지표입니다. 이는 공기 중의 수증기가 응축되어 물로 변하는 온도 지점을 의미합니다. 즉, PDP가 낮을수록 공기 내 수분 함량이 적다는 뜻입니다.
압력 이슬점 vs 대기 이슬점
드라이어를 선택할 때 자주 혼동되는 개념이 대기압 이슬점과 압력 이슬점(PDP) 입니다. 두 수치는 동일 기준이 아니며, 서로 직접 비교할 수 없습니다. 예를 들어, 7bar의 압력에서 +2˚C PDP는 대기압 기준으로는 약 –23˚C의 이슬점과 동일한 수준입니다. 이처럼 압축공기 환경에서는 PDP가 더욱 중요한 기준이 됩니다.
어떻게 하면 압축 공기를 건조하게 만들 수 있을까요?
대기 중의 공기는 온도에 따라 수증기 함량이 달라집니다. 온도가 높을수록 더 많은 수분을 포함하고, 온도가 낮을수록 그 함량은 줄어듭니다. 이러한 변화는 공기를 압축할 때 수분 농도에 직접적인 영향을 미칩니다. 예를 들어, 7bar 압력, 200리터/초 용량, 20˚C의 온도와 80%의 상대 습도를 가진 컴프레서는 시간당 약 10리터의 수분을 배출하게 됩니다. 이 수분은 배관과 연결된 장비 내부에 응결되며, 다양한 문제를 야기할 수 있습니다. 이러한 문제를 예방하려면, 압축 공기를 반드시 건조시켜야 합니다.
이를 위해 대부분의 컴프레서는 애프터쿨러(aftercooler) 를 기본 장착하고 있으며, 추가로 일체형 또는 독립형 드라이어를 선택할 수 있습니다. 가장 적합한 솔루션을 찾기 위해서는 사용 환경에서 압력 이슬점(PDP, Pressure Dew Point)을 반드시 고려해야 합니다.
필터만으로는 수분 제거가 충분하지 않나요?
일부 사용자는 압축공기 내 수분을 제거하기 위해 필터를 사용하는데, 이는 임시적인 조치일 뿐 근본적인 해결책이 되지 않습니다. 공기가 더 냉각되면 필터를 지나간 이후에도 추가적인 수분 응축이 계속 발생할 수 있기 때문입니다. 따라서 전문적인 드라이어 장비를 통해 공기를 건조시키는 방식이 필수입니다.
대표적인 드라이어: 냉각식 vs. 흡착식
압축공기 드라이어를 선택할 때 가장 흔히 논의되는 두 가지 방식은 냉각식 드라이어(Refrigerant Dryers) 와 흡착식 드라이어(Desiccant Dryers) 입니다. 어떤 방식이 적합한지는 사용 환경, 예산, 적용 분야에 따라 달라집니다.
- 125마력 이하 냉동식 드라이어_FDVSD, FD, FX 2.4 MB
- 125마력 이하 히트레스 흡착식 드라이어_CD,CD+ 4.5 MB
냉각식 드라이어 (Refrigerant Dryers)
냉각식 드라이어는 경제적이고 범용적으로 사용 가능한 옵션입니다. 고압의 압축공기를 사용하는 대부분의 산업용 애플리케이션에 적합하며, 이름처럼 공기를 냉각하여 수분을 응축시켜 제거하는 방식입니다. 일반적으로 컴프레서와 연결된 배관 시스템을 통해 건조가 이뤄집니다.
◎ 이슬점(PDP): 약 2°C~10°C 수준까지 달성 가능
◎ 에너지 효율성: 비교적 높음
◎ 친환경성: 최신 장비는 온난화 지수를 낮춘 냉매 가스를 사용
흡착식 드라이어 (Desiccant Dryers)
보다 철저한 수분 제거와 청정한 압축공기가 필요한 경우에는 흡착식 드라이어가 적합합니다. 초기 설치 비용은 냉각식보다 다소 높지만, 장기적으로 에너지 효율이 우수하며, 더 낮은 이슬점을 제공합니다. 이 방식은 화학적 흡착 작용을 통해 공기 중의 수분을 제거합니다. 수분을 흡수하는 물질이 사용되어, 생산 과정 중 수증기를 효과적으로 제거할 수 있습니다.
◎ 이슬점(PDP): -40°C까지 도달 가능
◎ 청정도: 매우 높은 수준의 건조 공기 제공
◎ 고온 환경 또는 민감한 산업용 애플리케이션에 적합
효과적인 압축공기 건조를 위한 5가지 기술
드라이어를 선택할 때는 압력 이슬점(PDP)을 정확히 파악한 후, 예산과 용도에 맞는 장비를 선택해야 합니다. 일반적으로 이슬점이 낮을수록 더 높은 투자 비용이 필요합니다. 대표적인 압축공기 건조 방식에는 다음과 같은 5가지 기술이 있습니다.
냉각 + 수분 분리 (Cooling + Separation)
과압축 방식 (Over-compression)
멤브레인 방식 (Membranes)
흡수식 건조 (Absorption Drying)
흡착식 건조 (Adsorption Drying)
이 가이드는 공기 처리에 대해 꼭 알아야 할 핵심 내용을 모두 담고 있습니다. 다양한 오염 물질의 종류부터 공기 품질 기준까지, 공기 처리에 관한 주요 주제를 쉽게 이해할 수 있도록 정리했습니다.
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