날개 없는 선풍기

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1 개요

Bladeless Fan 불량품

에어 멀티플라이어. 날개가 없어 손가락이 다칠 염려가 없다. 선풍기는 날개가 있다는 발상을 뒤집어서 만든 물건으로, 실제 능력에 비해 매우 인기가 높다.

제트 엔진의 원리를 따와서 흡입한 공기를 압축시켰다가 내뿜는 방식으로 공기를 내뿜는다. 덕분에 일반 선풍기에서 나오는 바람과는 좀 느낌이 다르다. 그리고 바람이 나오는 부분은 바로 저 동그란 부분으로, 가까이서 보면 얇게 틈이 있어서 그 틈으로 바람이 나오는 것을 알 수 있다.

일단 날개가 없고 크기도 그리 큰 편이 아니라 상당히 가볍다. 덤으로 미려해보이기까지 한다. 그리고 안전사고의 위험성이 일반 선풍기에 비해 적다.

그러나 제트 엔진의 원리를 따와서인지 보통 선풍기에 비해 제트엔진소음이 좀 더 크다는 단점이 있다.

2 원리

비행기나 헬기에 써먹으면 재밌을 듯 비행기는 그게 제트기지 뭐야
흔히 날개가 없다보니 아예 모터가 없다고 오해하는 경우가 있는데, 엄밀히 말하자면 기둥처럼 생긴 부분에 모터가 있으며 여기서 압축기로 주변 공기를 빨아들여 동그란 링 부분으로 공기를 내보낸다. 잘 보면 기둥에 공기가 빨려들어갈 수 있도록 촘촘한 구멍도 나있다.

동그란 링 부분에는 작은 틈이 있으며, 이 틈에서 공기가 새어나오듯 빠져나온다. 이때 공기는 코안다효과라 하여 링부분의 벽면을 타고 바깥으로 휘어져 나가듯 흐르게 되는데 이것이 포인트.

이렇게 휘어지는 공기 흐름의 주변은 압력이 낮아지게 되며, 압력이 낮아짐에 따라 동그란 링 주변 공기가 이 링 가운데의 낮아진 압력부분으로 빨려들어온다. 빨려들어온 공기는 다시 바깥으로 흐르며 바람을 만드는 것. 이 바람만으로는 힘이 약하지만, 바람이 다시 주변의 공기를 끌고 가며 더 큰 바람을 만듬으로써 본래 링 주변에서 빨려들어왔던 공기에 비해 더 많은 양의 공기흐름을 만들게 된다.

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즉 링 가운데에 낮은 압력을 만든 다음 이것으로 일단 바람을 만들어내면 그 바람이 점차 증폭되는 방식. 이를 에어 멀티플라잉 시스템이라 하는데 옛날에 풍동실험장비를 구입할 돈이 없던 수많은 공대나 연구소에서 사용하는 기계에서도 강풍기를 이용하여 비슷한 효과를 내던 유서깊은 기법이다.

이 원리를 1738년 다니엘 베르누이가 발견했다고 해서 베르누이의 정리(Bernoulli Principle)라고 하며 유체역학을 하면 일반물리의 뉴턴 법칙과 마찬가지로 가지고 놀 정도가 되야한다.

이 방식의 큰 장점은 날개가 없다는 것과, 풍절음이 거의 발생하지 않는다는 것, 그리고 바람에 펄스가 거의 안 나타난다.

단, 멀티플라이를 하는 과정에 상당히 높은 압력이 필요하므로 위에 언급한 바와 같이 기둥 부분에는 압력 차이를 만들어내는 일종의 원심식 압축기가 들어있다.

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그래서인지 최대출력에서 내부 터보의 속도가 10KRPM 이 넘어가는 사태가 발생, 생각보다 소리가 좀 시끄럽다. 선풍기의 경우 RPM 이 다들 2000RPM 을 넘지 않아 5엽 선풍기의 강풍 설정시 1800*0.8*5/60 = 120Hz 의 펄스가 발생하나, 다이슨 Air Multiplier 의 경우 12000*1.0*24/60 = 4800Hz 의 진공청소기같은 소리가 나기에 사람 귀에 특히 더 거슬린다.

생각보단 바람이 약한데, 이건 어쩔 수 없으니 이해하는 수 밖에 없다. 기압차를 유도해봐야 저 조그만 차저로 압력이 크게 많이 나오진 않기 때문이다.

3 논란

날개없는 선풍기는 1980년대 도시바에서 최초로 개발하여 각국에 특허를 출원하였으나 소형화가 되지 못하여 유지비만 까먹고 특허가 만료되었다. 이후 영국의 청소기 전문 기업 다이슨에서 새로 개발하여 특허를 출원했는데, 이 발명이 선행기술에서 진보된 발명인지 논란이 있어 소송이 아직 진행중이다.

다이슨 정품은 수입품인지라 가격도 상당히 비싸다. 본토에서는 약 200~300달러 정도 하는 것에 비해 국내에서는 다이슨 정품의 가격이 50만원 정도 하며, 이것을 복제한 물건도 10만원 정도 나간다. 이 복제품은 홈TV나 인터넷 등지에서도 판매되고 있으며, 다이슨 본사는 한국이나 중국산 제품이 특허권 침해라고 주장한다. 반면 한국과 중국기업은 다이슨 특허는 특허 대상이 아니라거나, 자사의 제품은 도시바의 원 기술만 이용한 것이라고 주장한다.

4 기타

단점으로는 선풍기 특유의 으아아아아 "아아아아아아~~~"가 안된다고 한다. 애초에 이 현상 자체가 날개 회전 때문에 생기는 현상이니..

이 선풍기의 작동원리가 2011년 시행된 경찰대 1차선발 시험에서 비문학 지문으로 나왔다.

2010년대 즈음부터는 USB 선풍기로도 많이 판매하고 있는 듯하다. 싸고 작다는 점이 장점이지만 상기했듯 약한 바람이 더 약하고 소음이 강한지라... 별 기대 안하고 쓰면 괜찮긴 하다(문자 그대로 진짜 별 기대 안하고 써야 한다). 물론 같은 값의 날개달린 선풍기가 더 좋다는건 두말하면 잔소리고


- 치명적인 단점은 청소가 쉬운 선풍기가 아니라 청소가 불가능한 선풍기라는 점이다. 다이슨의 한국소개 홈페이지에서도 이점은 교묘히 청소가 쉬운 선풍기라는 눈가리고 아옹의 모습을 보여주고 있는데 실질적으로 청소가 가능한 곳은 바람을 흡입하는 하단 흡입구와 바람을 배출하는 링부분뿐이다.
이것은 마치 일반 선풍기의 커버만 닦은 뒤 먼지 낀 날개를 냅두고 청소 끝~ 을 외치는것과 별 차이가 없는 행위이다.
실질적으로 모터가 돌아가는 부분은 에어프레셔로 바람을 쏴서 청소하는 방법이 전부인데 마치 컴퓨터의 팬과 비슷할 정도의 먼지가 배출된다. 문제는 이 역시 간접적으로 하단 공기흡입구로 에어프래셔를 쏘거나 링부분을 분리한 뒤 위에서 쏘는 방법인데 두 방법 전부 팬을 직접적으로 청소 할 수 있는 방법이 아니다.(아니면 별모양 드라이버를 구한뒤 전부 분해해도 될꺼 같긴하다만...뒷일은 책임 질 수 없다...)
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그 외의 단점은 소음이 크다, 바람이 약하다, 가격이 비싸다 정도로 보면 될 것이다. 단점 투성이잖아