(주)대명엔지니어링(대표 신경재)은 ‘2023년 클린에어엑스포’에 각종 열교환기의 에너지효율을 획기적으로 향상시킬 수 있는 난류발생장치 (제품명 : Vortex Witcher)와 와류형 공기분사 기술이 적용된 ‘게이트형 공기청정 살균시스템’을 선보여 참관객들의 주목을 받았다.

난류발생장치는 열교환기를 구성하는 핵심부품인 파이프의 유입구에 장착해 파이프 내에 흐르는 유체에 난류를 일으켜, 유체와 관내 벽면의 접촉면적과 유체의 파이프 내 체류시간을 확대시켜 열전달 효율을 개선하는 원리다.

난류발생장치가 적용되지 않은 기존 제품 대비 10% 이상의 열전달 효율이 향상됨으로써 획기적인 에너지절감 효과를 기대할 수 있다.

또한 관 내부에 난류를 발생시킴으로써 작동유체(Working Fluid)에 섞여 있는 각종 화합물이 침착, 부식되는 현상을 방지해 설비관리비 절감 및 설비 수명을 향상시킨다.

신경재 대명엔지니어링 대표는 “그동안 산업계에서는 열교환기의 열전달 효율을 향상시키기 위해서 전열 핀의 형상, 재질을 변경하거나 유체 흐름을 지연하기 위해 나선형 Groove 등 형상이 복잡하고 관내 삽입 등의 어려움 상존하는 현실성이 떨어지는 기술을 적용해왔다.”라며 “당사에서 국내 최초로 개발한 열교환기에 적용되는 난류발생장치는 형상이 단순하고 파이프 연결부에 적용돼 제작 및 시공이 편리한 장점, 설치 운용시 기존 기술 대비 유속의 지연(차압 증가)이 발생되지 않고 난류 발생의 영향에 의해 Fouling 침착을 방지하는 등 부가적인 효과도 거둘 수 있다.”고 강조했다.

국내 특허는 물론 미국특허 취득, 조달혁신제품 인증

난류발생장치는 열부하와 작동유체의 종류와 유속 등에 따라 파이프의 최적 구경과 재질을 선정하고 열교환기 입구측 파이프에 간단하게 설치 적용하면 된다. 이 장치는 파이프에 고정되는 리드부와 난류를 발생시키는 블레이드 부로 구성되며 특히 배관 내부에서 최적의 난류를 발생시킬 수 있는 블레이드 숫자와 각도 형상을 찾아 적용하면 효율을 혁신적으로 상승시킨다.

난류발생장치는 냉동냉장산업, 공조산업, 지역난방, 발전소, 석유화학, 제철소, 제약&식품공장, 쿨링타워 등의 대형 플랜트 등에 적용되는 플레이트 핀 타입 열교환기, 셀&튜브 타입 열교환기, 쿨링타워 교환기, 건식 냉각탑 열교환기에 적용돼 공급되고 있다. 적용 가능한 파이프 규격은 8~500A이다.

신경재 대표는 “플랜트에 따라 열교환기 제품의 크기와 재질이 상이하므로 열교환기를 구성하는 관(Pipe)의 내경과 유속에 맞는 최적의 난류발생장치를 적용하면 열전달 효율을 극대화시킬 수 있다.”라며 “최근 백연과 소음으로 인한 민원이 제기되고 있는 냉각탑의 경우, 당사의 건식 Type 열교환기 제품을 적용해 열전달 효율을 증가시키고 백연과 소음을 저감하는 효과를 거두었다.”고 언급했다.

열교환기 파이프의 난류발생장치(제품명 : Vortex Witcher) 기술은 2015년에 국내 최초로 개발돼 2016년 국내 특허등록, 2019년 미국 특허를 취득했다. 특히 열교환기의 획기적인 효율 향상과 설비 수명 연장 등 기술성을 인정받으며 2021년 6월에는 조달청 혁신제품 인증을 취득했다.

신경재 대표는 “한미약품 평택 공장, 전매공사 울산 등 다수의 산업현장에 적용되며 기업들의 ESG 경영의 한 축을 담당하고 있다.”고 말했다.

에어샤워 게이트, 공기청정 살균시스템

대명엔지니어링은 이 기술을 응용해 각종 미세먼지나 바이러스를 제거할 수 있는 와류형 공기분사 기술 기반의 에어샤워 게이트 싹스윕(SSAK-SWEEPER)을 개발, 2021년 국내 특허를 등록했으며 2022년 7월에는 조달청 혁신제품 인증을 획득했다.

에어샤워 게이트 싹스윕은 와류분사기술을 적용한 게이트형 공기청정 살균시스템으로 △에어커튼 △에어샤워 △흡입팬 △공기정화 △공기살균의 복합기능을 수행한다.

우선 상부 전후부의 에어 토출구에서 분사된 바람으로 형성된 에어커튼은 출입자로부터 제거된 유해물질이 실내로 유입되는 것을 차단한다. 이어 상부 좌우측 3면에서 복합 헤파필터와 UV-C 살균모듈로 정화된 공기는 내부순환 시스템에 의해 와류형 에어로 강력 분사돼 출입자의 몸에 묻은 유해물질을 깨끗하게 제거한다. 그리고 좌우 슬릿홈에 설치된 다수의 독립된 흡입부에서 탈락된 유해물질의 출입자 흡입을 방지하고 실내로 유출되지 않도록 포집 및 비산을 방지한다.

신경재 대표는 “상·하·좌·우 지그재그 형태로 교차 배치된 노즐로 인해 강력한 난류 형태로 분사된 에어는 기존 유사제품 대비 고효율 에어, 동일 에어량으로도 분출 압력이 상승해 공기 비거리와 유효면적을 증가시켜 오염물질 제거 효과를 획기적으로 증대시킨다.”라며 “내부순환 시스템은 출입자가 없을 경우, 자동제어시스템에 의해 공기정화 모드로 변환돼 하부 흡입구를 통해 상시 실내 공기살균 및 정화 기능이 수행된다.”고 말했다.