| 대중적인 워터 펌프의 이미지. |
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1. 개요
펌프(pump) 또는 양수기(揚水機)는 기계의 운동 에너지를 이용해 액체 또는 기체를 한 쪽으로 흡입해서 반대쪽 방향으로 내보내는(토출) 장치이다.2. 용도
유체를 흐르게 하는 장치이므로 용도가 무궁무진하다. 펌프라 하면 농촌에서 물을 댈 때나 쓰는 기계라고 생각하기 쉽지만 펌프는 일상 생활에서 흔히 접하게 되는 기계다. 일단 상수도가 대표적이지만 도시에 산다면 배수 펌프의 덕을 항상 보고 있는 것이다. 연료, 냉매 등도 유체이므로 펌프가 관여한다. 자동차만 해도 연료 펌프와 냉각수 펌프가 기본으로 들어가는 것이다. 비행기, 로켓 등 연료를 사용한다면 펌프는 반드시 필요하다.다만 히트 펌프는 이름만 펌프지 진짜 펌프가 아니다. [1]
3. 종류
피스톤식, 원심식, 기어식 등 여러 가지가 있다.3.1. 작두 펌프
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| 예시 | 원리 |
원리는 압력의 차이에 있다. 작두 펌프의 피스톤은 한 방향으로만 유체를 통과시키는 판막이 달려있다. 피스톤이 내려갈 때는 공기를 통과시키고, 올라갈 때는 공기를 막아서 물을 빨아올리는 원리이다. 다만 지하의 수위가 낮거나 피스톤이 낡은 경우 먼저 물을 한 바가지 부어줘야 비로소 물이 올라오기도 한다. 그 이유는 피스톤을 끌어올리는 동안 아랫쪽이 진공 상태가 되어야 하는데, 처음에 실린더가 비어 있으면 피스톤을 움직여도 진공 상태가 잘 되지 않기 때문이다. 이때 물을 부어 실린더를 물로 채우고 피스톤을 움직이면 쉽게 진공 상태를 만들 수 있는데, 이 먼저 붓는 물이 바로 마중물이다. 마중물은 한자가 아니라 순우리말로 마중 나가는 물이란 뜻이다.[4]
진공을 통해 압력의 차이를 발생시키는 원리상, 작두펌프로는 물을 10m 이상 끌어올리는 건 불가능하다. 진공으로 물을 끌어올리는 건 1기압 기준으로 1013cm 정도가 한계다. 물이 아니라 수은을 끌어올릴 경우는 76cm가 한계다.[5]
3.2. 기어 펌프
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| 내접형 | 외접형 |
3.3. 베인 펌프
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| 예시 | 원리 |
3.4. 램 펌프
램 펌프(ram pump)는 물의 흐름을 가로막을때 생기는 순간적인 압력을 이용해서 높은 곳으로 물을 보내는 장치다. 보통은 높은 곳에서 떨어지는 물의 위치에너지를 이용하며, 이론상 떨어지는 물의 1/10을 물이 떨어지는 높이의 10배 높이까지도 올릴 수 있다고 한다. Water hammer, Hydraulic ram, 혹은 수격펌프(水擊 pump)라고도 불린다. 영국의 시계 장인인 존 화이트허스트가 1772년에 발명하였다.[출처]
3.5. 리츠 펌프
| 예시 | 원리 |
4. 기타
주로 TCG 게임에서 자원을 수급하는 것을 '펌핑'이라고 부른다. 물론 기원은 이 문서의 펌프. 최대 자원 수를 늘리는 것, 자원 회복 모두 일컫는 단어다. 하지만 주로 최대 자원 늘리기에 해당한다. 이외에도 무언가를 끌어올리는 것을 비유적으로 펌핑이라고 한다.일제강점기에는 일본어의 영향으로 뽐뿌(ポンプ)라고 불리웠는데, 이는 일본에서 근세 네덜란드와의 무역으로 들어온 네덜란드어 폼프(pomp)로 단어가 먼저 정착했기 때문이다. 고전 그리스어의 보내다는 뜻을 가진 폼페(πομπή), 라틴어로는 폼파(pompa)에서 유래했기에 중세 영어나 옛 프랑스어에서도 같은 표기를 사용했었다.
5. 관련 문서
[1] 중력을 거슬러 유체를 아래에서 위로 끌어올린다는 펌프의 특성에서 따와 열의 흐름을 거슬러 열을 한 방향으로만 끌어내는 장치를 히트 펌프라고 부르게 된 것.[2] 물탱크를 두고, 물탱크의 수위가 낮아지면 자동 펌프가 일정 수위가 될 때가지 펌프질을 해서 물을 채워둔다. 시골의 개수한 양옥에 보일러가 달려 있는 집에서 가끔 위-잉, 위-잉 하며 저 혼자 모터 작동하는 소리가 들리면 그게 지하수 뽑아서 물탱크에 물 채우는 소리다.[3] 의외로 서울에서 하나 찾아볼 수 있는데, 여의도의 한국경제인협회 회관 앞에 실제로 작동되는 펌프가 있다.[4] 아주 작고 보잘것 없지만 큰 일을 하기 위해 항상 먼저 있어야 하는 중요한 존재를 가리키는 말이 되었으며, '무엇무엇의 마중물로써 작동한다', '~~의 마중물 역할을 한다' 등의 관용어로써 여전히 쓰이고 있다. 포켓몬스터의 특성 중에도 마중물이 있을 정도로 현대에도 널리 쓰이는 표현.[5] 이는 작두펌프 뿐만 아니라 모터펌프의 경우에도 마찬가지이다. 모터펌프도 이론상으로는 1013cm 아래에 있는 물은 진공으로 끌어당길 수 없다. 심지어 실제로는 파이프가 완벽한 진공을 만들지 못하기 때문에 약 600~700cm 정도를 한계로 보고 있다. 모터의 파워가 아무리 강해도 이 깊이의 물은 끌어올릴 수 없으며, 1013cm보다 더 깊은 곳의 물을 끌어올리려면 중간에 쉬는 구간을 만들어두고 거기까지 올리는 펌프를 둔 후 다시 중간지점에서 지상으로 올리는 펌프를 추가로 두는식으로 하던가, 아니면 아래에서 위로 밀어올리는펌프를 설치해야 한다.[출처] Whitehurst, John (1775). "Account of a Machine for Raising Water". Philosophical Transactions of the Royal Society. 65: 277–279.