묻고답하기
제목[문 765] 답변
- 작성자김세호
- 답변작성그룹전문
- 설비 시스템-
- 등록일자2026-06-06
- 업종-
- 일반-
터보공기압축기(원심식 압축기)에 인버터(VSD)를 쉽게 설치하지 못하는 가장 결정적인 이유는 서지 현상(Surge, 서징) 때문입니다.
스크류나 왕복동 같은 용적식 압축기는 회전수를 줄이는 만큼 유량도 정비례해서 줄어들어 인버터 제어 효율이 매우 좋습니다. 반면, 터보 압축기는 임펠러의 초고속 회전력을 이용해 속도 에너지를 압력 에너지로 변환하는 동역학식 압축기로 구동 원리가 완전히 다릅니다.
터보 압축기는 토출 압력이 회전수(RPM)의 제곱에 비례하는 특성을 가집니다. 따라서 인버터로 회전수를 조금만 낮춰도 토출 압력이 급격하게 떨어지게 됩니다. 이때 후단 메인 배관에 걸려 있는 압력보다 압축기 토출 압력이 낮아지면, 배관의 고압 공기가 압축기 내부로 거꾸로 밀려드는 역류 현상이 발생합니다.
이로 인해 압축기 내부에서 유량과 압력이 주기적으로 요동치며 극심한 진동과 소음을 일으키는 맥동 현상이 바로 서징(Surge) 현상입니다. 서징이 지속되면 고속 회전하는 임펠러와 베어링이 순식간에 파손될 수 있습니다.
현장에서 공기 사용량이 줄어들어 서징 영역에 진입할 위험이 생기면, 이를 막기 위해 BOV(Blow-Off Valve, 방산밸브)가 자동으로 열리게 됩니다. BOV는 압축공기를 대기로 방출하여 압축기가 서징에 빠지지 않도록 최소 제한 유량을 강제로 유지해주는 안전장치 역할을 합니다. (즉, 인버터로 속도를 줄여봐야 줄어든 만큼 BOV로 공기를 버려야 하므로 에너지 절감 실익이 없습니다.)
결과적으로 터보 압축기는 제어할 수 있는 회전수 범위(Turn-down ratio)가 극히 좁기 때문에, 아주 정밀한 특수 제어 시스템을 결합하지 않는 이상 일반적인 인버터 단독 설치는 구조적으로 매우 어렵습니다.
