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글쓴이 운영자 날짜 2019-04-22
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제 목 : 회전기계 내진스토퍼
펌프 및 송풍기 내진 스토퍼에 대한 올바른 이해

1. 내진설계 개념
펌프 및 송풍기와 같은 유체기계는 장치기계(Static Equipment)와 달리 유체기계(Rotating Equipment)로 분류되어 비교적 기기의 성능 설계를 중요시하는 기계로 인식되어 있어 장치기계에 비하여 구조적인 이해가 부족한 경우가 있다.
예를 들면, 내진설계에 대한 요구 사항이 있는 경우 기초 프레임에 내진 스토퍼라는 것을 부착하여 지진동에 대한 기기의 흔들림을 방지하는 역할을 한다. 하지만, 엄밀히 말하면 이러한 내진 스토퍼라는 것은 대단히 잘못된 용어이며, 기초 앙카로 표현하는 것이 바람직하다. 스토퍼와 기초앙카 용어의 차이점은 스토퍼는 움직이는 물체의 Travel 구간을 일정 범위 한도를 제한하는 것으로서 예를 들면, 오브헤드크레인 또는 주차장에 사용하는 방지턱이 여기에 해당된다. 반면에 기초앙카는 정지하는 물체에 대한 외력(지진동, 풍압, 진동)에 저항 할 수 있도록 하는 것이 기초앙카로 사용된다.

2. 내진설계 적용 범위
서두에서 말했듯이 내진 설계의 정확한 의미는 지진동에 의한 외력을 기기 자체 또는 기초부에 내진 하중을 고려하여 설계하는 것을 의미하는 것이다. 따라서 해당 기기에 대한 내진설계 요구가 없더라도 대부분의 장치기계 및 유체기계는 내진력과는 무관하게 기초부에 앙카를 설치해야하는 것이다. 즉, 지진력은 자체 중량에 내진가속도를 곱한 값으로 계산한다. 지진력(S)=자체중량(W)*내진가속도(g)이며, 보다 정확히 표현하면 지진력은 뉴튼의 운동 2법칙에 따라 힘(F)=ma 이며, 모든 힘은 질량에 가속도 곱으로 설명한다. 여기서 질량(m)=중량(W)/g(중력가속도), 내진 가속도(g)가 a(가속도)에 해당되어, 내진하중(S)=자체중량(W)*내진가속도(g)가되며, 단위는 중량 단위와 동일한 힘으로 나타난다. 따라서, 내진가속도 g값이 0.2g 라는 것은 자체 중량의 20%가 내진하중이라는 뜻이다.

3. 회전기계 기초앙카 필요성
펌프와 송풍기 등의 유체 기계는 자체 진동을 수반한 회전 기계로서 일반적으로 기초 콘크리트 상부에 방진 패드를 설치하고 내진 스토퍼를 설치하고 있으나, 서두에서 언급했듯이 스토퍼 대신에 앙카를 설치하는 것이 바람직하다. 회전기계 또한 무게 중심이 기초면 상부에 있어 내진에 의한 전단력과 모멘트가 동시에 발생하기 때문에 수평방향 움직임을 방지하는 스토퍼로서는 전단력과 모멘트를 모두 만족시키기에는 부족하다. 즉, 지진동에 의한 전단력과 모멘트는 방향성이 없기 때문에 수평 수직 동시에 발생하므로 내진 스토퍼로서는 수직 방향 지진력에 대한 저항력이 없기 때문이다.



4. 결 론
지진동에 의한 물체의 움직임은 물체의 중량과 무관하게 책상위의 종이컵이든 태산이든 지구상의 모든 물체는 지진동에 움직인다는 이해가 먼저 필요하다. 특히, 회전기계는 자체 진동을 수반하기 때문에 기기의 움직이는 방향은 상.하 방향 인장 압축력과, 좌.우 방향 전단력이 발생하기 때문에 현재 사용되고 있는 내진스토퍼는 상.하 인장 압축력에 저항할 수 없는 구조이기 때문에 내진스토퍼는 기초앙카로 대체가 필요하다. “끝”
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