날개 없는 선풍기

1. 개요2. 원리3. 단점4. 논란5. 기타6. 관련 문서

1. 개요

Bladeless Fan

에어 멀티플라이어. 선풍기의 프로펠러(회전 날개)를 몸통 안에 넣어 밖으로 보이는 날개가 없어서 손가락을 다칠 염려가 없다. 선풍기는 날개가 있다는 발상을 뒤집어서 만든 물건으로, 날개가 몸통속에 숨겨져 있을 뿐 없는 것은 아니며 날개 크기가 작은 만큼 일정 풍량을 만들기 위해 고속회전이 필요하여 제품이 매우 정밀하지 않으면 진동음이 발생할 수 있으며 그릴을 통해 공기를 빨아들여야 하므로 풍절음이 발생할 수 있다.

2. 원리

제트 엔진의 원리[1]를 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 나온다.

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

날개가 없다보니 아예 모터가 없다고 오해할 수 있는데, 실제는 기둥처럼 생긴 부분 안에 모터가 있으며 여기서 터빈(압축기)을 회전시켜서 하부 구멍을 통해 공기를 빨아들여 상부 동그란 링 부분으로 공기를 내보낸다. 잘 보면 기둥에 공기가 빨려들어갈 수 있도록 촘촘한 구멍이 나있다.

동그란 링 부분에는 작은 틈이 있으며, 이 틈에서 공기가 새어나오듯 빠져나온다. 이때 공기는 코안더 효과라 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 만듦으로써 본래 링 주변에서 빨려들어왔던 공기에 비해 더 많은 양의 공기흐름을 만들게 된다.

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 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.

어느 자료에 날개없는 선풍기가 베르누이의 원리로 풍량이 증가한다고 하는데 유체역학상 전혀 관련없는 이야기이다. 베르누이의 원리는 일정 표면에 속도가 다른 유체가 흐를 경우 유속이 느린 쪽에서 빠른 쪽으로 압력이 생긴다는 이론이다. 날개 없는 선풍기는 바람 나오는 틈이 있는 링표면에 압력 차이가 생길수 있을뿐 일정 시간에 흐르는유속이나 유량과는 무관하다. 또한 유량을 늘리고자 터보차저의 원리로 공기를 압축해서 뿜어 낸다는 설명도 있는데 터보차저는 배기가스를 이용해서 연소에 필요한 공기를 더 많이 확보하기 위한 것으로서 전기로 날개를 돌리는 선풍기에 이를 적용해야 아무 실익이 없다.

3. 단점

가격이 상당히 부담이 큰 부분이다. 날개 없는 선풍기 한 개 사는 돈으로 벽걸이형 에어컨 한 대를 설치비까지 주고도 돈이 남는데 이렇게 되면 가격경쟁력에서 문제가 생길 수밖에 없다. 날개 없고 안전하고 신기하면 뭐하는가? 아무리 안전하다고 해도 같은 돈으로 에어컨을 사는게 훨씬 이득이기 마련이다.

더욱 치명적인 건 어지간한 벽걸이 에어컨보다 비싼 데다가 일반선풍기보다 바람이 약하다. 거기다가 청소가 쉬운 선풍기가 아니라 청소가 불가능한 선풍기라는 점이다. 다이슨의 한국소개 홈페이지에서도 이점은 교묘히 청소가 쉬운 선풍기라는 눈 가리고 아웅의 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 외치는 것과 별 차이가 없는 행위다.

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 구한 뒤 전부 분해하는 법도 있지만 뒷일은 책임질 수 없다. 관련 기사

게다가 최대출력에서 내부 터보의 속도가 10KRPM이 넘어가는 사태가 발생, 생각보다 소리가 좀 시끄럽다. 선풍기의 경우 RPM 이 다들 2000RPM 을 넘지 않아 5엽 선풍기의 강풍 설정 시 1800*0.8*5/60 = 120Hz 의 펄스가 발생하나, 다이슨 Air Multiplier의 경우 12000*1.0*24/60 = 4800Hz의 진공청소기 같은 소리가 나기에 사람 귀에 특히 더 거슬린다.[2] #

안전성에도 문제가 있다. 날개가 없어서 아이에게 안전하다고 하는데 날개형 선풍기의 안전망의 존재를 무시한 비교인데다 오히려 다이슨의 초기형은 바람을 배출하는 링이 하단 본체에 비해 상대적으로 너무 커서 넘어지기 쉬워 오히려 아이가 있는 집에서는 안전 사고의 우려가 더 높다.

이를 종합해보면 벽걸이 에어컨보다 비싸고, 바람은 약하고, 청소하기도 힘들고, 딱히 더 안전하지도 않고, 소음도 더 시끄럽다. 그러니까 이쁜거 빼고 장점이 없다는 말이다.(...) 고온건조한 환경에서는 제 몫을 하는 냉풍기보다도 더 구린 최악의 냉방기구일 뿐이다.

4. 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 진행 중이다.

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

5. 기타

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

상단에서 언급한 복제품 논란이 있는 다른 시제품들은 직접 이용해보면 다이슨 제품과 확실히 차이가 난다. 다른 저렴한 시제품의 경우 소음, 바람세기등 기능면에서 부족한 경우가 많다. 비싼 값을 하는 듯. 따라서 상대적으로 저렴한 제품을 구입하는 경우엔 반드시 상품평, 후기 등을 잘 살펴보아야 한다.

2010년대 즈음부터는 USB 선풍기로도 많이 판매하고 있다. 싸고 작다는 점이 장점이지만 상기했듯 약한 바람이 더 약하고 소음이 강하기 때문에 문자 그대로 진짜 별 기대 안 하고 써야 한다.

초기 모델(AM01)은 일반 선풍기에 비해 소음이 좀 더 크다. 비싸면서 조용한 선풍기를 원한다면 발뮤다 그린팬S를 구입해야 한다. 당연한 이야기지만 몇 십만 원 주고 이 둘을 사봤자 선풍기는 선풍기이다.

2014년에는 리뉴얼 모델(AM06)이 나왔는데, 초기모델보다 75% 조용해져서 이제는 상당히 조용하다는 평가를 받는다.

삼성에서 이 시스템을 대거 활용, 무풍 에어컨을 만들어냈는데, 이건 일반 선풍기와는 다르게 대 호평을 받았지만 역시 그놈의 가격이 또 문제. 그리고 역시나 오염에 매우 취약한 것이 드러나서 불만이 쏟아지는 중이다. 먼지는 필터로 어떻게 되어도 습기 때문에 골치를 썩힌다는듯.

19년 12월 더선·메일온라인 등 외신에선 '영국과 웨일즈의 국민보건서비스(NHS)의 권고에 따라 분해해서 청소하기 어려운 구조 때문에 세균번식과 감염의 우려가 있는 날개없는 선풍기를 지역내 병원에서 퇴출했다'는 기사가 올라왔다.' 기사

컴퓨터 쿨링팬과 결합해서 사용하는 3D 프린팅 출력모델링으로도 오픈소스로 상당히 많이 풀려있으므로 출력해서 사용해볼 수 있다. ~~출력 노하우에 따라 성능이 급격히 하락하는 결과도 볼 수 있다.~~
다이슨 브랜드의 거품이 절정에 달했던 시기의 상징적인 제품이기도 하다. 날개 없는 선풍기로 화제를 모았지만 장점은 거의 없이 단점만 많은데다 선풍기의 기본 목적을 위한 성능으로서는 거의 수준 미만이라 열풍이 줄어든 이후로는 다이슨에서도 선풍기보다는 공기청정기로 리브랜딩을 했다.

6. 관련 문서

[1] 정확히는 일반적인 선풍기에 사용되는 축류형 날개가 아닌 제트엔진에 사용되는 원심식 압축기의 구조를 사용한다. 물론 현재의 제트엔진은 RC용을 제외하면 전부 축류형 압축기를 사용해서 제트엔진의 원리라기엔 좀 모호하고 자동차의 터보차저가 원심식 압축기를 사용하기 때문에 터보차저의 원리라고 하는게 좀 더 정확한 표현일 듯하다. [2] 다만 2014년에 리뉴얼 된 모델은 소음저감장치가 들어가서 훨씬 조용해졌다.