사업화 유망기술

진공·자흡·가압 펌프 기술

진공·자흡·가압 펌프 기술

본 발명은 회전하는 삼각 로터에 의해 흡입과 압축이 이루어지는 로터리 피스톤 펌프를 이용하여 진공과 자흡 및 가압 기능을 모두 구현한 펌프 기술임

보유기관 : 한국원자력연구원       거래조건 : 협의 후 결정

기술개요

- 신속하고 용이하게 액체를 흡입 배출할 수 있으며, 기존에 로터 모서리에 설치되던 베인이 필요 없어 부품수가 감소되고, 펌프의 구성이 간단해짐

- 로터와 로터하우징 내주면 사이에 직접적인 마찰이 발생하지 않으므로 마찰 손실이 감소되어 펌프의 효율이 향상됨

특허정보

특허명 특허번호 특허명세서
진공 자흡 가압 펌프 10-2017-0072302

기술완성도

TRL01

기초 이론/
실험

  • 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
TRL02

실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립

  • 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL03

연구실 규모의
성능 검증

  • 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
  • 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
  • 모델링/설계기술 확보
TRL04

연구실 규모의
부품/시스템 성능평가

  • 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
  • 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL05

시제품 제작/
성능평가

  • 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
  • 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL06

Pilot 단계 시작품
성능 평가

  • 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
  • 시작품 성능평가
TRL07

Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가

  • 시작품의 신뢰성 평가
  • 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL08

시작품 인증/
표준화

  • 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
    - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL09

사업화

  • 본격적인 양산 및 사업화 단계

종래기술 문제점

- 가변체적공간 사이의 기밀성이 저하되어 펌프의 압축 성능이 저하됨

- 로터와 로터 하우징의 상부 및 하부 커버 사이에 미끄럼 마찰이 발생하여 이로 인한 발열과 재질 변형이 초래됨

대표도면

진공·자흡·가압 펌프의 내부 구성도

해결방안

- 복수의 가변체적으로 구획하는 삼각형 형상의 로터가 로터하우징의 공간에서 회전축에 대해 편심 회전하도록 구성됨

- 펌프의 내부 공간에 구비된 액체가 로터의 원활한 회전을 위해 윤활제 기능과 함께 로터의 모서리와 로터하우징의 내주면 사이에서 실링 기능을 수행함

특징

- 펌프를 공기 중에서 최초 구동 시에도 원활하게 공기를 흡입 및 압축 배출 할 수 있음

- 펌프의 유입관을 액체 저장소에 연결하는 경우에도 펌프 내부에 구비된 액체에 의해 자흡펌프로 작동됨

- 로터와 로터하우징 내주면의 사이에 직접적인 마찰이 발생하지 않음

기술동향

- 세계적인 불경기 이후 산업계가 급속도의 회복세를 보이면서, 산업 전반에 걸쳐 이용되고 있는 펌프 시장 또한 지속적으로 증가할 것으로 예상됨

- 또한, 세계적으로 에너지와 환경의 중요성이 증대되고 있어서 에너지 절약적이며 환경 친화적인 기술에 대한 국내외 펌프 업체의 니즈가 있으며, 본 기술은 장치의 소형화가 가능하면서, 유량 및 압력을 동시에 최대화할 수 있는 고효율의 기술로 해당 업체의 니즈에 부합하여 시장 진입이 용이할 것으로 판단됨

시장동향

- The Freedonia Group에 따르면, 세계 펌프 수요는 연평균 5.4% 증가해 2018년에는 800억 달러에 달할 것으로 전망됨

- IBIS World에 따르면, 미국은 2014년 시장의 성장규모가 2.7%의 성장을 나타낸 뒤 향후 5년간 3%의 안정적인 성장추이를 보일 것으로 전망하였으며, 이와 같은 추이라면 2018년 17,051억 달러 규모의 시장을 형성할 것으로 추정됨

미국 펌프 시장

연구자 정보

상세보기
  • 성명 이상민
  • 소속 한국원자력연구원
  • 연구분야  원자력, 방사선
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