건조기

건조기(dryer, 乾燥機/乾燥器)는 물체에 있는 물기를 말리는 장치를 말한다. 가열하거나 뜨거운 바람을 보내는 방법, 물기를 흡수하는 약제를 쓰는 방법 따위가 있다.

개요

건조기는 젖은 것을 말리는 기계이다. 열이나 뜨거운 바람을 이용하여 수분을 증발시키거나, 기계적으로 물을 분리하는 방법을 사용한다. 어떤 물질 내에 함유되어 있는 수분을 열이나 뜨거운 바람을 가함으로써 증발시키거나 또는 기계적으로 분리하여 잔류 수분을 극소량으로 만드는 기계를 말한다. 일반 가정이나 산업현장에서 다양한 용도로 쓰이고 있다.

공업용 건조기는 수분을 증발시키는 데는 주로 열풍을 사용하는데, 적외선이나 고주파를 사용하는 건조기도 있다. 석회나 비료의 건조에 사용하는 회전건조기(回轉乾燥機:컨베이어식·원반식 또는 경사원통을 사용하는 방식 등이 있다), 목재·벽돌 등의 건조에 사용하는 터널 건조기, 양모·점토 등에 사용하는 상자형건조기(箱子型乾燥機), 주로 저온에서 사용되며 의약품·사진재료 등을 건조시키는 진공건조기 등이 있다.

그밖에 보크사이트 등의 건조에 사용하는 분쇄건조기, 산성백토(酸性白土)·염화칼슘 등을 사용하여 기체의 건조에 이용하는 흡수제건조기(吸收劑乾燥機), 분말 우유 등을 만들 때에 사용하는 분무식 건조기(噴霧式乾燥機:액상의 원료를 노즐로부터 분무상으로 내뿜어 급속히 건조시키는 방식) 등이 있다. 적외선건조기는 자동차나 기타 각종 기계의 도장면(塗裝面) 건조에 사용된다.

가정용 건조기는 가정용 전기 세탁기에 달려 있는 탈수기는 고속회전에 의한 원심력으로 수분을 제거하는 소형의 회전건조기이다. 열원(熱源)으로서는 가스 또는 전기가 사용되고, 열기(熱氣)에 의하여 건조시키는 간이형(簡易型)과 팬(fan)을 돌림으로써 생기는 열풍(熱風)을 이용하는 형, 또한 세탁물을 회전 드럼에 넣어 열풍에 의하여 단시간에 완전히 건조시키는 형이 있다. 가스식은 실내에서 사용하는 경우에는 특히 환기에 유의해야 한다.

종류

산업용 건조기

산업용 건조기는 다양한 제조 공정 및 산업에서 필수적인 도구이다. 이러한 기계는 재료를 건조하고 수분 함량을 줄이며 제품의 전반적인 품질을 보장하는 데 중요한 역할을 한다. 섬유에서 식품 가공에 이르기까지 산업용 건조기는 효율성을 높이고 제품 내구성을 향상하며 위생 표준을 유지하기 위해 다양한 분야에서 사용된다.

산업용 건조기의 작동 원리

산업용 건조기는 액체를 가열하고 증발시켜 물질에서 수분을 제거하는 기본 원리로 작동한다. 일반적인 산업용 건조기의 기본 구성 요소에는 가열원, 재료를 담는 챔버 또는 드럼, 배기 시스템 및 제어 패널이 포함된다. 건조기의 종류에 따라 대류, 전도, 복사로 동작을 분류할 수 있다. 열풍 건조기라고도 알려진 대류 건조기는 건조 과정을 촉진하기 위해 가열된 공기를 사용한다. 젖은 물질은 가열된 공기 흐름에 노출되어 물질의 온도가 상승하고 수분이 증발한다. 이러한 건조기는 곡물, 목재 제품 및 화학 물질 건조와 같은 응용 분야에 일반적으로 사용된다.

전도 건조기는 젖은 물질과의 직접적인 접촉을 통해 열 에너지를 전달하여 작동한다. 접촉식 건조기라고도 알려진 이 유형의 건조기는 가열된 표면이나 플레이트를 사용하여 수분을 제거한다. 종이, 가죽, 직물을 다루는 산업에서는 건조 공정을 가속화하고 제품 품질을 향상시키기 위해 전도 건조기를 사용하는 경우가 많다. 반면에 복사 건조기는 전자기 복사를 활용하여 재료에 열을 전달한다. 적외선 복사는 물질의 표면을 효율적으로 가열하여 증발시키기 때문에 일반적으로 사용된다. 방사선 건조기는 인쇄 산업과 코팅 또는 페인트 건조에 일반적으로 사용된다.

산업용 건조기의 종류

• 회전식 건조기 : 회전식 건조기는 매우 다양하며 많은 제조 공정에서 널리 사용된다. 이러한 건조기는 건조를 위한 넓은 표면적을 제공하는 텀블러 또는 실린더로 알려진 회전 드럼으로 구성된다. 재료는 드럼의 한쪽 끝으로 공급되고 회전으로 인해 길이를 따라 이동한다. 이 과정에서 뜨거운 공기나 가스가 드럼 안으로 들어가 수분이 증발한다. 회전식 건조기는 화학, 광물 및 농업 산업에서 자주 사용된다.
• 유동층 건조기 : 유동층 건조기는 유동화 원리를 활용하여 재료를 효율적으로 건조한다. 이러한 유형의 건조기에서는 연속적인 가스 흐름(일반적으로 공기)이 다공판이나 고체 입자층을 통과한다. 유동화 가스는 입자를 들어올리고 부유시켜 유동화 상태를 만든다. 이 유동층은 향상된 열 전달을 제공하여 빠른 건조를 제공한다. 유동층 건조기는 제약, 식품 가공, 정밀 화학 산업에서 일반적으로 사용된다.
• 분무 건조기 : 분무 건조기는 액체 공급원료로부터 건조 분말이나 과립을 생산해야 하는 산업에서 널리 사용된다. 재료는 작은 물방울로 분무된 후 병류 또는 역류 흐름의 뜨거운 공기에 의해 건조된다. 원자화된 물방울의 표면적이 넓어 수분을 빠르게 제거할 수 있다. 분무 건조기는 유제품 산업, 제약 및 화학 제조 분야에 적용된다.
• 드럼 건조기 : 롤러 건조기라고도 알려진 드럼 건조기는 지속적으로 회전하는 가열 드럼으로 구성된다. 젖은 재료는 드럼의 외부 표면에 도포되며, 드럼이 회전함에 따라 건조되어 벗겨진다. 건조 과정은 드럼 내부의 내부 스팀 튜브에 의해 가속화된다. 드럼 건조기는 일반적으로 식품, 화학, 석유화학 산업에서 슬러리, 페이스트, 끈적끈적한 물질을 건조하는 데 사용된다.
• 동결건조기 : 동결건조기 또는 동결건조기는 의약품, 생물학적 시료, 식품 등 열에 민감하고 부패하기 쉬운 물질을 건조하는 데 사용된다. 동결 건조에는 먼저 재료를 동결시킨 다음 진공 상태로 두는 것이 포함된다. 이러한 방식으로 재료의 동결된 물은 승화되어 고체에서 증기 형태로 직접 변환된다. 동결건조는 재료의 무결성을 보존하고 유통기한을 연장하는 데 도움이 된다.

가정용 건조기

무엇인가를 건조시키는데 사용하는 전자기기를 말한다. 가장 대표적으로 의류건조기가 있다.

가정용 건조기 종류

• 의류건조기(衣類乾燥機) : 의류건조기는 빨래를 말릴 때 사용하는 건조기로, 세탁기와 더불어 사용한다. 영미권에서는 상식이자 생필품 수준으로 사용하지만, 한국을 비롯한 아시아에서는 다소 낯선 편이었다. 당장 바로 옆의 일본만 해도 빨래건조기를 생소하게 생각하는 사람들이 많다. 그러나 2017년 들어 미세먼지와 베란다 확장형 아파트의 증가, 전기요금 누진제 대폭 완화 등으로 대한민국 내 시장이 급격히 커졌다. LG전자의 히트펌프식 전기건조기가 히트를 치면서 시장이 본격적으로 형성되었으며 삼성전자가 후발주자로 나섰다. 그 이전에는 주로 군대나 코인 세탁소, 기숙사 등지에서나 자주 볼 수 있었다. 외형상 드럼 세탁기와 비슷하지만 문을 열었을 때 문짝에 고무패킹이 붙어있으면 건조기, 입구 모서리에 고무패킹이 붙어있으면 세탁기로 구별할 수 있다. 드럼 세탁기의 경우 아예 건조 기능이 내장된 모델도 있는데, 현재 주력으로는 잘 나오지 않는다. 전기요금이 건조기와 대비해서 많이 나온다는 단점으로 점차 사용하는 사람들이 줄어드는 추세다. 다만 일본에서는 공간 활용 때문에 그런지 여전히 주력으로 나오고 있다. 조작법은 세탁기보다 훨씬 단순하며, 시간을 수동으로 조절하거나 자동으로 설정할 수 있다. 단점이라면, 전기요금에 부담이 다소 있다는 점. 누진제 때문에 전기를 많이 쓸 수 없는 대한민국에서는 영미권처럼 대중화되지 못한 제품이다.
• 식기건조기(食器乾燥機) : 식기건조기는 일반적인 설거지 같은 세척을 해주는 식기세척기와 달리 식기류의 자외선 살균과 남아있는 물기 등을 말리는 건조 기능만 있는 기기를 말한다. 따라서 일반적으로 식기세척기에 비해서는 크기가 작은 것이 보통이다. 또한, 일반적인 식기건조기에 넣기 힘든 칼이나 도마만 전문적으로 살균 및 건조시키는 기기 또한 존재한다. 손으로 식기류를 세척하는 설거지가 보편화된 한국 특성상 식기세척기보다 식기건조기 판매량이 더 높다. 식기의 회전율이 빠른 식당 같은 곳에서는 필수적으로 배치된다. 보통 이 경우에는 대용량의 업소용이 사용된다. 본래는 식기건조용으로만 쓰는게 맞으나, 다른 물건을 말릴때도 요긴하게 쓰이는 경우가 있다. 예를들어 프라모델을 취미로하는 모델러들이 도색한 파츠의 건조를 위해 쓰기도 하는데 일반적인 방법으로 바짝 말리려면 1일 이상이 걸리나, 식기건조기나 식기세척기의 건조 기능를 이용하면 몇 십분~2시간 내에 끝낼 수 있다. 단, 평평한 부분의 건조에서는 좋은데 틈이 깊거나 각져있는 파츠의 경우엔 시간이 더 걸리거나 오히려 자연건조가 나을 수 있으니 참고해야 한다.
• 식품건조기(食品乾燥機) : 식품건조기는 과일이나 채소 등의 식품에 있는 물기를 말리는 기계이다. 주로 햇빛에 말리는 자연건조보다 빠르다는 장점이 있으며, 물기를 제거함으로써 부패방지 효과 및 부피 및 중량 감소 등을 통해 식품의 장기적인 보관 등이 가능하다. 상당수의 제품이 전용 용기를 사용하며, 타이머와 온도조절 기능 등을 가지고 있다.
• 헤어드라이어(Hair Dryer, 吹风机) : 헤어드라이어는 젖은 머리카락을 말리는 용도로서 사용하는 가전제품이다. 보통 Cool(차가운 바람), Low(열, 약한 바람), High(열, 센 바람) 총 3단계의 바람을 제공한다. 염가 제품은 찬 바람 기능이 없는 경우가 있다. 열을 가하면 빨리 마르므로 대개 열 + 센 바람을 사용하게 마련이지만 열을 지나치게 가하면 머릿결에 좋지 않으므로 시간적 여유가 다소 있다면 찬 바람으로 말리는 것이 좋다. 찬 바람으로 말리면 열과 물로 인해 열린 모발의 큐티클을 다시 닫아줘 보습과 윤기를 살려주는 효과가 있다. 탈모 환자들 역시 찬 바람이 좋다. 열로 머리를 말리거나 드라이 스타일링을 할 때도 마지막에 찬 바람으로 마무리해주면 모발의 손상을 최소화할 수 있다. 또한 헤어드라이기를 모발에서 적당한 거리를 두고 써도 손상이 적어진다. 선풍기로 머리를 말리는 방법도 있지만, 바람을 집중시키지 못하므로 스타일링에 도움이 안 되고, 외려 산발이 되는 경우도 있다.
• 핸드드라이어(Hand Dryer) : 핸드드라이어는 손을 닦은 후, 손의 물기를 바람으로 제거하는 전자제품이다. 일반 가정집보다는 사람이 많이 모이는 식당, 공공시설, 회사 등의 공중화장실에 설치되는 경우가 대부분이다. 최초의 핸드드라이어는 의외로 1820년대에 미국에서 개발되었다. 즉 개발된지 200년 되는 발명품인 셈. 당시 이름은 전자 타월(Electric towel)이였지만 호치키스나 스카치테이프처럼 개발사 에어 드라이 주식회사(Airdry Corporation)의 이름을 딴 에어 드라이(Air Dry)로 통했다. 그러나 실제 대중화를 이룬건 130년 후인 1950년경의 시카고의 발명가 조지 클레멘스(George Clemens)[2]의 월드 드라이어(World Dryer)사의 제품 부터였다.
• 농산물건조기 : 농산물건조기는 가정용 식품건조기와는 구조적으로 큰 차이는 없지만, 규모가 다르다. 큰 건 컨테이너 정도 크기의 제품도 있다. 말리는 과정이 필요한 대표적인 건조기가 곡물건조기(벼, 보리, 밀)와 고추건조기이다. 농수산물 건조기(dryer)는 농수산물의 품질을 유지시키고 저장성을 높이기 위하여 농수산물을 건조하는 기계장치이다. 건조(drying, dehydration)란 피 건조물의 내부와 외부의 품질에 손상을 주지 않으면서 안전저장 함수율(보통 14%~15%)까지 수분을 제거하는 과정을 말한다. 즉 상온 또는 가열된 공기를 피 건조물에 공급하여 수분 증발에 필요한 열량을 공급하고 동시에 증발된 수분을 제거하는 조작을 말한다. 건조의 목적은 피 건조물의 수명연장이며 이는 저장성을 향상시키는 것이다. 즉, 미생물에 의한 품질손상이 최소화되는 수준까지 수분을 제거하는 것이다. 제약조건으로서는 건조제품의 품질이 유지 내지는 향상되어야 한다는 것과 건조 과정에서 에너지 소비를 최소화해야 한다는 것을 들 수 있다. 한편, 건조하면 피 건조물의 부피와 중량이 현저히 감소해 포장, 취급, 저장 및 운반비용이 절감되는 부수적인 효과가 있다.

참고자료

• 〈건조기〉, 《네이버 국어사전》
• 〈건조기〉, 《두산백과》
• 〈의류건조기〉, 《나무위키》
• 〈식기건조기〉, 《나무위키》
• 〈식품건조기〉, 《나무위키》
• 〈헤어드라이어〉, 《나무위키》
• 〈핸드드라이어〉, 《나무위키》
• 〈농수산물 건조기〉, 《진양테크》
• 〈산업용 건조기란 무엇입니까?〉, AIM, 2024-04-10

같이 보기

• 건조
• 물기
• 가열
• 바람
• 흡수
• 수분
• 적외선
• 고주파
• 세탁기
• 세탁물
• 의류건조기
• 식기건조기
• 식품건조기
• 농산물건조기
• 헤어드라이어
• 핸드드라이어

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