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진공청소기
진공청소기(眞空淸掃機, vacuum cleaner)는 공기의 압력차에 의해 먼지 등이 빨려 들어오도록 만들어진 청소 기구이다.
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개요
진공청소기는 진공의 원리를 이용해 먼지나 이물질을 빨아들이는 청소 도구이다. 실내의 구석구석을 청소하기 편리하게 되어 있으며, 넓은 공간을 청소할 때는 코드선을 벽면에 설치한 콘센트에 꽂고, 원하는 위치로 이동하면서 먼지를 깨끗이 빨아들인다. 구조는 흡입구·모터·회전날개·필터·먼지받이 케이스·배기구로 되어 있다. 동작 과정은 다음과 같다. 정류자 전동기(commutator motor)로 회전날개를 1만 회 이상 회전시켜 내부를 진공 상태로 만들고, 먼지나 찌꺼기를 흡입구를 통해 빨아들인다. 빨아들인 먼지·찌꺼기 등은 필터에서 걸러주고 공기는 배기구로 빠져나간다. 보통 전원 코드를 자동으로 감아주는 기능이 있고, 또한 전원 코드를 빼거나 감을 때 톱니바퀴가 작동하여 필터에 붙어 있는 먼지를 자동적으로 털어주는 장치도 부착되어 있다. 흡입구도 사용 장소에 따라 사용하기 편리하게 설계되어 있다.[1]
역사
진공청소기를 처음 만든 사람은 1901년 영국의 발명가 세실 부스(Cecil Booth)이다. 그는 의자에 먼지를 뿌린 뒤 어느 정도의 거리를 두고 손수건을 고정시켜놓은 후 입으로 공기를 빨아들이는 실험을 하여 흡입식 진공청소기를 개발하였다. 그러나 세실 부스가 처음 발명한 흡입식 진공청소기는 지금처럼 조그마한 청소기가 아니고 마차에 펌프를 장치한 거대한 기계였다. 진공청소기의 크기를 현재 가정에서 사용하는 크기 정도로 줄인 사람은 미국의 제임스 스팽글러(James Spangler)이다. 늘 기침에 시달리던 그는 1907년 먼지를 빨아들이는 휴대용 진공청소기를 발명했으나 그것을 상용화시키지는 못했다. 제임스 스팽글러가 발명한 진공청소기를 상용화 시킨 것은 그에게 진공청소기의 특허권을 사들인 친척 윌리엄 후버(William Hoover)였다. 1908년부터 윌리엄 후버에 의해 세계 곳곳으로 퍼져나간 진공청소기는 발전을 거듭해 오늘날의 진공청소기가 되었다. 대한민국에는 1960년에 처음으로 진공청소기의 국산화가 이루어졌다. 이때까지 널리 상용화된 진공청소기는 공기를 먼지와 함께 빨아들여 먼지봉투에 먼지만을 모으는 먼지봉투가 있는 진공청소기였다. 이러한 먼지봉투 진공청소기는 형태에 따라 캐니스터형(canister type), 업라이트형(upright type), 드럼형(drum type), 핸디형(hand type) 등 4가지로 나눌 수 있는데 가정에서 가장 흔하게 쓰이는 진공청소기는 캐니스터형 진공청소기이다. 그 후 1979년 영국의 제임스 다이슨(James Dyson)은 지금까지와는 다른 새로운 원리의 진공청소기를 발명했다. 1990년대 초에 상용화를 시작한 이 새로운 청소기는 원심력을 이용한 먼지봉투 없는 진공청소기이다. 원심분리기식 집진 장치를 이용해 원통 바깥쪽으로 먼지를 모으는 형식인데 탈수기에서 물이 빠지는 것처럼 원통 안의 더러운 먼지를 빠르게 회전시켜 원통벽 쪽으로 먼지가 몰리게 하는 것이다. 보통의 먼지 봉투 진공청소기는 사용할수록 봉투에 먼지가 많이 차게 되어 구멍이 막히게 된다. 점점 구멍이 막히게 되면 공기가 쉽게 통과하지 못하므로 흡입구의 빨아들이는 힘도 약해지기 마련이지만 원심분리기식 집진 장치 진공청소기는 구멍이 막힐 일이 없으므로 흡입력이 떨어지지 않는 것이 장점이다. 2000년대에 들어서는 로봇청소기가 출시되어 진공청소기의 새로운 바람을 일으키고 있다.[2] 배터리 동력을 이용하여 바닥인식센서, 낭떠러지 인식센서, 바퀴빠짐 감지센서 등 다양한 센서를 장착하여 장애상황을 감지하고, 거리 및 방향 등을 자율적으로 프로그래밍 또는 무선 조종을 이용하여 바닥을 돌아다니며 청소한다. 청소를 마친 후, 스스로 충전 스테이션까지 이동하여 충전을 하는 등 기존 청소기보다 편리하다.[1]
구조와 원리
진공청소기는 공기의 압력차를 이용한 기구이다. 공기는 압력차가 생기면 압력이 높은 고기압에서 압력이 낮은 저기압으로 이동하게 된다. 진공청소기는 전기에너지를 이용해서 공기의 압력차를 만들어낸다. 완벽한 진공은 아니지만 불완전한 진공을 만들어내어 주변보다 기압이 낮은 청소기 안으로 공기가 빨려 들어오도록 하는 것이다. 먼지봉투 진공청소기를 기준으로, 내부는 오물과 먼지가 포함된 일반 공기가 들어오는 호스 부분, 오물과 먼지를 걸러내 주고 깨끗한 바람만 통과시키는 필터 부분, 모터의 회전에 의해 약한 수준의 진공상태를 만들어내는 송풍장치 부분으로 나눌 수 있다. 모터가 연결된 송풍장치는 강한 회전을 통해 청소기 내부를 외부의 보통 기압보다 낮은 기압상태(진공상태)로 만든다. 1분에 만 번 이상의 강력한 모터 회전은 청소기 내부의 공기를 환풍기처럼 청소기 외부로 뽑아내게 된다. 그러면 청소기 내부의 기압이 외부에 비해 현격히 낮아지게 되므로 고기압에서 저기압으로 이동하는 기체의 이동 원리에 의해 고기압 상태인 청소기 외부공기가 저기압 상태인 청소기 내부로 빨려 들어오게 되는 것이다. 호스를 통해 청소기 내부로 외부공기가 빨려 들어올 때 먼지와 티끌 등도 함께 섞여 들어오게 된다.
호스를 따라 들어온 먼지와 티끌 등 오물이 섞인 외부 공기는 먼지봉투에 모이게 되는데, 먼지봉투의 미세한 구멍을 통해 공기는 빠져나가게 되고 먼지와 티끌은 먼지 봉투에 남게 된다. 먼지봉투를 빠져나온 공기는 아직도 남아 있는 미세한 먼지를 걸러내주는 필터시스템을 거치게 된다. 미세한 먼지까지 모두 걸러낸 깨끗한 공기만 청소기 뒤로 빠져나가게 되는 것이다. 필터시스템이 좋지 못한 진공청소기는 흡입되는 먼지만 본다면 청소를 깨끗이 하고 있는 것처럼 보이지만 흡입한 공기 중에 들어있던 크기가 작은 미세먼지는 걸러내지 못하고 다시 배출하여 오히려 집안 공기를 더럽히는 결과를 낳기도 한다. 그러므로 건강과 환경을 위해서는 필터시스템이 좋은 진공청소기를 사용해야 한다. 특히 집먼지 진드기에 의한 천식이나 알레르기 환자가 있는 가정이나 젖먹이 아기가 있는 가정에서는 0.0001mm 크기의 작은 입자까지도 걸러내는 필터시스템의 진공청소기를 선택하는 것이 좋다. 미세한 먼지까지 걸러내는 필터는 오래 사용하면 필터사이에 먼지가 끼어서 청소기의 흡입능력을 떨어뜨리게 할 수도 있다. 또한 먼지봉투가 가득 차게 되어도 봉투에 나있는 미세한 구멍이 막혀서 공기가 쉽게 통과하지 못하므로 청소기는 빨아들이는 힘이 약해지게 된다. 그러므로 강력한 흡입력을 유지하기 위해서는 필터청소를 자주 해주어야 하고 먼지봉투의 교환 시기도 늦지 않게 해주어야 한다. 1분에 만 번 이상의 강력한 모터 회전에 의해 발생하는 열은 흡입된 공기가 먼지주머니와 필터를 거쳐 진공청소기 뒤로 배출되는 공기의 흐름에 의해 식기 때문에 과열을 방지할 수 있다.[2]
형태
- 캐니스터형 : 가정에서 많이 볼 수 있는 바퀴 달린 본체에 호스와 밀대를 연결하여 끌고 다니는 형태이다. 예전에는 청소기 하면 대부분 캐니스터형으로 알고 있었지만, 무선 스틱형이 보급됨에 따라 캐니스터형을 유선청소기로 부르게 되었다. 싸이클론 타입의 청소기도 엄밀히 따지면 캐니스터형에 가깝다. 가장 많은 형태인 먼지봉투 타입 청소기의 본체 호스접속구는 주로 본체 하단의 몸체 부분이나 본체 상단 뚜껑 부분에 장착하는데, 대한민국이나 일본은 주로 본체 하단 몸체 부분에, 유럽이나 미국 등지에서는 본체 상단 뚜껑 부분에 많이 장착했었다. 최근 핸디·스틱형 무선청소기가 보급되면서 입지가 많이 좁아졌다. 본체와 핸들이 분리되어 있고 호스로 연결되는 등 조립이 어렵고, 긴 청소기 줄이 달려 있어 불편한 구시대적 방식이라고 선호도가 내려갔다. 하지만 강력한 흡입력, 대용량 먼지통 장착으로 필터 교체 주기가 길다는 점, 본체를 끌고 다녀 손에 걸리는 무게가 가볍고, 스틱형보다 저렴하다는 점 등 캐니스터형의 장점도 많기 때문에 여전히 인기 있는 타입이다.
- 업라이트형 : 주로 미국에서 많이 쓰는 카펫 청소에 적합한 방식이다. 본체와 손잡이, 밀대가 하나로 이루어져 있다. 공간을 적게 차지하는 장점이 있으나 구석구석 청소하기가 힘들고 밀대 자체가 무거워지므로 밀고 당길 때 약간의 힘이 든다. 그렇기 때문에 일부 모델은 캐니스터형처럼 별도로 사용할 수 있는 흡입용 호스를 장착해 놨다. 국내에서도 삼성전자㈜나 엘지전자㈜ 등지에서 업라이트 방식 청소기를 개발, 시판한 적이 있었으나 국내 실정에는 맞지 않아 외면받았고, 결국 단종되었다. 게다가 핸디·스틱형도 프리미엄 제품이 나오면서 업라이트형은 점점 사양길로 접어들 것으로 보인다. 보통 원심식 먼지통인 경우가 많은데, 구석구석 청소한다고 본체를 기울이면 필터에 먼지가 빠르게 엉겨붙는 단점이 있다.
- 실린더형 : 캐니스터형과 유사하지만 본체가 커다란 원통 모양인 청소기이다. 주로 업소용이나 산업용으로 많이 쓰인다. 모터가 상단에 위치해 있고 하단에 먼지를 집진하는 방식이다. 대용량의 대형 청소기 99%가 이 방식을 사용한다. 목공소 등 먼지·톱밥이 많이 발생하는 현장의 경우 원심식 집진기를 중간에 연결해서 사용하기도 한다.
- 핸디형 : 흔히 무선청소기로 부르는 충전식 배터리로 작동하는 청소기이다. 일반 진공청소기보다 작고 가벼우며 본체에는 들고 사용하기 위한 손잡이가 달려 있고, 흡입구도 본체에 따로 붙어 있다. 2000년대 초반에는 대부분의 저가형 무선청소기가 핸디형이었다. 장점은 가볍고, 싸고, 정비가 쉬우며, 노즐을 바꿔 스틱형으로 사용할 수 있다는 것이다. 단점은 흡입력이 약하고, 크기에 비해 소음가 굉장히 크고, 빨아당긴 먼지나 이물질이 전원을 끄면 도로 흘러나오는 경우가 있으며, 내구성이 약하다. 넓은 면적을 청소하기에는 불편하지만 크기가 작으므로 보통 방 청소나 차량용 청소기로 쓰인다.
- 스틱형 : 핸디형의 파워와 크기를 늘려서 집 전체를 청소하기 쉽게 만든 무선청소기이다. 보통 노즐이 길게 뻗어 있으면 스틱형, 본체에 붙어 있으면 핸디형이라고 부른다. 통합해서 핸디스틱형이라고 부르기도 한다. 캐니스터형보다 공간을 적게 차지하고 디자인적인 측면에서 예쁘다는 것이 큰 장점으로 작용한다. 2010년대 중후반에 들어서 고가 청소기 시장의 선두주자인 다이슨을 필두로 삼성전자㈜, 엘지전자㈜에서도 고가의 스틱형 청소기들이 출시되면서 상당한 흡입력을 가진 제품으로 휴대성과 기능성을 함께 잡은 제품들이 출시되었다.
- 중앙집중 방식 : 빌트인 청소기 또는 집진 청소기라고도 부른다. 청소기의 본체는 노출되어 있지 않고, 각 방마다 노즐 접속구가 있어서 호스만 들고 다니면서 호스를 연결하여 쓰는 방식이다. 빨아들인 먼지는 지하의 쓰레기 수거장으로 자유낙하한다. 빌트인 방식으로 시공이 필요하기 때문에 이미 지어진 집에 시공하기는 어렵고, 건물의 신축 시 시공하여야 하며 시공 가격도 고가라는 단점이 있지만, 본체를 들고 다니지 않아도 된다는 장점이 있다. 최대 장점은 청소기 본체가 외부에 있어서 매우 조용하다는 점과 강한 흡입력이다. 단점이라면, 청소 호스가 보통 10m 이내이므로 방 하나 청소할 때는 괜찮지만, 집안 전체 청소를 하려면 방마다 돌아다니면서 코드를 뺐다 꼽아야 한다는 점이다. 무선청소기와는 비교가 안 되게 불편하고, 유선청소기를 긴 멀티탭에 꽂아서 집안 전체에 끌고다니는 것보다도 훨씬 불편하다.[3]
- 자동차용 : 차량용 진공청소기는 자동차에 보관하면서 사용하는 제품이기 때문에 상대적으로 크기가 작다. 그리고 전원 코드를 연결할 수 없어 차량용 시거책에서 전력을 공급받아 작동한다. 그러므로 가정용 청소기에 비해 흡입력이 낮다. 자동차용 진공청소기는 흡입력은 낮지만 휴대성이 뛰어나다는 것을 장점으로 제작된다. 그러므로 가정용만큼의 높은 흡입력을 기대하고 구입해서는 안 된다. 차량의 시동을 켜 놓은 상태에서 사용해야 흡입력이 강해진다. 차량의 시동을 끈 상태에서 청소기를 작동하면 배터리가 방전될 수 있으므로 주의해야 한다.[4]
성능
진공청소기의 성능은 흡입력의 정도와 필터의 조밀도에 달려 있다. 진공청소기의 먼지를 빨아들이는 흡입능력이 좋으면 좋을수록, 필터가 걸러낼 수 있는 먼지의 크기가 작으면 작을수록 성능이 우수한 진공청소기라고 할 수 있다. 그러나 필터가 조밀하면 할수록 미세한 먼지를 잘 걸러내지만 공기가 빠져나가는 것도 힘들어져서 진공청소기의 흡입력도 함께 감소하게 된다. 그리고 진공청소기의 흡입력을 높이기 위해 모터의 회전을 늘리면 흡입력은 높일 수 있겠지만 전력소모는 커지게 된다. 그러므로 적정한 전력소모 수준을 유지하면서 흡입력을 크게 떨어뜨리지 않고, 될 수 있으면 미세한 먼지를 걸러내 줄 수 있는 진공청소기라야 성능이 우수한 진공청소기라 할 수 있을 것이다.[2]
셀프세차장에서
셀프세차장에서 실내세차를 할 때 요긴하게 쓰이는 것이 진공청소기이다. 보통 이런 장비는 동전을 넣어서 시간제로 사용하게 되어 있다. 동전은 동전 교환기나 카운터 방문을 통해서 교환해서 사용하면 된다. 동전을 넣으면 작동하기 시작하는데, 이때 주로 청소하는 곳은 자동차 시트의 밑과 구석 사이에 있는 먼지 등이다. 그리고 진공청소기 작동에 앞서 발매트를 치워서 바닥이 완전히 노출되게 하고 청소를 하는 것이 좋다. 청소를 진행할 경우 눈에 띄는 커다란 쓰레기는 손으로 주워서 버려야 진공청소기가 고장 나는 일이 없다. 이렇게 간단히 진공청소기를 돌리는 것만으로 충분히 자동차 실내세차를 더 깔끔하게 할 수 있다.[5] 세차장에서 쓰는 진공청소기는 가정용 진공청소기와 모양과 구조가 다르다. 세차용 진공청소기는 2모터로 구성된 제품으로, 220V 단상 전기를 사용하여 작동한다. 소비 전력은 2400W를 사용하고 있고 전기를 사용하여 모터를 구동하기 때문에 어느 정도 전기를 확보하여 설치하는 것이 좋다. 진공청소기 설치시 전기 공급이 원할하게 하기 위해서는 전기선 굵기를 어느정도는 굵은 제품으로 사용하는 것을 권장하며, 대략 2.5SQ 이상의 제품을 사용하는 것이 좋다. 중요한 것은 2.5SQ 이상의 전기선을 쓰면서 여러 대를 한꺼번에 연결할 경우에는 화재 위험이 있으므로 1대 이상 연결하여 설치 시에는 4SQ 이상의 굵기의 전기선 사용을 권장한다. 진공청소기 고정은 앙카볼트로 고정하는 것이 보편적인 고정 방법이다. 땅에 앙카를 고정하여 진공청소기 사용 중에도 흔들림이 없게 하기 위한 방법으로, 고정 앙카볼트는 통상 4개 정도 사용한다.[6]
기타
일본의 한 자동차 회사가 진공청소기를 부착한 차량을 국제모터쇼에 출품한 적이 있다. 2014년형 미니밴인데, 차량 뒷부분 옆면을 열면 진공청소기용 흡입기가 나온다. 차량 내 먼지는 물론 각종 쓰레기도 모두 빨아들일 수 있다. 차량 내부는 물론 차량 외부나 옆차의 쓰레기까지도 치울 수 있도록 설계되었다. 당시 CNN 등 미국 언론들은 고객들의 눈높이에 맞춘 제품이라며 이 미니밴을 관심 있게 보도했다.[7]
주의사항
아무리 좋은 진공청소기라도 잘못 사용하면 쉽게 고장날 수 있는 위험이 있다. 진공청소기의 강한 흡입력을 유지하기 위해서는 먼지봉투를 3/4까지만 채우고 갈아 주어야 한다. 그렇기 땜누에 수시로 먼지봉투는 확인하고 비우는 것이 좋다. 그리고 청소기의 필터가 막히게 되면 내부에 있는 먼지를 집안으로 배출시켜 먼지 농도를 증가시키는 주범이 될 수 있기 때문에 주기적으로 필터 청소를 하고 갈아 줘야 한다. 유선 진공청소기는 전원선을 콘센트에 꽂아 사용하기 때문에 전원선이 늘 위험에 노출되어 있다. 전원선이 찢어지게 되면 화재나 감전의 위험이 있어 늘 주의하고 보호해야 한다. 또한 진공청소기의 공기가 흐르는 부분이 막힌 채로 장시간 사용 시 제품이 과열 되어 화재의 위험이 있다. 그러므로 흡입구나 배기구 부분이 막히지 않게 해야 한다.[8]
각주
- ↑ 1.0 1.1 〈진공청소기〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 2.0 2.1 2.2 〈진공청소기의 원리〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 〈진공 청소기〉, 《나무위키》
- ↑ buds, 〈자동차 진공청소기 구매할 때 주의해야 할 점은?〉, 《티스토리》, 2019-10-11
- ↑ 투엑스원본사, 〈셀프세차장 진공청소기 제대로 사용하기〉, 《네이버 블로그》, 2020-12-09
- ↑ 빅워시, 〈셀프세차장 창업 #3 진공청소기 명칭및 기본사양〉, 《네이버 블로그》, 2020-04-08
- ↑ 정재훈 기자, 〈차량에 진공청소기가…아이디어 경쟁 치열〉, 《YTN 사이언스》, 2013-03-28
- ↑ 한국전기안전공사, 〈청소기 안전사용법〉, 《네이버 포스트》, 2017-08-24
참고자료
- 〈진공 청소기〉, 《나무위키》
- 〈진공청소기〉, 《네이버 지식백과》
- 〈진공청소기의 원리〉, 《네이버 지식백과》
- 빅워시, 〈셀프세차장 창업 #3 진공청소기 명칭및 기본사양〉, 《네이버 블로그》, 2020-04-08
- 정재훈 기자, 〈차량에 진공청소기가…아이디어 경쟁 치열〉, 《YTN 사이언스》, 2013-03-28
- 한국전기안전공사, 〈청소기 안전사용법〉, 《네이버 포스트》, 2017-08-24
- buds, 〈자동차 진공청소기 구매할 때 주의해야 할 점은?〉, 《티스토리》, 2019-10-11
같이 보기
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