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  1. 서론: 유체 속도 제어의 필요성 산업 현장에서 유체는 다양한 방식으로 사용됩니다. 냉각수, 증기, 공기, 가스, 오일 등 다양한 형태의 유체는 펌프와 배관, 밸브를 통해 흐르며, 기계 장치나 공정을 유지하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 이때 유체의 "속도"는 매우 중요한 변수입니다. 유체 속도가 너무 빠르면 배관 내 마모, 소음, 진동이 증가하고, 속도가 너무 느리면 목적한 만큼의 유량이 확보되지 않아 시스템이 비효율적으로 작동할 수 있습니다. 따라서 유체 속도를 제어하는 기술은 산업 플랜트, 냉난방 설비, 수처리 시설 등에서 에너지 효율을 높이고 시스템을 안정적으로 운전하는 데 필수적입니다. 최근에는 디지털 제어 기술과 센서 기술이 발전하면서 유체 속도 제어는 더욱 정밀해지고 자동화되었습니다. 이 글에서는 유체 속도 제어 기술의 원리, 방식, 적용 사례, 최신 트렌드까지 총망라해 설명합니다. 2. 유체의 속도 개념 및 기본 이론 유체 속도란? 유체의 속도는 단위 시간당 유체가 이동하는 거리로 정의됩니다. 이는 일반적으로 m/s(미터/초) 단위로 표현되며, 유량과 압력 등 다른 물리량과 밀접한 관계를 가집니다. 연속 방정식 연속 방정식은 유체가 흐르는 관의 단면에서 질량이 보존된다는 원리를 나타내는 수식입니다. A1 × V1 = A2 × V2 여기서 A는 관의 단면적, V는 유체의 속도입니다. 즉, 단면적이 좁아지면 속도는 빨라집니다. 베르누이 방정식 유체의 에너지 보존 법칙을 기반으로 한 방정식입니다. P/ρg + V²/2g + z = constant 이 방정식에 따르면 유체 속도가 증가하면 압력이 감소하게 되며, 이는 제어 밸브 설계에서 매우 중요한 고려사항입니다. 층류와 난류 층류(Laminar Flow) : 속도 분포가 균일하며 예측 가능한 흐름 난...

  1. PLC란 무엇인가? 1-1. PLC의 정의와 등장 배경 PLC(Programmable Logic Controller)는 산업 현장에서 복잡하고 다양한 제어 작업을 수행하기 위해 개발된 산업용 컴퓨터입니다. 1960년대 후반, 자동차 제조업체들이 릴레이 기반 제어 시스템의 비효율성을 극복하고자 PLC 기술을 개발하게 되었고, 이후 다양한 산업 분야에 폭넓게 확산되었습니다. 1-2. PLC의 주요 기능 논리 제어 : ON/OFF 제어, 시퀀스 제어 타이머/카운터 : 시간 지연 또는 횟수 기반 제어 연산 기능 : 수치 계산, 비교 연산 통신 기능 : 상위 제어 시스템(MES, SCADA)과의 연결 1-3. PLC의 하드웨어 구성 입력 모듈 : 센서, 스위치 등의 신호를 받아들임 CPU (중앙처리장치) : 제어 로직 수행, 메모리 관리 출력 모듈 : 명령 신호를 모터, 밸브 등 제어장치에 전달 통신 모듈 : 다른 PLC나 HMI와 데이터 송수신 1-4. PLC의 소프트웨어 환경 PLC는 제조사별로 전용 프로그래밍 소프트웨어를 제공합니다. 대표적으로는: LS산전 XG5000 / XG500 지멘스 TIA Portal 미쓰비시 GX Works 로크웰(Rockwell) Studio 5000 2. PID 제어란 무엇인가? 2-1. 제어 시스템의 개념 제어 시스템은 원하는 목표값(설정값)에 따라 시스템의 출력을 조정하는 장치입니다. 특히 자동화 분야에서는 시간 지연, 외부 환경 변화 등 다양한 요인으로 인해 복잡한 제어가 필요하며, PID 제어는 이를 해결하는 가장 대표적인 방법입니다. 2-2. PID 제어 알고리즘 설명 PID 제어는 다음 ...