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선풍기

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목차

1. 개요

선풍기는 날개를 회전시켜 바람을 일으키는 기계 장치로, 냉방 목적으로 사용된다. 1800년대 초 중동에서 '푼카'라는 기계식 선풍기가 처음 기록되었으며, 1882년 미국에서 최초의 전기 선풍기가 생산·판매되었다. 대한민국에서는 1960년 금성사(현 LG전자)가 국산 1호 선풍기를 출시했다. 선풍기는 축류 팬, 날개, 모터, 가드, 기능 등으로 구성되며, 좌식, 리빙, 벽걸이, 천장, 타워형 등 다양한 종류가 있다. 선풍기 소음은 와류와 모터에서 발생하며, 안전 문제로 장시간 사용 시 화재 위험이 있을 수 있어 주의가 필요하다.

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선풍기

2. 역사

선풍기는 오랜 역사를 가지고 있으며, 여러 문화권에서 다양한 형태로 발전해 왔다.

태국의 전기 선풍기


두 개의 박스형 선풍기


고대에는 잎으로 만든 부채가 고대 이집트와 인도에서 널리 사용되었다. 영국령 인도 시대에는 하인이 당기는 큰 평평한 회전식 부채를 "푼카"라고 불렀다.

일본 헤이안 시대에는 부채가 기계적 역할뿐 아니라 사회 계급을 상징하기도 했다. 철선은 사무라이들이 사용하던 위험한 무기였다. 에도 시대에는 여러 개의 부채를 축에 고정시켜 손으로 돌리는 선풍기가 만들어졌다.[38]

선풍기는 가옥, 상점, 철도 차량 내부 등에서 널리 사용되었고, 여름의 풍물시 중 하나가 되었다. 나쓰메 소세키의 일기에도 "선풍기가 머리 위에서 소리를 낸다"라고 적혀 있다.[34]

쇼와 초기에는 가와사키 조선소(가와사키중공업의 전신)가 좌우뿐 아니라 상하 회전도 동시에 하는 2축 링크 선풍기를 출시했다.[46] 1957년 5월, 산요전기는 신축 기능이 있는 선풍기를 출시하여, 서양식 방에서 바닥에 직접 놓고 높이를 조절할 수 있게 되었다.[47]

고도 경제 성장기를 거쳐 쇼와 후반부터 헤이세이 시대에는 에어컨이 저가격화되어 보급되었다. 그러나 수족냉증이나 냉방병 등으로 에어컨을 싫어하는 사람들 사이에서는 선풍기를 애용하는 사람들도 있었다.

1937년부터 국세로서 물품세가 부과되기 시작했다(1989년까지). 그 외에도 지방세로 선풍기세를 부과하는 지자체도 많았다.[48]

2. 1. 초기 역사

최초로 기록된 기계적인 선풍기는 1800년대 초 중동에서 쓰인 "푼카"였다. 1800년대 말 산업 혁명으로 공장의 물레바퀴 동력을 이용한 벨트 구동식 선풍기가 도입되었다. 1831년 러시아의 알렉산드르 알렉산드로비치 사블루꼬프는 직접 작동 가능한 기계식 선풍기 중 하나인 "에어 펌프(Air Pump)"를 발명했다.[69]

1830년 특허 도면, ''기계로 움직이는 선풍기''


1882년 미국의 쉴러 휠러는 최초로 생산·판매된 탁상용 양날 선풍기를 발명했다. 이 선풍기는 두 개의 날개로 구성되었고, 보호막이 없어 위험했지만, 크로커 앤드 커티스사(社)에서 생산 판매되었다. 그러나 가격이 비싸 널리 보급되지는 못했다.[69]

대한민국에서는 1960년 4월 금성사(現 LG전자)가 개발한 국산 1호 선풍기가 출시되었다.

한나라의 기술자 정환은 지름 3m의 7개 바퀴로 된 수동 회전식 선풍기를 발명하였다. 8세기 당나라 시대에는 수력을 이용하여 선풍기 바퀴를 회전시켜 냉방에 사용하였고, 송나라 시대에는 회전식 선풍기가 더욱 일반화되었다.[2][3]

17세기에는 오토 폰 게리케, 로버트 훅, 로버트 보일 등 과학자들의 실험을 통해 진공과 기류의 기본 원리가 확립되었다. 영국의 건축가 크리스토퍼 렌 경은 영국 의회에 풀무를 이용한 초기 환기 시스템을 적용하였다. 유럽에서 처음으로 사용된 회전식 선풍기는 16세기 광산 환기에 사용되었다.[4]

영국의 엔지니어 존 테오필러스 데사귤리에는 1727년 석탄 광산에서 정체된 공기를 배출하는 데 선풍기 시스템을 성공적으로 사용한 것을 시연하였다.[5]

2. 2. 19세기: 전기 선풍기의 등장

1882년에서 1886년 사이에 슐라이어 휠러(Schuyler Wheeler)는 전기로 작동하는 선풍기를 발명했다.[9] 이것은 미국의 크로커 앤 커티스 전동기 회사(Crocker & Curtis electric motor company)에 의해 시판되었다. 1882년, 필립 다이얼(Philip Diehl)은 세계 최초의 전기 천장형 선풍기를 개발했다.

최초로 생산·판매된 선풍기는 1882년 미국의 쉴러 휠러가 발명한 탁상용 양날 선풍기였다. 이 선풍기는 두 개의 날개로 구성된 작은 선풍기였다. 휠러가 22세일 때 발명한 이 선풍기는 회전하는 날개를 감싸는 보호막이 없어 위험했다. 그럼에도 불구하고 크로커 앤드 커티스사(社)는 생산 판매에 들어갔다. 그러나 휠러의 선풍기는 워낙 가격이 비싸 부유층과 권력층만이 살 수 있어 널리 보급되지는 못했다.[69]

1849년, 윌리엄 브런턴이 설계한 반지름 6m의 증기식 선풍기가 남웨일스의 겔리 게르 탄광에서 가동되었다. 이 모델은 1851년 만국박람회에 전시되었다. 또한 1851년 스코틀랜드 의사인 데이비드 보스웰 레이드는 리버풀의 세인트 조지 병원 천장에 증기로 작동하는 선풍기 4대를 설치하여 선풍기가 만든 압력으로 유입되는 공기를 위로 밀어 천장의 환풍구를 통해 배출하도록 했다.[6][7]

일본에서는 제너럴 일렉트릭(General Electric, GE)의 기술로 시바우라 제작소(도시바의 전신)가 1894년에 판매한 것이 최초이다.[41]

2. 3. 20세기: 선풍기의 대중화

1882년 미국의 쉴러 휠러가 최초로 선풍기를 생산·판매하였다. 휠러가 발명한 탁상용 양날 선풍기는 두 개의 날개로 구성되었으며, 회전하는 날개를 감싸는 보호막이 없어 위험했지만 크로커 앤드 커티스사(社)가 생산 판매에 들어갔다. 그러나 가격이 비싸 부유층과 권력층만이 살 수 있어 널리 보급되지는 못했다.[69] 같은 해, 필립 다이얼(Philip Diehl)은 세계 최초의 전기 천장형 선풍기를 개발했다.

1909년, 일본의 KDK는 가정용 전기 선풍기의 대량 생산을 개척했다. 1920년대에는 산업 발전으로 다양한 모양의 강철 선풍기를 대량 생산할 수 있게 되어 가격이 하락하고 더 많은 주택 소유자가 선풍기를 구입할 수 있게 되었다. 1930년대에는 에머슨(Emerson)이 최초의 아르데코 양식 선풍기인 "실버 스완(Silver Swan)"을 디자인했다.[11] 1940년대에는 인도의 Crompton Greaves가 주로 인도, 아시아 및 중동에 판매되는 세계 최대의 전기 천장 선풍기 제조업체가 되었다. 1950년대에는 탁상용 및 스탠드형 선풍기가 밝은 색상으로 제조되어 눈길을 끌었다.

대한민국에서는 1960년 4월에 금성사(現 LG전자)가 개발한 국산 1호 선풍기가 출시되었다.

1960년대의 창문형 및 중앙 에어컨으로 인해 많은 회사들이 선풍기 생산을 중단했지만,[12] 1970년대 중반에는 전기 비용과 주택 난방 및 냉방에 사용되는 에너지량에 대한 인식이 높아짐에 따라 20세기 초 스타일의 천장 선풍기가 장식적이고 에너지 효율적인 제품으로 다시 인기를 얻었다.

1998년 윌리엄 페어뱅크(William Fairbank)와 월터 K. 보이드(Walter K. Boyd)는 대풍량 저속(HVLS) 천장 선풍기를 발명했다.[13]

20세기에 선풍기는 어디서나 찾아볼 수 있을 정도로 실용화되었으며, 20세기 후반부터 대중에 보급된 에어컨과 함께 사용하면 전기를 효율적으로 사용하면서 시원하게 생활할 수 있다.

2. 4. 21세기: 현대 선풍기의 발전

20세기 후반부터 에어컨이 대중에 보급되었지만, 선풍기는 에어컨과 함께 사용하면 전기를 효율적으로 사용하면서 시원하게 생활할 수 있어 여전히 널리 사용되고 있다.[69]

1998년 윌리엄 페어뱅크와 월터 K. 보이드는 긴 날개를 저속으로 회전시켜 많은 양의 공기를 이동시키고 에너지 소비를 줄이도록 설계된 대풍량 저속(HVLS) 천장 선풍기를 발명했다.[13]

최근에는 베르누이 법칙을 이용하여 바람을 발생시키는 날개 없는 선풍기도 개발되었다. 또한, 기존의 유도전동기보다 효율이 좋고 소비 전력이 적은 브러시리스 직류 모터를 채용한 선풍기가 많이 등장하고 있다. USB 방식으로 5V 전원을 사용하는 유형도 늘고 있다.

2011년 3월 11일에 발생한 동일본대지진 및 후쿠시마 제1원자력발전소 사고로 인한 전력 위기로 인해, 일본에서는 초여름 이후 선풍기 수요가 급증하여 제품 부족 현상이 발생하기도 했다.[49]

3. 구조와 기능

선풍기는 날개의 회전축과 공기 흐름의 방향에 따라 크게 축류형, 원심형, 횡류형, 블레이드리스형으로 나눌 수 있다. 축류형은 날개가 회전축과 평행하게 공기를 이동시키는 방식으로, 탁상용 선풍기, 가정용 배기 팬, 천장 선풍기, 자동차 엔진 냉각 팬 등 다양한 곳에 사용된다. 원심형은 임펠러가 회전하면서 공기를 축과 수직 방향으로 배출하는 방식으로, 낙엽 청소기, 헤어드라이어, 에어 매트리스 공기 주입기 등에 사용된다. 횡류형은 공기를 회전축과 평행하게 이동시키지만, 흡입구와 배출구가 다른 방향에 위치하는 방식이다. 블레이드리스형은 1981년 도시바에서 처음 개발하고 2009년 다이슨 에어 멀티플라이어가 대중화시킨 형태로, 숨겨진 팬에서 나온 공기가 코안다 효과를 통해 더 큰 공기 흐름을 유도하는 방식이다.[23]

설치 방식에 따라 독립형, 덕트 팬, 이중 샤프트 모터 등으로 나눌 수 있다. 독립형은 일반적으로 전동기로 구동되며, 기어나 벨트 없이 모터에 직접 연결된다. 대형 산업용 팬은 3상 비동기 모터를 사용하고, 벨트와 풀리를 통해 구동될 수 있다. 소형 팬은 섀이디드 폴 AC 모터나 브러시 또는 브러쉬리스 DC 모터로 구동된다.

선풍기를 틀면 시원하게 느껴지는 이유는 공기 흐름이 피부의 땀이나 기타 수분 증발을 촉진하여 열을 빼앗기 때문이다. 이를 풍냉 효과라고 한다. 하지만 선풍기를 장시간 사용하면 모터 과열로 화재가 발생할 수 있으며, 먼지가 쌓이면 화재 위험이 더욱 커진다.

일부 제품에는 다음과 같은 기능들이 탑재되어 있다.


  • 풍량 조절 기능 (미풍, 약풍, 중풍, 강풍 등)
  • 리듬풍 기능
  • 타이머 기능 (주로 끄기 타이머)
  • 자동 회전 기능
  • 회전 각도 조절 기능
  • 상하 각도 조절 기능
  • 지지대 높낮이 조절 기능
  • 리모컨

3. 1. 날개

일반적인 전기 선풍기의 프로펠러 팬 날개는 오랫동안 3개가 주류였으나, 2개로 구성된 경우도 있었다. 최근에는 효율성 관점에서 5개가 많다. 이는 정삼각형, 정오각형처럼 대각선을 한 번에 그릴 수 있는 도형을 기반으로 한 방사형이 도면상 배열과 성형 시 중심을 잡기 쉽고, 작업 정밀도의 한계로 인한 도형상의 중심과 무게 중심의 오차가 발생하더라도 편심 회전을 일으키기 어렵기 때문에 설계 및 제조 양면에서 유리했기 때문이다.

반면, 4개, 6개와 같은 짝수 개의 날개는 같은 이유로 소수이다. 4개 날개는 보급 초기 제품에서 볼 수 있지만, 금속 프레스 가공이나 플라스틱 일체형 프로펠러가 주류가 됨에 따라 사라져 갔다.

도시바(東芝)는 플라스틱 일체형 프로펠러 전성기에도 꾸준히 4개 날개를 채용해 왔다. 주로 동급차량제조(東急車輛製造) (일부, 일본차량제조(日本車輌製造)) 제작의 철도 차량 자동 선풍기에 4개 날개 선풍기가 보이는 것은 도시바가 해당 회사에 전장품을 납품하고 있기 때문이다.

2011년에 도시바는 7개 날개(가정용) 선풍기 판매도 시작했다.[50]

날개가 보이지 않는, 소위 날개 없는 선풍기도 있다.[51]

3. 2. 모터

2011년 이후 절전 붐으로 효율이 높고 DC 브러시리스 모터를 사용한 선풍기가 인기를 얻었다. DC 브러시리스 모터는 넓은 속도 범위에서 변속 운전이 가능하고 저속에서도 안정적으로 회전한다. 그러나 직류를 만드는 회로와 모터 구동 회로가 필요하기 때문에 콘덴서 모터를 사용한 선풍기에 비해 가격이 비싸다. 또한, 교류에서 직류로 변환하는 스위칭 전원의 역률이 개선되지 않은 경우에는 입력 전류가 교류 모터 선풍기에 비해 나쁠 수 있다.[49]

유도전동기보다 효율이 좋고 소비전력이 적은 브러시리스 직류 모터를 채용한 선풍기가 다수 등장하고 있다. USB 방식으로 5V 전원을 사용하는 유형도 늘고 있다.

상용 전원(단상 100V)용 모터로는 다이쇼 시대부터 불평형 삼상으로 삼상 권선을 구동하는 유도 모터(모노사이클릭 시동형 단상 유도 전동기)나 분상형 유도 모터가 사용되었다. 1955년에 콘덴서 모터 선풍기가 발매되면서 시동토크가 크고 회전도 부드러워져 선풍기용 모터의 주류가 되었다. 소형 선풍기에는 쿠마토리 코일 모터가 사용된다. 구조가 간단하고 저렴하지만 효율이 나빠 대형 선풍기에는 사용할 수 없다.

3. 3. 가드 (안전망)

선풍기 가드는 앞면과 뒷면 모두 중앙에서 방사형으로 날개가 뻗어 있는 것이 주류이지만, 유아의 손가락 등이 들어가지 않도록 촘촘한 마름모꼴 격자 모양으로 설계한 제품도 있다.[14]

참고로, 가드 부분에 씌우는 그물망 형태의 덮개도 시판되고 있다.

3. 4. 기능

최근에는 휴대용 선풍기인 USB 선풍기도 지속적으로 출시되고 있으며, 전원 220V만 넣는 1회용 선풍기, 광산이나 탄광, 배, 건물 따위의 통기용으로 사용되는 시로코 선풍기, 벽에 걸어 두고 사용하도록 만들어진 선풍기인 벽걸이 선풍기 등이 출시되고 있다.[14]

천장에 달린 조명이 있는 선풍기


전기 장비 냉각용 축류형 박스 팬


개방형 슈퍼마켓 냉동고에 설치된 에어 커튼


기계식 회전 날개 선풍기는 다양한 디자인으로 제작된다. 바닥, 테이블, 책상 위에 놓거나 천장에 매달아 사용하며(천장 선풍기), 창문, 벽, 지붕 등에 설치할 수도 있다. 타워형 선풍기는 일반적으로 내부에 더 작은 날개를 가지고 있다. 컴퓨터와 같이 상당한 열을 발생시키는 전자 시스템에는 선풍기가 통합되어 있다. 헤어드라이어나 공간 난방기와 같은 가전제품도 선풍기를 사용한다. 이들은 에어컨 시스템과 자동차 엔진에서 공기를 이동시킨다.

미국 기계 기술자 협회 성능 시험 코드 11(PTC)은 원심형, 축류형 및 혼합 흐름 선풍기에 대한 시험을 실시하고 보고하는 표준 절차를 제공한다.[14]

축류 팬은 날개가 회전하는 축에 평행하게 공기를 이동시키는 날개를 가지고 있다. 이러한 유형의 팬은 전자 제품의 소형 냉각 팬부터 냉각탑에 사용되는 거대한 팬에 이르기까지 다양한 용도로 사용된다.

축류 팬의 예는 다음과 같다.

  • 탁상용 선풍기: 일반적인 탁상용 선풍기의 기본 요소에는 팬 날개, 받침대, 전기자, 리드 전선, 모터, 날개 가드, 모터 하우징, 진동기 기어박스 및 진동기 샤프트가 포함된다.
  • 가정용 배기 팬: 벽이나 천장에 장착되는 가정용 배기 팬은 주택에서 습기와 탁한 공기를 제거하는 데 사용된다.
  • 전기 기계식 팬: 수집가들 사이에서는 상태, 크기, 수명 및 날개 수에 따라 등급이 매겨진다. 4개 날개 디자인이 가장 일반적이다.
  • 천장 팬은 방 천장에 매달린 팬이다. 대부분의 천장 팬은 비교적 낮은 속도로 회전하며 접근하기 어렵고 다루기 어렵기 때문에 날개 가드가 없다. 천장 팬은 주거용 및 산업/상업 환경 모두에서 사용된다.
  • 자동차에서 기계식 또는 전기식 팬은 엔진 냉각을 제공하고 냉각수로 채워진 라디에이터를 통해 공기를 불거나 빨아들임으로써 엔진이 과열되는 것을 방지한다.
  • 전기 부품 냉각 및 랩탑 쿨러의 컴퓨터 팬
  • 오디오 파워 앰프 내부의 팬은 전기 부품에서 열을 배출하는 데 도움이 된다.
  • 가변 피치 팬: 가변 피치 팬은 공급 덕트 내의 정압을 정밀하게 제어하는 데 사용된다.


흔히 다람쥐 우리(생김새가 애완용 설치류의 운동 바퀴와 비슷해서) 또는 나선형 팬이라고 불리는 원심 팬은 중앙 축과 그 주위에 나선형 또는 리브를 형성하는 여러 개의 날개가 배치된 회전 부품(임펠러)으로 구성된다.

2009년 소비자 시장에 출시된 다이슨 에어 멀티플라이어 팬은 노출된 팬 블레이드나 다른 눈에 보이는 움직이는 부분이 없는 팬(진동이나 방향 조절과 같은 다른 기능이 추가된 경우 제외)을 생산하는 1981년 도시바의 디자인을 대중화시켰다.[23]

기존의 유도전동기보다 효율이 좋고 소비전력이 적은 브러시리스 직류 모터를 채용한 선풍기가 다수 등장하고 있다. USB 방식으로 5V의 전원을 사용하는 유형도 늘고 있다.

2011년 3월 11일에 발생한 동일본대지진( 동일본대지진 ) 및 도쿄전력·후쿠시마 제1원자력발전소에서 발생한 사고로 인한 전력 위기로 인해 초여름 이후 일본 국내 각지에서 (에어컨보다 에너지 절약적인) 선풍기의 수요가 급증하여 제품이 부족한 상태가 되었다.[49]

제품에 따라 풍량 기능(미풍, 약풍, 중풍, 강풍 등으로 구분), 리듬풍 기능, 타이머 기능(주로 오프 타이머), 자동 회전 기능, 회전 각도 조절 기능, 상하 각도 조절 기능, 지지대 상하 신축 기능, 리모컨 등이 제공된다.

4. 종류

최근에는 휴대용 선풍기인 USB 선풍기도 지속적으로 출시되고, 전원 220V만 넣는 1회용 선풍기, 광산이나 탄광, 배, 건물 따위의 통기용으로 사용되는 시로코 선풍기, 벽에 걸어 두고 사용하도록 만들어진 벽걸이 선풍기 등이 출시되고 있다.

기계식 회전 날개 선풍기는 다양한 디자인으로 제작된다. 바닥, 테이블, 책상 위에 놓거나 천장에 매달아 사용하며(천장 선풍기), 창문, 벽, 지붕 등에 설치할 수도 있다. 타워형 선풍기는 일반적으로 내부에 더 작은 날개를 가지고 있다. 컴퓨터와 같이 상당한 열을 발생시키는 전자 시스템에는 선풍기가 통합되어 있다. 헤어드라이어나 공간 난방기와 같은 가전제품도 선풍기를 사용한다.

공기를 이동시키는 데 사용되는 세 가지 주요 유형의 선풍기는 축류형, 원심형(또는 방사형), 횡류형(또는 접선형)이다. 미국 기계 기술자 협회 성능 시험 코드 11(PTC)[14]은 원심형, 축류형 및 혼합 흐름 선풍기에 대한 시험을 실시하고 보고하는 표준 절차를 제공한다.

축류 팬은 날개가 회전하는 축에 평행하게 공기를 이동시키는 날개를 가지고 있다. 이러한 유형의 팬은 전자 제품의 소형 냉각 팬부터 냉각탑에 사용되는 거대한 팬에 이르기까지 다양한 용도로 사용된다. 표준 축류 팬은 직경이 300~400 mm 또는 1,800~2,000 mm이고 최대 800 Pa의 압력에서 작동한다.

축류 팬의 예는 다음과 같다.


  • 탁상용 선풍기: 팬 날개, 받침대, 전기자, 리드 전선, 모터, 날개 가드, 모터 하우징, 진동기 기어박스 및 진동기 샤프트가 포함된다.
  • 가정용 배기 팬: 주택에서 습기와 탁한 공기를 제거하는 데 사용된다.
  • 연속 작동 배기 팬: 매우 느린 속도로 연속적으로 작동하며, 필요에 따라 빠르게 작동한다.
  • 전기 기계식 팬: 수집가들 사이에서는 상태, 크기, 수명 및 날개 수에 따라 등급이 매겨진다.
  • 자동차의 기계식 또는 전기식 팬: 엔진 냉각을 제공하고 냉각수로 채워진 라디에이터를 통해 공기를 불거나 빨아들여 엔진이 과열되는 것을 방지한다.
  • 전기 부품 냉각 및 랩탑 쿨러의 컴퓨터 팬
  • 오디오 파워 앰프 내부의 팬: 전기 부품에서 열을 배출한다.
  • 가변 피치 팬: 공급 덕트 내의 정압을 정밀하게 제어하는 데 사용된다.


흔히 다람쥐 우리(생김새가 애완용 설치류의 운동 바퀴와 비슷해서) 또는 나선형 팬이라고 불리는 원심 팬은 중앙 축과 그 주위에 나선형 또는 리브를 형성하는 여러 개의 날개가 배치된 회전 부품(임펠러)으로 구성된다. 원심 팬은 팬의 흡입구에 대해 직각으로 공기를 불어넣고 원심력에 의해 공기를 바깥쪽 배출구로 회전시킨다. 낙엽 청소기, 헤어드라이어, 에어 매트리스 공기 주입기, 풍선 구조물, 공기 처리 장치의 공기 조절 및 다양한 산업용 목적과 같이 높은 압력이 필요한 곳에 사용된다.

일반적인 원심 팬


2009년 소비자 시장에 출시된 다이슨 에어 멀티플라이어는 노출된 팬 블레이드나 다른 눈에 보이는 움직이는 부분이 없는 팬을 생산하는 1981년 도시바의 디자인을 대중화시켰다.[23]

에어 커튼과 에어 도어는 덮개나 문이 없는 노출된 영역 내에 따뜻하거나 차가운 공기를 유지하는 데 도움을 준다.

4. 1. 형태에 따른 분류


  • 좌식선(座敷扇)


선풍기


일본의 다다미방 등에서 사용하는 것을 목적으로 한 비교적 낮은 높이의 독립형 선풍기[33]는 좌식선(座敷扇)이라고 불리며, 높이 70cm 정도가 일반적이지만, 목을 늘임으로써 20cm 정도 더 높게 할 수 있다.

  • 리빙선(リビング扇)


리빙룸(거실) 등에서 사용되는 비교적 높이가 높은 독립형 선풍기는 리빙선(リビング扇)이라고 한다. 주로 서양식 방 등에서 사용하며 지주가 매우 길거나 지주 중간 또는 상부에 조작부가 있다[33]. 기능은 좌식선(座敷扇)과 거의 같다.
좌식선 및 리빙선 기능

기능설명
날개일반적으로 3개에서 5개 정도이며, 지름은 약 30~35cm이다.
풍량 (날개의 회전 속도)일반적으로 3단계에서 5단계 정도로 조절할 수 있다. 무단계로 풍량을 조절할 수 있는 것, 자동으로 풍량이 증가하거나 감소하는 것, 1/f 플럭터로 풍량이 변하는 것 등도 있다. 「리듬풍」이라고도 하며, 1970년대경의 선풍기 일부에는 상당히 저속으로 회전할 수 있는 「초미풍」(일부 제조사에서는 「초저속」)이라는 모드가 있었는데, 이것들이 현재의 「우치와풍」(히타치), 「느린 바람/부드러운 바람」(도시바), 「베이비풍」(미쓰비시전기) 등으로 계승되고 있다. DC 모터 선풍기에서는 대부분의 기종에 탑재되어 있다.
풍향상하 방향으로 각도 조절, 좌우 자동 회전이 가능하다. 회전 각도를 조절할 수 있는 것, 크랭크의 고정 위치를 바꿔 고각도로 회전할 수 있는 것, 360도 회전하는 것, 8자 모양으로 회전하는 것 등도 있다.
타이머기종에 따라 다르지만, 수동식은 30분에서 3시간 정도, 마이컴식은 30분에서 8시간 정도의 범위에서 원하는 시간으로 설정할 수 있는 타이머를 내장하고, 지정 시간 경과 후에 자동으로 전원을 끄는 기능을 갖춘 것도 많다.
기타


  • 벽걸이 선풍기


벽이나 기둥에 설치하여 사용하는 것[33]으로, 벽부착형 선풍기[33], 벽걸이 선풍기라고 부른다. 높은 곳에 있기 때문에, 목을 비스듬히 아래로 향하게 하여 사용한다. 또한, 조작에는 끈(풀 스위치)이나 리모컨을 사용한다. 바닥에 설치 공간을 차지하지 않으므로 방해가 되지 않는다. 1980년대에 출시된 벽걸이 선풍기에는, 적외선이 아닌 초음파를 사용한 리모컨이 있는 것도 있다.

  • 천장 선풍기


천장에 설치하여 사용하는 것[33]으로, 천장부착선풍기[33], 천장선풍기라고도 불린다. ceiling fan영어이라고도 하며, 천장에 설치하는 대형 제품으로 지름은 1m 전후이다. 냉방 및 에어컨이 보급되기 전까지 관공서나 병원, 백화점 등에서 일반적으로 볼 수 있었다. 에어컨과 함께 사용하면 실내 온도가 더욱 균일해지고 냉방 및 난방 효율이 상승한다. 축이 천장에 고정되어 모터 본체에 날개가 달려 회전하는 형식이 많다. 하와이 등 남국의 경우 일반적으로 사용된다. 조명과 일체형 디자인의 제품도 있다. 현재는 레트로한 분위기를 내기 위해 인테리어로 설치하는 예가 보인다. 사람은 바람이 불면 같은 온도라도 시원하게 느끼므로, 여름에는 아래쪽으로, 겨울에는 위쪽으로 바람을 보내도록 하면 효과적이다.

  • 박스형 선풍기


그 이름처럼 네모난 상자에 들어 있다. 모양은 환풍기와 비슷하다. 1980년에 산요전기에서 출시한 「EF-01000」 등은 세련된 외관으로 인기를 끌었다.[52] 좌우 회전 기능은 없고, 그 대신 루버가 회전한다. 좌우 각도 조절은 본체를 움직여야 하지만, 상하 조절은 수직에서 수평까지 가능한 것도 있다. 야간에 창가에 설치하여 차가운 외부 공기를 실내로 들여오는 윈도우 팬으로 사용할 수 있다. 파란색 항균 형광등이 장착된 제품도 출시되었다. 다리와 박스 본체 사이에 회전축을 설치하여 좌우 회전을 가능하게 한 제품도 출시되었다. 일부 철도 차량에서 냉방 개조 후에 장착되었다.

  • 원반형 선풍기


원형 틀의 바닥 부분에 모터가 있고, 그 위에 좌식 선풍기 등과 유사한 날개가 있으며, 상단에 풍량 조절 스위치가 있는 제품이다. 틀의 측면 일부가 격자 모양으로 되어 있어 틀 전체로 바람을 보낸다. 형태는 원통형(스툴)이며, 실제로는 원형 의자 대용으로 사용할 수도 있다. 산요전기(三洋電機)의 「EF-6KU」 등이 유명하다.

  • 타워형 선풍기


여러 개의 날개를 드럼 모양으로 구성한 원심식 선풍기[33]이다. 타워형 선풍기라고도 부른다. 블로워 팬이나 크로스 플로우 팬, 사이클론 팬을 채용한 기둥 모양의 선풍기이다. 송풍기라고도 한다.

  • 자동 선풍기


크랭크 등을 사용하여 모터를 세차 운동시킨다. 대개는 전원을 넣는 동시에 회전을 시작하지만, 오래된 것에는 끈이나 스위치로 회전을 정지시키는 기구가 있는 것도 있다. 파나소닉과 히타치는 오토 선풍기를, 미쓰비시전기는 사이클 선풍기를 제품명으로 사용하고 있다.

  • 에어 멀티플라이어


영국의 다이슨(Dyson) 사에서 발표한 선풍기로, 날개는 본체 내부에 있어 사용자에게 보이지 않는다. 링 안에서 주변 공기를 빨아들여 모터로 가속시켜 바람을 발생시키는 구조이다.

  • 산업용 선풍기


공장 등에서 사용되는 대형 제품으로, 날개의 지름은 다양하다. 소형의 것도 있으며(날개 지름 10~20cm), 45cm 정도의 것도 있지만, 훨씬 더 거대한 것도 있다. 취미의 DIY 등에서는 납땜의 연기나 래커 도료의 용제 가스를 날려 버리는 데 사용된다. 악취나 먼지, 티끌을 날려 버릴 정도로 강력한 타입도 있으며, 주로 공장에서 사용되지만, 45cm 정도의 것은 홈센터 등에서도 쉽게 구입할 수 있으므로, 많은 사람이 모이는 집회장이나 일반 가정에서도 사용되는 경우가 있다. 전원은 단상 100V나 200V, 삼상 200V를 사용하는 경우가 많다.

  • 미스트 선풍기


선풍기 전면에서 수증기를 방출하는 장치를 부착한 선풍기이다. “미스트 선풍기”라고도 불린다. 증발열(기화열) 효과를 노린 제품이기도 하다.

  • USB 선풍기


탁상에서 사용하는 소형 선풍기. 전원은 콘센트 방식뿐만 아니라 건전지식이나 USB 방식도 있다.

  • 클립 선풍기


큰 빨랫감 집게 모양의 클립으로 고정하는 것은 클립 선풍기라고 부른다. 날개는 지름 15cm 정도로 작고, 상하 방향으로 각도 조절이 가능하다. 좌우 자동 회전이 가능한 것, 풍량·날개 회전 속도를 2단계 정도로 바꿀 수 있는 것도 있다. 일부 제조사 제품에서는 벽걸이 선풍기가 되는 경우도 있다. 시거잭을 사용하여 자동차 차 안에서 사용할 수 있는 것도 있으며, 에어컨을 사용하는 것보다 연비가 좋다는 것을 내세워 판매하는 매장도 있다. USB로 컴퓨터에 연결하여 사용하는 것도 있지만, 전력 공급 능력의 한계상 상당히 작아진다(USB 선풍기 참조).

  • 핸디 선풍기


휴대용 선풍기라고도 한다. 손에 들고 사용하는 소형 선풍기로, 충전식 제품에는 충전대가 함께 제공되어 책상 위 선풍기로도 사용할 수 있다. 휴대용 선풍기와 같은 제품이 아직 없었던 2016년에 리듬에서 출시한 「모바일 부채」[53]는 해외 시장에서 호평을 받았고,[54] 2018년경부터 한국과 중국 등 아시아 지역의 젊은 여성층을 중심으로 보급되었다. 일본에서는 프랑프랑(Francfranc)에서 2018년부터 판매한 「플레 2WAY 휴대용 선풍기」는 예상을 뛰어넘는 판매량을 기록했다고 한다.[55][56] 휴대용 선풍기 등 야외 사용을 전제로 한 휴대용 선풍기를 사용할 때 주의할 점으로는, 폭염 속에서 사용하면 뜨거운 바람을 쐬는 결과가 되어 역효과가 날 수 있다는 점과, 직사광선이나 낙하 등의 충격으로 인한 내부 배터리 손상이 발화·폭발로 이어질 위험이 지적되고 있다.[57] 뜨거운 바람 문제에 대해서는, 젖은 수건이나 미스트를 함께 사용하여 기화열을 이용한 냉각이 권장되고 있다.[58]

  • 목걸이형 선풍기


목에 걸어 사용하는 휴대용 선풍기로, 양쪽 끝이 모터가 된 헤드폰 형태(넥 쿨러)와 목걸이 스트랩으로 목에 걸어 사용하는 형태(핸즈프리 팬)가 있다. 핸즈프리 팬은 핸디 선풍기와 마찬가지로 손으로 잡고 사용하는 것이 주된 사용 방법이며, 스탠드 기능이나 모바일 배터리 기능을 갖춘 제품도 있다.

  • 기타 날개 부착 선풍기


여름철 무더위와 습기를 날려 보내기 위해 소형 선풍기(팬)를 내장하거나, 후에 부착할 수 있는 제품들이 다양하게 판매되고 있다. 작업복(쿨링 의류), 배낭, 우산, 벨트 장착형, 목걸이형 등이 있다. 코타츠의 전열부와 교체하여 발밑을 시원하게 해주는 타입도 있다.[59][60]

스탠드형 선풍기


벽걸이형 선풍기


타워형 선풍기


산업용 선풍기

5. 소음

선풍기는 날개와 장애물 주변의 빠른 공기 흐름으로 인해 발생하는 와류와 모터에서 발생하는 소음을 발생시킨다. 선풍기 소음은 선풍기 속도의 5제곱에 거의 비례하는데, 속도를 절반으로 줄이면 소음이 약 15dB(데시벨) 감소한다.[27]

선풍기 소음의 지각되는 크기는 소음의 주파수 분포에도 달려있다. 이는 특히 날개와 같은 움직이는 부분과 특히 지지대와 같은 고정 부분의 모양과 분포에 따라 달라진다. 타이어 트레드와 마찬가지로, 그리고 음향 디퓨저의 원리와 유사하게, 불규칙한 모양과 분포는 소음 스펙트럼을 평평하게 하여 소음이 덜 거슬리게 들리도록 할 수 있다.[28][29][30]

선풍기의 입구 모양도 선풍기에서 발생하는 소음 수준에 영향을 줄 수 있다.[31]

6. 안전 문제 및 주의사항

선풍기를 장시간 사용하면 모터 과열로 화재가 발생할 수 있다. 특히 먼지가 쌓이면 모터가 과열되어 대형 화재로 번질 위험이 있다. 오래된 선풍기는 경년 열화로 인해 화재를 일으킬 가능성이 높으므로, 국가기술표준원(NITE) 등에서는 주의를 당부하고 있다.[63]

안전 대책이 미흡한 “극자극형 모터”를 사용한 저가형 선풍기는 콘덴서 열화나 전기 배선 손상 시 단락 화재로 이어질 수 있어 주의가 필요하다.[64] 선풍기에 사용되는 모터 종류로는 “유도 모터”, “정류자 모터”도 있다. 화재 원인 중 하나인 먼지 축적을 막기 위해 “먼지 방지 가공”이 적용된 제품도 있다.

소비자청에 보고된 선풍기 화재 사고 중 상당수는 15년 이상, 특히 35년 이상 경과된 제품에서 발생했다.[65] 이에 따라 2009년 4월 이후 제조된 선풍기에는 전기용품 및 생활용품 안전관리법 시행규칙에 의거하여 제조년도와 설계상 표준 사용 기간이 표시되고 있다.[66]

대한민국에서는 선풍기 사망이라는 비과학적인 믿음이 널리 퍼져 있어, 대부분의 한국 전기 선풍기에는 몇 시간 후 자동으로 꺼지는 기능이 있다.

참조

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