펌프 유효흡입수두(NPSH) 계산기

수온과 흡입 조건에서 유효흡입수두 NPSHa를 구하고 펌프가 요구하는 NPSHr과 비교해 캐비테이션 위험을 판정합니다. 뜨거운 물일수록 흡입이 왜 급격히 어려워지는지 증기압으로 보여 줍니다.

수온

℃

증기압이 여기서 정해집니다. 결과를 가장 크게 좌우합니다

흡입 수면의 절대압력

kPa

열린 수조면 대기압입니다. 게이지압이 아니라 절대압으로 넣어 주세요

수면과 펌프 중심의 높이차

펌프가 수면보다 아래(압입)면 양수, 위(흡상)면 음수입니다

흡입 배관 마찰손실

배관 압력손실 계산기에서 구할 수 있습니다

펌프가 요구하는 NPSHr

제조사 성능곡선에서 운전점의 값을 읽어 넣습니다. 0이면 판정하지 않습니다

유체

물·해수만 온도에서 증기압을 구합니다

밀도 직접 입력

kg/m³

0이면 유체 표를 씁니다

유효흡입수두 NPSHa

5.912 m

NPSHr 3 m 대비 여유 2.91 m — 여유가 충분합니다

여유가 충분합니다 — 여유 2.91 m / 권장 0.9 m 권장 여유를 넘습니다. 다만 운전점이 바뀌면 다시 확인해 주세요. 권장 여유는 0.6m와 NPSHr의 30% 중 큰 쪽으로 잡았는데, 널리 쓰이는 관행이지 규격은 아닙니다. NPSHr 자체가 양정이 3% 떨어지는 지점으로 정의된 값이라 이미 약간의 캐비테이션이 일어나는 조건이므로, 겨우 맞추면 안 되는 것으로 추정됩니다.

수면 압력이 주는 수두+10.351 m

증기압이 까먹는 수두 (2.339 kPa)−0.239 m

높이차 (흡상)−3 m

흡입 배관 마찰손실−1.2 m

합계 NPSHa5.912 m

쓰인 밀도 (20℃)998.2 kg/m³

최대 흡입 높이 (수면 위로)5.91 m

권장 여유0.9 m

계산 근거NPSHa = (Pa − Pv)/(ρg) + Hs − Hf= (101.33 − 2.339)kPa / (998.2×9.80665) + -3 − 1.2= 10.351 − 0.239 + -3 − 1.2 = 5.912 m포화증기압은 ASHRAE가 채택한 Hyland-Wexler 식으로 구합니다. 삼중점 611.657Pa와 1기압 끓는점 99.974℃를 재현하는 것을 확인했습니다.

같은 배관에서 수온만 바꾸면

수온	증기압	까먹는 수두	NPSHa	최대 흡입 높이
10℃	1.23 kPa	0.13 m	6.02 m	6.02 m
20℃	2.34 kPa	0.24 m	5.91 m	5.91 m
40℃	7.38 kPa	0.76 m	5.45 m	5.45 m
60℃	19.94 kPa	2.07 m	4.24 m	4.24 m
70℃	31.2 kPa	3.25 m	3.12 m	3.12 m
80℃	47.41 kPa	4.97 m	1.46 m	1.46 m
90℃	70.18 kPa	7.42 m	-0.91 m	압입 필요
95℃	84.61 kPa	8.97 m	-2.43 m	압입 필요

증기압이 온도에 지수적으로 오르기 때문에 처음에는 완만하다가 80℃ 근처부터 급격히 나빠집니다. 20℃에서 0.24m만 까먹던 것이 80℃에서는 4.97m가 됩니다.

NPSHa가 모자랄 때 손댈 곳은 정해져 있습니다. 펌프를 수면 쪽으로 낮추는 것이 가장 확실하고, 그다음이 흡입 배관을 굵고 짧게 해 마찰손실을 줄이는 것입니다. 흡입 쪽 밸브와 엘보를 줄이는 것도 같은 효과입니다. 수온을 낮출 수 있다면 효과가 크고, 계통을 가압할 수 있다면 그것도 방법입니다. 마지막으로 NPSHr이 더 낮은 펌프나 인듀서가 달린 펌프로 바꾸거나 회전수를 낮춥니다.

높이차의 부호가 이 계산기에서 가장 틀리기 쉬운 입력입니다. 펌프가 수면보다 아래면 양수, 위면 음수입니다. 반대로 넣으면 NPSHa가 높이차의 두 배만큼 어긋나 위험한 조건을 안전하다고 읽게 됩니다. 지금은 펌프가 수면보다 3m 위에 있는 흡상 조건으로 계산했습니다.

NPSHr은 반드시 제조사 곡선에서 읽어야 합니다. 같은 펌프라도 유량이 늘면 NPSHr이 커지므로 운전점의 값을 써야 합니다. 여유 기준 0.6m와 30%도 널리 쓰이는 관행이며 규격이 아니라, 실제 설계는 해당 분야의 기준과 제조사 권고를 따라야 하는 것으로 추정됩니다.

물과 해수만 온도에서 증기압을 구합니다. 다른 유체를 고르면 증기압을 0으로 두므로 그 유체의 증기압을 따로 반영해야 합니다. 액화가스나 휘발성 유기용제는 상온에서도 증기압이 높아 이 계산을 그대로 쓰면 위험합니다.

계산 방법

1수온과 흡입 수면의 절대압력을 넣습니다. 열린 수조면 대기압입니다.
2수면과 펌프 중심의 높이차를 넣습니다. 펌프가 수면보다 아래면 양수, 위면 음수입니다.
3흡입 배관의 마찰손실을 넣습니다. 배관 압력손실 계산기에서 구할 수 있습니다.
4제조사 곡선에서 읽은 NPSHr을 넣으면 여유가 충분한지 판정해 줍니다.

자주 묻는 질문

NPSHa = (Pa − Pv)/(ρg) + Hs − Hf로 구합니다. Pa는 흡입 수면의 절대압력, Pv는 그 수온의 포화증기압, Hs는 수면과 펌프 중심의 높이차, Hf는 흡입 배관 마찰손실입니다. 20℃ 물을 3m 아래에서 빨아올리고 마찰손실이 1.2m라면 NPSHa가 약 5.91m입니다.

펌프가 수면보다 아래(압입)면 양수, 위(흡상)면 음수입니다. 부호를 반대로 넣으면 NPSHa가 높이차의 두 배만큼 어긋나므로 가장 조심해야 하는 입력입니다. 펌프를 수조 수면보다 낮게 두면 그 높이만큼 NPSHa가 늘어나며, 이것이 캐비테이션을 막는 가장 확실한 방법입니다.

포화증기압이 온도에 지수적으로 오르기 때문입니다. 20℃ 물은 증기압이 2.34kPa라 0.24m만 까먹지만 80℃면 47.4kPa로 4.97m를 통째로 까먹습니다. 스무 배가 넘는 차이입니다. 99.974℃에 이르면 증기압이 대기압과 같아져 열린 수조에서는 어떤 흡입양정도 남지 않습니다. 보일러 급수 펌프를 반드시 탈기기보다 한참 아래에 두는 이유가 이것입니다.

기포가 임펠러 안쪽 고압부로 실려 가 터지면서 금속을 갉아냅니다. 자갈이 구르는 듯한 소리와 진동이 나고 양정과 유량이 무너지며, 오래 두면 임펠러에 벌집 같은 침식 자국이 남습니다. 밀봉과 베어링 수명도 함께 짧아집니다.

0.6m 또는 NPSHr의 30% 중 큰 쪽이 널리 쓰이는 관행입니다. 다만 규격이 아니라 경험칙이며, 흡입 비속도가 높은 펌프나 액화가스처럼 까다로운 유체에서는 더 크게 잡습니다. NPSHr 자체가 양정이 3% 떨어지는 지점으로 정의된 값이라 이미 약간의 캐비테이션이 일어나는 조건이므로, NPSHa를 NPSHr에 겨우 맞추면 안 됩니다.

펌프를 수면 쪽으로 낮추는 것이 가장 확실합니다. 그다음은 흡입 배관을 굵고 짧게 해 마찰손실을 줄이는 것, 흡입 쪽 밸브와 엘보를 줄이는 것입니다. 수온을 낮출 수 있다면 효과가 큽니다. 계통을 가압할 수 있다면 그것도 방법이고, 마지막으로 NPSHr이 더 낮은 펌프나 인듀서가 달린 펌프로 바꿉니다. 회전수를 낮춰도 NPSHr이 줄어듭니다.

전송되지 않습니다. 계산은 모두 브라우저 안에서 이루어지고 넣은 값은 이 기기에만 남습니다.

알아두면 좋은 점

포화증기압은 ASHRAE가 채택한 Hyland-Wexler 식으로 구합니다. 삼중점 611.657Pa와 1기압 끓는점 99.974℃를 재현하는 것을 확인했습니다.
NPSHr은 펌프마다 다르므로 반드시 제조사 성능곡선에서 읽어 넣어야 합니다. 같은 펌프라도 유량이 늘면 NPSHr이 커지니 운전점의 값을 써야 합니다.
여유 기준 0.6m와 30%는 널리 쓰이는 관행이며 규격이 아닙니다. 실제 설계는 해당 분야의 기준과 제조사 권고를 따라야 하는 것으로 추정됩니다.
물과 해수만 온도에서 증기압을 구합니다. 다른 유체를 고르면 증기압을 0으로 두므로 그 유체의 증기압을 따로 반영해야 합니다.

마지막 검증: 2026년 8월 31일 · 결과는 참고용 추정치입니다.

계산 방법

자주 묻는 질문

NPSHa는 어떻게 계산하나요?

높이차의 부호를 어떻게 넣나요?

뜨거운 물은 왜 빨아올리기 어렵나요?

캐비테이션이 생기면 무엇이 나빠지나요?

여유는 얼마나 두어야 하나요?

NPSHa가 모자라면 어떻게 하나요?

입력값이 서버로 전송되나요?

알아두면 좋은 점

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