다채널 헤드 vs 펌프 여러 대
— 공침 3액·흐름전지 양극/음극 2라인 구성법

글 요약
기준유량비가 고정이면 다채널 헤드, 액마다 따로 바꿔야 하면 펌프 여러 대
사례공침 3액(금속염·암모니아·NaOH), 흐름전지 2라인, 전해액 다채널 스크리닝
함정한 드라이브의 채널은 회전수를 같이 씀 — 한 라인만 바꿀 수 없음
한 드라이브의 다채널 헤드는 모든 채널이 같은 회전수로 돕니다. 양극액·음극액처럼 같은 유량을 유지해야 하는 라인은 다채널 헤드 하나가 깔끔하고, 공침의 NaOH처럼 pH에 따라 따로 바꿔야 하는 라인은 별도 펌프로 빼야 합니다.
연동펌프 실전 시리즈(배터리·에너지 랩) 5편입니다. 4편 장시간 시험 원격 제어 — RS485 MODBUS·DB15에 이어, 이번 편은 다채널 헤드 vs 펌프 여러 대 — 공침 3액·RFB 2라인입니다. 다음 편은 플로우셀 맥동 줄이기 — 저맥동 헤드·댐퍼·캘리브레이션.
다채널 헤드가 하는 일과 못 하는 일
- 하는 일 — 한 모터로 여러 라인을 같은 회전수로 동시에 이송, 라인 간 유량이 고르게 나옴
- 유량비 조정 — 채널마다 튜브 내경을 다르게 끼워 유량비를 고정값으로 만듦
- 못 하는 일 — 운전 중 한 라인만 속도를 바꾸거나 한 라인만 정지
- 고장 영향 — 드라이브 하나가 서면 모든 라인이 같이 섬
이럴 때 이걸 — 상황별 선택 가이드
| 상황 | 권장 구성 | 이유 |
|---|---|---|
| 흐름전지 양극액·음극액 순환 | 2채널 헤드 1대 | 양쪽 유량을 같게 유지하는 것이 목적 — 회전수 공유가 오히려 장점 |
| 공침 금속염 + 암모니아수 | 2채널 헤드 1대(튜브로 유량비 고정) | 두 액의 비율이 레시피로 정해져 있음 |
| 공침 NaOH | 별도 펌프 1대 | pH에 따라 속도를 계속 바꿔야 함(4편) |
| 전해액·첨가제 조성 스크리닝 여러 셀 동시 공급 | DG 카드형 다채널 | 소유량 다채널, 채널 간 유량 균일 |
| 라인마다 다른 액·다른 시작 시점 | 펌프 여러 대 | 독립 시작·정지·속도 |
공침 3액은 «금속염+암모니아 = 2채널 1대, NaOH = 1대»로 나누는 구성이 균형이 좋습니다. 고정 비율인 두 액은 한 모터로 묶어 오차를 줄이고, pH를 맞추는 NaOH만 독립으로 둡니다.
기준별 비교표
| 기준 | 다채널 헤드 1대 | 펌프 여러 대 |
|---|---|---|
| 라인별 속도 변경 | 불가(튜브로 비율 고정) | 가능 |
| 라인 간 유량 일치 | 회전수 공유로 유리 | 각각 보정 필요 |
| 설치 공간·배선 | 작음 | 대수만큼 증가 |
| 비용 | 드라이브 1대 + 헤드 | 드라이브 대수만큼 |
| 한 대 고장 시 | 모든 라인 정지 | 해당 라인만 정지 |
| 대표 용도(요약) | 흐름전지 2라인, 고정 비율 혼합, 스크리닝 | 피드백 제어 라인, 독립 공정 |
드라이브별 채널 수
| 드라이브 | 최대 채널 | 다채널 헤드 |
|---|---|---|
| BQ80S | 3 | DW10 |
| BT101S·BT103S | 4 | DG6·DG10(1·2·4채널), YZ15·YT25 적층 |
| DG 카드형 헤드 | 1~48채널 이상 | 6·10롤러 선택, 채널 수에 따라 폭만 증가 |
실험셋업연구소 리드플루이드 제품 상세페이지 기준. DG 다채널 헤드는 BT101 계열 전용.
구매 전 확인 사항
제품 사양에서 확인되는 사실
- 채널 수가 늘어도 채널당 유량 범위는 같은 헤드·튜브 기준
- DG·DT 헤드 선택 시 BT101 최고 회전수 100 rpm 제한
일반적으로 권장되는 운용 관행(제조사 고유 규정 아님)
- 같은 로트·같은 길이의 튜브를 채널마다 끼워 채널 간 편차 축소
- 튜브 교체는 모든 채널을 한 번에, 교체 후 채널별 유량 확인
- 흐름전지 양쪽 라인은 배관 길이·높이도 맞춰 압력 차이 축소
자주 묻는 질문
Q. 다채널 헤드에서 채널마다 다른 유량을 낼 수 있나요?
운전 중 따로 바꿀 수는 없지만, 채널마다 내경이 다른 튜브를 끼우면 고정된 유량비를 만들 수 있습니다. 비율이 레시피로 정해진 액에 적합합니다.
Q. 흐름전지 양극액·음극액은 펌프 2대가 낫지 않나요?
양쪽 유량을 같게 유지하는 것이 목적이면 2채널 헤드 1대가 회전수를 공유해 더 간단합니다. 양쪽 유량을 일부러 다르게 실험하려면 2대로 나눕니다.
Q. 공침 3액을 전부 한 대로 돌리면 안 되나요?
NaOH는 pH에 따라 투입량을 계속 바꿔야 해서 고정 비율로 묶기 어렵습니다. 금속염·암모니아수만 한 대로 묶고 NaOH는 별도 펌프로 두는 구성을 권합니다.
라인 수와 제어 방식을 알려주시면 헤드·펌프 구성을 나눠 드립니다
공침, 흐름전지, 다채널 스크리닝은 어떤 라인을 묶고 어떤 라인을 나눌지가 결과와 비용을 함께 좌우합니다. 라인별 액체·유량·제어 방식을 남겨주시면 구성과 견적을 드립니다.
조건 남기고 조합 받기 →참고
채널 수·헤드 사양은 실험셋업연구소 리드플루이드 제품 상세페이지 기준입니다.A. Z. Weber, M. M. Mench, J. P. Meyers, P. N. Ross, J. T. Gostick, Q. Liu, "Redox flow batteries: a review," J. Appl. Electrochem. 41, 1137–1164 (2011). DOI: 10.1007/s10800-011-0348-2 — 흐름전지 구성 요소와 전해액 순환 일반론.
A. van Bommel, J. R. Dahn, Chem. Mater. 21, 1500–1503 (2009). DOI: 10.1021/cm803144d — 공침 pH 영향.