# 피쉬렛 특성 이해 및 성능개선 #

피쉬렛을 구입해서 몇일 써보면서 참~ 잘 만들었다고 생각 했습니다

담뽀뽀에 피쉬렛에 관련된 자료가 좀 미흡한 것도 이글을 쓴 이유중에 하나입니다.

물리적 원리는 무엇이고 이것을 효과적으로 사용하는 방법은 무엇인지 조사해 보았습니다

혹시 잘못 기술된 내용이 있으면 전문가분들의 지도편달 바랍니다

(특히, 유체물리학 전공하신분들…이쪽이 참 어렵네요)

 

1.피쉬렛의 물리적 특성

피쉬렛의 물리적 원리는 베르누이정리, 벤투리 효과, 부력등을 조합한것으로 이해 됩니다

먼저 다 아시는 내용이겠지만 용어를 정리하면

베르누이정리는 운동하고 있는 유체 내에서의 압력과 유속(流速), 임의의 수평면에 대한
높이 사이의 관계를 나타내는 유체역학의 정리

벤투리 효과는 유체의 흐름에 대해 부분적으로 단면적이 좁아진 도관이 미치는 효과

부력 : BC 3세기에 그리스의 수학자이며 발명가인 아르키메데스가 발견한 부력(浮力)에 관한
물리법칙으로 정의 할 수 있습니다


2. 피쉬렛 동작원리

 

사이즈 : 지름 9cm, 총높이 16cm

대략 A의 직경은 4cm ,B의 직경은 9cm, C의 직경은 3cm 정도 됩니다
이것을 면적으로 환산하면 A= πr2 = 12㎠, B = 63㎠, C = 7㎠가 됩니다.

여기서 단면적과 유속흐름의 곱은 에너지 보전법칙에 의하여 같아야합니다
즉, 간략화 하면 면적비율은 A : B : C = 12 : 63 : 7 로 표현되지만
유속의 흐름은 A : B : C = 100 : 18 : 170 (A를 100으로 환산하면) 로 표현됩니다

이것을 비유로 해석하면 A에서 자동차가 시속 100km로 달리고, B에서는 자동차가
시속18km로 달리고, C에서는 시속 170km로 달린다는 말이 됩니다

기포기에 의하여 A에서 공기방울 부력에 의한 피쉬렛 상단부분과 통안의 압력차이를 발생시키고
그 압력차이의 힘이 100이라면 C에서는 그것의 1.7배인 170으로 댕기는 효과가 발생합니다

이런 이유로 물보다 약간 무거운 물고기의 떵들이 C를 통해서 쫘악~ 빨려 올라가게 됩니다
일단 C 상단을 통과한 떵들은 B로 통과하려고 하지만 갑자기 직경이 넓어진 이유로 인하여
압력이 C의 상승 원통관에 비하여 1/10수준으로 낮아졌습니다.

이렇게 갑자기 압력과 유속이 낮아지면 상대적으로 물보다 약간 무거운 떵들은 삿갓모양의 아래로 가라앉게 됩니다.
그리고 물과 물과 유사한 부유물은 천천히 B를 통해서 A로 이동하여 피쉬렛 상단으로 배출됩니다.

B의 모양이 깔대기 모양이 아니라 평면이었다면 이물질이 중앙으로 집중하게되어 효과가 반감 할것입니다
깔대기 모양을 통해서 압력이 가장 높은 중앙부분의 흡입 수압을 상쇄시켜주고 C를 통해서 올라온 떵들이
바로 달라붙지 않고 흩어지게 해줘서 피쉬렛 고유의 역활을 수행하도록 하였습니다

이런 일련의 과정을 통해서 떵은 C좌우에 모이게 됩니다.

3. 피쉬렛 성능향상

여기에서 A에 공기압을 강하게 해주면 어떻게 될까요?
강하게 해주면 해줄수록 당연히 부력이 강화되고 강화된 부력은
B와 C에 영향을 미치게 되어 물고기 배설물의 흡입능력을 향상시켜 줍니다.

그런데 같은 공기압으로 B와 C에 좀더 강화된 능력을 제공하려면
제작사에서 제공한 “파워리프트”를 이용하면 가능합니다.
이것의 원리를 가만히 째려보면(?) 별 것 아닙니다. 

 

A에서 공기가 중력 반대방향으로 이동하려는 특성이 부력인데
이 부력은 수심이 깊으면 깊을수록 강해지고 이 부력으로 인하여 발생된
A상단의 고기압과 A하단의 저기압으로 인해서 피쉬렛의 모든 동작이 시작되게 됩니다.

천천히 같이 생각해 봅시다

기포 1개가 A를 통과할 때 순간 순간 위로 이동하는 기포는
기포 아래부분에 상대적으로 저기압을 형성하게 되고
이 저기압은 대부분 아랫쪽에서 연달아 올라오는 기포에 의해서
피쉬렛 통안으로 전달됩니다.
하지만 A 상단부분의 물이 이 저기압에 순간순간 빨려 들어가면서
피쉬렛 통안으로 전달될 저기압을 상당부분 상쇄시켜 버립니다.
그것을 방지하기 위해서 그림과 같이 성능향상을 위하여 파워리프트를
만들어서 판매 하는것입니다(한꺼번에 만들어 팔면 되는데 장삿속이죠 ^^)

여기에서 프로펠러는 2가지 효과를 노리는것으로 이해됩니다.
첫번째 이유는 시각적인 효과이고,
두번째 이유는 프로펠러 없이 공기방울이 순식간에 올라가 버리면
저기압이 하단부로 적절하게 전달되기전에 상단부에서 유입되는 물로
인하여 효율이 저하되는 것을 방지하기 위함으로 이해 됩니다…
하지만 이 효과는 파워리프트 6cm 높이 길이에 더 의존한다고 생각합니다

4. 자작 피쉬렛 파워업

그래서 제가 만든 간이 파워리프트는 사진과 같습니다
재료는 판매되는 피쉬렛 사각형 투명 포장케이스를 둘둘 말아서
기존캡에 고무밴드로 고정하였습니다.

판매되는 파워리프트보다 14cm가 더긴 20cm로 구성하였습니다.
프로펠러는 없지만 길이로 성능을 보완 개선하였습니다.
모양새는 없지만 당연히 성능은 개선되었습니다

구성 및 설치시 A에 연결되는 부분에 빈틈을 최소화 해주어야 합니다
빈틈이 생기면 외부물의 유입으로 출력이 저하되기 때문입니다

이 자작 파워업의 성능이 좋게 하기 위해서는 수직을 잘 잡아 주어야 합니다
만약 극단적으로 자작 파워업 원통을 45도 기울인다면 원통 윗쪽으로는 공기가 올라나가고
원통 아랫쪽으로는 저기압으로 인한 상단의 물이 유입되어 와류가 형성될것이기 때문입니다.
수직으로 구성하고 가능하면 상단부분의 원을 조금 작게 해 주신다면 저기압으로
상단에서 유입되는 물의 양을 최소화 시킬 수 있습니다.

또 상단 끝부분을 안쪽으로 5mm 정도 함몰시키면 외부 물이 유입되는 것을 최소화 시킬 수 있다고
생각 했는데 생각만 했지 실천은 안했습니다…이유는 귀찮이즘 때문입니다 ^^
이렇게 고무밴드로 비닐판을 둘둘 말아 붙인 것이 자작 파워업의 모든것입니다.

5.글을 마치며

피쉬렛을 몇일 사용해보니 디커탱크항 처럼 일정부분에 떵들이 모이는 구조에서 탁월할것이라고 생각합니다.
아무래도 바닥재가 있으면 효과가 떨어지는 것은 어쩔 수 없는 것 같습니다.
그리고 C하단부분에 바닥과 평행하게 이물질 제거용 플라스틱 망이 있는데 이것을 제거하면
점차 막혀서 흡입력을 감소시키는것을 어느정도 해소 할 수 있는 것 같습니다.

이렇게 피쉬렛을 정리해서 올리는 이유는
일본에서 제작한 피쉬렛을 많이 애용해 주십사 요청하는것이 아니라
피쉬렛의 물리적 특성과 기능을 공유해서 자작 피쉬렛과
더 나아가서 국산 제2의 개선된 피쉬렛이 싼가격에 나왔으면 하는 바램에서 게시해 봅니다

3만원대 피쉬렛보다 만원정도에 성능이 훨씬 개선된 물리적 여과기가 나온다면
많은분들이 애용하리라 믿습니다….

관련업종에 계시는분들에게 기대하겠습니다….

 

P.S : 이글은 2008.11월 작성된 글입니다... 서버 변경으로 사진이액박으로 표현되어 재구성 하였습니다

피쉬렛 구성과 성능을 바탕으로자작한 버블렛은 아래와 같습니다

http://basshobby.tistory.com/135