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공조냉동기계기사 측정 및 계측기기 — 피토관 풍속·영위법·TAB 측정 위치

계측기기 세트는 무엇을 어디서 어떻게 재는지를 묻는다. 피토관으로 전압과 정압을 읽어 풍속을 계산하고, 측정값을 눈금으로 직접 읽을지 표준량과 평형시켜 읽을지를 가르며, T.A.B에서는 계측기를 어디에 놓아야 하는지와 측정 전에 무엇이 갖추어져야 하는지를 따진다. 여기에 지중온도나 난방 방식 비교 같은 부하계산 주변 사실도 함께 실려 나온다.

2026-10-17 기준 · 공조냉동기계기사 대시보드

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뜻

피토관으로 덕트 안 풍속을 구할 때의 출발점은 동압이다. 동압은 전압에서 정압을 뺀 값이고, 풍속은 동압의 제곱근에 비례한다. 전압 23.8 mmAq, 정압 10 mmAq를 측정했다면 동압은 13.8 mmAq이고, 제곱근 값 약 3.7에 비례상수를 곱해 약 15 m/s가 나온다. 전압과 정압을 헷갈리거나 동압을 구하지 않고 바로 대입한 값이 오답이 된다.

측정 방식은 두 갈래로 갈린다. 편위법은 계기 바늘이 움직인 정도를 눈금으로 직접 읽는 방식이라 빠르지만 계기 자체의 오차가 결과에 실린다. 영위법(영점법)은 측정하려는 양과 이미 알고 있는 표준량을 평형 상태가 되도록 조절하고, 지시값이 영(0)이 되는 지점에서 값을 읽는다. 계기는 평형이 되었는지만 확인하므로 눈금 오차나 내부 저항이 결과에 거의 반영되지 않아 정밀 측정에 유리하다 — 휘트스톤 브리지나 전위차계가 대표적인 예이고, 두 팔을 평형시켜 미지의 저항을 알아내는 원리가 여기에 해당한다.

T.A.B에서 계측기의 자리는 측정 원리가 정한다. 온도와 압력은 기기 입·출구 근처나 탭에서, 배기가스는 시료 채취구에서 잰다. 반면 유량은 유동이 안정된 직선 배관 구간에서 재야 한다. 펌프 출구 직후는 유동이 불안정하고 와류가 생겨 정확한 측정이 어려우므로 유량 측정 위치로 적절하지 않다. 측정에 들어가기 전 갖추어져야 할 전제도 있다 — 시스템 검토가 끝나 있어야 하고, 설계도면과 장비 규격이 확인되어 있어야 하며, 제작사의 시운전이 완료되어 있어야 한다. 댐퍼나 말단 유닛의 개도를 완전히 밀폐하는 것은 측정 요건이 아니라 방해 요인이다. T.A.B는 각 말단의 풍량을 재고 조절하는 작업이므로, 공기를 완전히 막으면 풍량을 잴 수 없기 때문이다.

부하계산에 쓰이는 주변 사실도 같은 세트에 섞여 있다. 지중온도는 토질의 종류에 따라 열전도율과 열용량이 달라지므로 같은 깊이라도 토질에 따라 값이 달라진다 — 「토질에 따라 별 차이가 없다」는 설명은 성립하지 않는다. 지중온도는 수분 함량과 지표면 상태, 깊이의 영향을 받고, 계절 변화가 미치지 않는 불역층 아래에서는 깊이가 1 m 깊어질 때마다 약 0.03~0.05℃씩 올라간다. 난방 방식 비교도 함께 나온다. 증기난방은 증기가 응결할 때 내놓는 잠열을, 온수난방은 물이 식으면서 내놓는 현열을 이용하며, 온수난방은 물의 온도를 조절해 방열량을 바꾸기 쉬우므로 온도 조절이 용이한 쪽이다. 장거리 수송은 증기가 압력을, 온수가 펌프를 이용한다.

예제

출제 패턴은 세 가지다. ① 피토관 계산 — 동압을 구하지 않고 전압이나 정압을 그대로 대입하거나, 제곱근을 취하지 않은 값이 오답이다. ② 측정 방식 구분 — 표준량과 평형시켜 영점에서 읽는 방식을 편위법이나 치환법·보상법으로 바꿔 놓은 선지가 함정이다. ③ T.A.B의 자리와 요건 — 유량 측정 위치로 펌프 출구 직후를 넣거나, 댐퍼 완전 밀폐를 측정 요건으로 적은 선지가 오답이고, 전제 조건 자리에는 시스템 검토·설계도면 검토·시운전 완료가 들어간다. 지중온도 문제에서는 토질과 무관하다거나 차이가 없다고 적은 선지, 난방 비교 문제에서는 잠열과 현열의 이용 방식을 뒤집은 선지가 나온다.

자주 묻는 물음

피토관으로 풍속을 구하는 순서는 어떻게 되나요?
먼저 동압을 구합니다. 동압은 전압에서 정압을 뺀 값입니다. 전압 23.8 mmAq, 정압 10 mmAq라면 동압은 13.8 mmAq가 되고, 풍속은 동압의 제곱근에 비례하므로 제곱근 값 약 3.7에 비례상수를 곱해 약 15 m/s가 됩니다.
영위법이 편위법보다 정밀한 이유는 무엇인가요?
측정하려는 양과 표준량을 평형시킨 뒤 지시값이 영(0)이 되는 지점에서 읽기 때문입니다. 계기는 평형 여부만 확인하므로 눈금 오차나 계기 내부 저항이 결과에 거의 반영되지 않습니다. 편위법은 바늘이 움직인 정도를 직접 읽으므로 계기 자체의 오차가 결과에 실립니다.
T.A.B에서 댐퍼를 완전히 밀폐하면 안 되는 이유는 무엇인가요?
T.A.B는 각 말단의 풍량을 재고 설계값에 맞게 조절하는 작업이기 때문입니다. 댐퍼를 완전히 닫으면 공기가 흐르지 않아 풍량을 측정할 수 없습니다. 측정 시에는 풍량을 조절할 수 있는 적절한 개도로 두어야 합니다.
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