급탕 방식은 온수를 공급하는 설비의 유형과 그 특성으로, 펌프 운전 조건, 수질 약어, 물의 성상, 소화설비와 배수관의 기본 원리까지 연계된 기초 지식을 포함한다. 시험에서는 각 장치의 주목적과 설치·배관 원리, 약어의 의미를 물으므로 핵심 개념을 정확히 구분해야 한다.
급탕방식의 특성은 급탕을 위한 설비 구성과 그 운전·안전 조건을 이해하는 것에서 출발한다. 펌프 운전과 관련해서는 캐비테이션을 방지하기 위해 흡입부의 압력 상태를 양호하게 유지해야 한다. 즉, 유효흡입양정(NPSHa)이 필요흡입양정(NPSHr)보다 커지도록 흡입계통의 손실을 줄여 설계해야 한다.
수질 지표는 급탕·급수 설계에서 고려해야 할 요소이다. SS는 Suspended Solids의 약어로 부유 고형물을 의미하고, BOD는 Biochemical Oxygen Demand로서 미생물에 의한 산소 소비량을 나타낸다. 물의 경도는 칼슘·마그네슘 이온 농도로 결정되며, 지표수는 보통 연수, 지하수는 경수인 경향이 있음을 기억해야 한다.
소화설비와 관련해 급탕 설비가 직접적 대상은 아니지만, 방재설비의 역할 구분을 이해하면 설계 판단이 쉬워진다. 드렌쳐는 주변 건물로의 연소 확대를 막기 위한 냉각형 장치로 정의한다. 연결송수관 설비의 송수구는 접근성과 규격(예: 쌍구형 65mm 등)이 중요하다. 연결송수관 주배관은 일정 구경 이상을 확보해야 한다는 점은 설계상 유의해야 한다.
배수관의 관경 배치 원리는 급수·급탕 계통과 함께 건물 내 수지도를 결정한다. 배수관은 유하 방향으로 물이 합쳐지므로 아래로 갈수록 관경을 확대하는 것이 원칙이다. 관경을 축소하면 배수 정체나 역류가 발생할 수 있으므로 설계 시 최소 관경과 배치 원칙을 준수해야 한다.
예제
1) 펌프 설계에서 흡입관을 길게 하고 마찰 손실이 커지면 유효흡입양정(NPSHa)이 감소하여 캐비테이션 위험이 커진다. 따라서 흡입관의 단면·길이·밸브 배치 등을 최적화해 NPSHa > NPSHr 조건을 확보한다.
2) 소방 설비 관련 판단 문제에서는 드렌쳐의 주목적을 '연소 방지(냉각)'로, 스프링클러의 주목적을 '화점 진압'으로 구분해 정답을 찾는다. 또한 연결송수관의 송수구는 건물마다 1개만 설치하는 것이 원칙이라는 절대화 표현은 피하고 건물 규모에 따라 복수 설치 가능함을 인식한다.
대표 기출 3문항
방재 설비에서 인접 건물로부터의 연소 방지를 주목적으로 하는 장치는?
스프링클러(sprinkler)
드렌쳐(drencher)
스모크 디텍터(smoke detector)
사이어머즈 커넥션(siamese connection)
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정답 ② · 방재 설비 중 인접 건물로부터의 연소 방지가 주목적인 장치를 묻는 문제이다. 드렌쳐는 건물의 창이나 벽면, 개구부에 물막을 형성하여 인접 건물에서 넘어오는 복사열과 불씨로부터 건물을 보호하는 차화 설비이다.
인접 건물 연소 방지를 주목적으로 하는 것은 드렌쳐이다.
스프링클러 설비에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
고층건축물, 지하층, 무창층 등 소방차의 진입이 곤란한 곳에 설치한다.
화재의 초기진화에는 부적당하다.
한랭지나 동결의 염려가 있는 곳에는 건식을 사용하는 것이 좋다.
일반적으로 사용되고 있는 것은 스프링클러 헤드의 가융금속이 화재로 용융하여 방수하는 패쇄형이다.
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정답 ② · 스프링클러 설비의 특성에 대한 설명 중 옳지 않은 것을 고르는 문제이다. 스프링클러는 화재 초기에 자동으로 살수하여 초기 진화에 매우 적합한 설비이므로, 초기진화에 부적당하다는 서술은 옳지 않다.
다음의 소화설비에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?
드렌쳐(Drencher)설비는 인접건물로부터의 연소방지를 주목적으로 한다.
건식 스프링클러는 한랭지 등 동결의 염려가 있는 곳에서 사용된다.
스프링클러의 디플렉터(deflector)는 방수구에서 유출되는 물을 세분시키는 작용을 하는 부분을 말한다.
연결송수관 설비의 주배관의 구경은 65mm 이상으로 하며 옥내소화전용 배관과 겸용하여서는 안된다.
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정답 ④ · 소화설비에 관한 설명 중 옳지 않은 것을 찾는 문제이다. 연결송수관 설비의 주배관 구경은 65mm 이상으로 해야 한다는 규정은 맞지만, 옥내소화전용 배관과 겸용하는 것은 금지되지 않으므로 4번은 옳지 않은 설명이다.
연결송수관 주배관은 65mm 이상이어야 하나, 옥내소화전과 겸용하는 것은 허용되므로 금지 명시는 오답이다.
캐비테이션은 펌프 흡입부의 압력 저하로 물이 기포화되고 그 기포가 파열하면서 펌프를 손상시키는 현상이다. 이를 방지하려면 흡입계통의 압력 손실을 줄여 유효흡입양정(NPSHa)이 필요흡입양정(NPSHr)보다 크게 설계하고, 흡입관 연장·과도한 회전수·과대유량 운전은 피해야 한다.
SS와 BOD는 각각 무엇을 의미하나?
SS는 Suspended Solids로 부유 고형물을 의미하고 BOD는 Biochemical Oxygen Demand로 미생물에 의한 산소 요구량을 의미한다. 약어의 영문 풀네임을 떠올려 약자와 의미를 매칭하면 혼동을 줄일 수 있다.
배수관의 관경을 유하 방향으로 축소해도 되나?
유하 방향으로 관경을 축소하면 상부에서 내려오는 배수량이 합류하면서 배수 저항이 증가하여 정체나 역류가 발생할 수 있으므로, 배수관은 유하 방향으로 점차 확대되도록 설계해야 한다.