급수시스템은 건물 내에서 물을 안정적으로 공급하기 위한 장치와 방식의 조합을 말한다. 주요 방식으로는 고가수조에 의한 중력 공급, 압력탱크와 펌프를 이용한 가압 공급, 수도본관 직결 방식 등이 있다. 배관 설치 후에는 누수 여부와 구조적 안전을 확인하기 위해 수압시험을 실시하며, 시험압력 유지시간 등 규정된 절차를 지켜야 한다.
압력탱크식 급수방식은 탱크 내부의 공기 압력을 이용해 물을 밀어 올리는 방식으로, 펌프의 동작으로 탱크 내 공기를 압축하여 일정한 수압을 유지하는 구조이다. 이 방식은 고가탱크 설치가 어려운 경우나 지하층에서 상층으로 급수할 때 사용하며, 설치 위치의 고도에 구애받지 않는다는 특징을 가진다. 반면 펌프에 의존하므로 정전 시에는 급수가 불가능할 수 있다는 점을 유의해야 한다.
수도본관 직결이나 기타 방식의 급수는 수직 높이(정수압), 배관의 마찰손실수두, 그리고 기구가 요구하는 최소 토출수압을 모두 고려하여 본관이나 탱크에서 요구하는 최저압력을 산정해야 한다. 계산은 각 요소를 같은 단위로 환산한 뒤 합산하여 수행한다.
배관 설치 후 실시하는 수압시험은 배관 내부의 공기를 완전히 빼고 정해진 시험압력까지 가압한 다음 일정 시간 유지하면서 누수 여부를 확인하는 절차이다. 배관 공사의 경우 시험압력에 도달한 후에는 최소 30분 이상 유지해야 하며, 고가수조 이하 계통에서는 배관 최저부에서 받는 실제 압력의 두 배 이상을 시험압력으로 정하는 등의 규정을 따른다.
단위 환산에서 자주 쓰이는 관계는 문제 재료에서 제시된 값을 기준으로 사용해야 한다. 예를 들어 1kg/cm²를 10m 수두로 환산하거나 1kPa를 0.1mAq로 환산하는 방식은 제공된 수치를 이용해 일관되게 적용해야 한다.
예제
압력탱크식은 펌프에 의해 탱크 내 공기를 압축하여 급수압을 유지하므로 정전 시 급수가 불가능하다는 점을 오답 유발 요소로 자주 사용한다. 고가수조 방식은 중력에 의한 일정한 급수압을 제공하는 반면, 팽창탱크는 난방계통의 압력 변동을 흡수하는 장치로 급수방식으로 분류하면 오답이 된다.
대표 기출 3문항
배관의 전체길이 20[m]되는 곳의 싱크대 수도꼭지에 압력탱크식으로 급수하려 한다. 수도꼭지는 탱크로부터 수직높이 10[m]되는 곳에 설치되어 있고, 배관의 전마찰손실수두를 7[m]라고 할 때 이 압력탱크의 최저수압은 얼마인가? (단, 수도꼭지의 최저수압을 0.3[kg/㎝2]로 한다.)
4[kg/㎝2]
3[kg/㎝2]
2[kg/㎝2]
1[kg/㎝2]
정답과 해설 보기
정답 ③ · 압력탱크의 최저수압은 싱크대 수도꼭지가 위치한 높이까지 물을 끌어올리고 필요한 토출 수압을 확보하며 배관 마찰에 따른 손실을 보충해야 합니다. 요구되는 총 수두를 계산하면 '수직높이 10m + 배관마찰손실 7m + 수도꼭지 최저수압(0.3 kg/cm² = 3m)'이 되어 총 20m의 수두가 필요합니다.
최저수압은 수직높이, 마찰손실, 토출수압의 합을 10으로 나눈 값이다.
급수설비에 사용하는 급수방식으로 적합하지 않은 것은?
고가수조에 의한 공급방식
수도본관의 수압에 의한 공급방식
압력탱크에 의한 공급방식
팽창탱크에 의한 공급방식
정답과 해설 보기
정답 ④ · 급수설비의 급수방식으로 적합하지 않은 것을 고르는 문제이다. 일반적인 급수방식에는 수도본관의 수압을 이용하는 직결방식, 고가수조에 저장했다가 중력으로 공급하는 고가수조방식, 압력탱크를 이용한 압력탱크방식 등이 있다.
급수설비는 수도본관 수압, 고가수조, 압력탱크등의 방식을 사용하며, 팽창탱크는 급수 방식이 아닌 온도팽창용이다.
급수관의 수압시험 방법에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?
배관의 일부 또는 전부를 완료하였을 때 개구부를 플러그로 막고 실시한다.
배관 도중에 일시적으로 설치된 공기 빼기 밸브를 사용하여 완전히 배기한 후에 서서히 가압을 하면서 행한다.
시험압력의 유지시간은 시험압력에 도달한 후, 배관 공사의 경우는 최소 10분으로 한다.
고가수조 이하 계통의 시험압력은 배관의 최저부에서 실제로 받는 압력의 2배 이상으로 한다.
정답과 해설 보기
정답 ③ · 급수관 수압시험 방법에 대한 옳지 않은 설명을 고르는 문제이다. 수압시험에서 시험압력의 유지시간은 시험압력에 도달한 후 배관 공사의 경우 최소 30분 이상으로 규정하고 있다.