개념 한 쪽
급수 구성기기는 급수방식의 종류와 배관 구성, 물탱크의 위생관리 및 수압 관련 계산을 포함한다. 대표적으로 고가수조(고가탱크)방식의 하향급수 개념, 수도직결식의 압력 특성, 버큠 브레이커와 같은 역류방지 장치의 목적, 워터해머 방지 방법, 그리고 탱크 재질의 위생성 검사 기준을 학습한다.
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출제기준 단원 「급수 구성기기」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 역류 방지 장치의 목적 파악 | 1 | 버큠 브레이커의 설치 이유와 역류 차단 원리를 묻는다 |
| 급수방식과 배관 흐름 구분 | 1 | 고가탱크와 하향급수의 관계 또는 수도직결식 특성 비교를 묻는다 |
| 수압 계산 및 수두 환산 | 1 | 필요 수압을 수두로 환산하고 마찰손실을 합산해 총 필요 높이/압력 계산을 묻는다 |
버큠 브레이커는 급수관에 음압이 발생할 때 외부 공기를 흡입하여 관내를 대기와 연결함으로써 하수 등 오염수가 급수관으로 역류하는 것을 차단하는 장치이다. 주된 목적은 상수도의 수질 오염을 방지하는 위생적 보호이며, 압력 조절이나 소음 감소와 같은 기능은 버큠 브레이커의 주된 역할이 아니다.
고가수조방식은 건물 높은 곳에 탱크를 설치하여 중력에 의해 아래층으로 물을 공급하는 방식이다. 이 방식은 물이 위에서 아래로 흐르는 하향급수 배관 구성이 일반적이며, 고가탱크의 높이에 따라 수압을 확보한다. 반대로 수도직결식은 수도 본관의 압력을 직접 이용하므로 저장탱크가 없고 본관 압력 변동에 민감하다.
수압 관련 계산에서는 수두와 마찰손실, 기기별 필요압력을 구분하여 합산해야 한다. 예를 들어 필요 수압을 수두(m)로 환산할 때 100kPa ≒ 10m 수두 관계를 사용한다는 점이 자주 등장한다. 고가수조의 전양정 계산에서는 두 수조가 모두 대기와 연결되어 있으면 압력 수두차는 0으로 볼 수 있으므로 위치 수두와 마찰손실만 고려한다.
급수용 탱크의 위생관리에서는 내부가 빛에 노출되면 조류 번식 등으로 오염이 발생할 수 있으므로 투광성 재질은 위생상 부적합하다. 따라서 탱크 재질과 내부 코팅, 채움량 관리 등은 오염방지의 핵심 항목이다.
1) 고가탱크 최저수위 높이 계산 예시 최상층 수전 필요수압이 70kPa이고 배관의 마찰손실이 1m 수두에 해당하면, 70kPa는 약 7m 수두에 해당하므로 총 필요한 높이는 7m + 1m = 8m가 된다. 따라서 고가탱크 최저수위는 8m로 확보해야 한다.
2) 수도직결식 본관 최소 필요압력 계산 예시 수직 높이 6m인 위치에 샤워기가 있고, 샤워기 최소 필요압력이 70kPa이며 배관 마찰손실이 50kPa인 경우 수두압은 높이 6m에 대응하는 약 60kPa이다. 따라서 본관에서 필요한 최소 압력은 60kPa + 50kPa + 70kPa = 180kPa가 된다.
일반건물의 급수용 물탱크 오염방지 대책이 아닌 것은?
정답 ④ · 급수용 물탱크의 오염방지 대책이 아닌 것을 고르는 문제이다. 투광성 FRP 탱크는 빛이 내부로 투과되어 조류가 번식할 우려가 있어 위생상 사용하지 않도록 하는 것이 원칙이다.
투광성 FRP 탱크는 자외선으로 조류가 번식할 수 있어 위생상 부적합하므로 오염방지 대책이 될 수 없다.
다음 중 세정밸브 대변기에 버큠 브레이커를 설치하는 가장 주된 이유는?
정답 ① · 세정밸브 대변기에 버큠 브레이커를 설치하는 주된 이유를 묻는 문제이다. 버큠 브레이커는 급수관 내에 음압이 발생했을 때 외부 공기를 흡입해 진공 상태를 해제함으로써, 세정밸브 측의 오염수가 급수관으로 역류하는 것을 차단하는 장치이다.
버큠 브레이커는 음압 발생 시 역류로 인한 상수도 오염을 방지하는 장치이다.
다음의 급수방식 중 일반적으로 하향급수 배관방식으로 배관하는 것은?
정답 ② · 일반적으로 하향급수 배관방식을 취하는 급수방식을 묻는 문제이다. 고가탱크방식은 옥상 등 높은 곳에 설치한 탱크에 물을 올려두었다가 중력에 의해 위에서 아래로 공급하는 방식이므로 하향급수 배관이 원칙이다.
고가탱크방식은 중력을 이용해 물이 위에서 아래로 흐르게 하므로 하향급수 배관방식이 일반적이다.
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