속도압이 10mmH2O인 닥트의 유속 V(m/sec)는? (단, 공기밀도 1.2kg/m³)
- 12.8 m/sec
- 14.8 m/sec
- 25.4 m/sec
- 30.1 m/sec
정답과 해설 보기
정답 ① · 속도압과 유속의 관계를 묻는 문제입니다. 공기의 유속은 V = sqrt((2 × Pv) / ρ) 공식으로 구합니다.
유속은 속도압을 밀도로 나누고 2를 곱한 후 제곱근을 취한 값이다.
개념 한 쪽
산업위생관리산업기사 기온의 영향 — 유속·레이놀드수·풍량 계산
환기 관련 계산 문제는 온도에 따른 공기 밀도와 단위 변환을 정확히 처리하는 것이 핵심이다 속도압과 유속, 레이놀드수와 풍량-단면적 관계를 이해하면 계산형 문항을 정답 처리할 수 있다 기본 공식과 단위 변환 절차를 숙지하는 것을 권장한다
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기 회원용
가입 없이 오늘의 10문제 바로 풀기 →
시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「기온의 영향」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 속도압→유속 계산 | 1 | mmH2O로 주어진 속도압을 Pa로 환산해 유속을 구하는 절차와 계산을 묻는다 |
| 레이놀드수 계산 | 1 | 밀도·유속·직경·점성계수를 이용해 레이놀드수를 산출하는 계산을 묻는다 |
| 풍량과 관경의 풍속 계산 | 1 | 분 단위 풍량과 관경으로 평균 풍속을 구하는 단위 변환과 계산을 묻는다 |
뜻
속도압(Pv)과 유속(V)은 V = √(2Pv/ρ) 관계로 연결된다 속도압을 Pa로 맞춘 뒤 공기 밀도로 나누어 제곱근을 취하면 유속을 구한다 mmH2O 단위는 Pa로 환산해야 하며, 1mmH2O≈9.81Pa 변환을 적용하는 절차가 필요하다 한다
유체의 레이놀드수(Re)는 관 내 유동의 관성력과 점성력의 비로 정의되며, Re = (ρ V D)/μ 공식으로 계산한다 밀도와 유속, 관경을 곱한 값을 점성계수로 나누어 수치를 얻으며, 점성계수의 지수 처리에 유의한다
풍량(Q)과 평균 풍속(V)은 단면적(A)으로 연결되어 V = Q/A 공식으로 계산한다 풍량 단위를 초당 부피로 통일하고 관경을 미터로 바꾸어 반지름으로 면적을 계산한 뒤 나누는 절차가 필요하다 한다
온도는 공기 밀도에 영향을 주므로 온도 조건을 명확히 확인해야 한다 예컨대 0℃에서의 공기 밀도는 약 1.293kg/m³, 약 20℃ 근방에서는 약 1.205kg/m³로 취급하여 계산상 차이를 인지해야 한다
계산 문제에서는 단계별 단위 변환(예: mmH2O→Pa, m³/min→m³/s, mm→m)과 공식을 차례로 적용하는 습관을 들이면 실수가 줄어든다 한다
예제
대표 계산 1 — 속도압으로 유속 구하기 예시를 풀이한다 속도압 Pv=10mmH2O를 Pa로 환산하면 Pv=10×9.81=98.1Pa가 된다 공기밀도 ρ=1.2kg/m³을 적용하고 V = √(2Pv/ρ)에 대입하면 V = √(2×98.1/1.2) = √(163.5) ≈ 12.8m/s가 된다
대표 계산 2 — 풍량과 관경으로 평균 풍속 구하기 예시를 풀이한다 풍량 Q=95m³/min을 초단위로 바꾸면 Q=95/60≈1.583m³/s이다 관경이 300mm이므로 반지름 r=0.15m이고 단면적 A=πr²≈3.14×0.15×0.15≈0.07065m²이다 V = Q/A를 적용하면 V ≈ 1.583/0.07065 ≈ 22.4m/s가 되어 보기에 가장 가까운 값은 약 22m/s가 된다
대표 기출 3문항
20℃, 1기압에서의 유체의 점성계수는 1.8×10⁻⁵kg/sec·m이고, 공기밀도는 1.2 kg/m³, 유속은 5m/sec그리고 덕트직경은 0.5m이다. 이 때 레이놀드수는?
- 1.57× 105
- 1.67× 105
- 1.78× 105
- 1.86× 105
정답과 해설 보기
정답 ② · 레이놀드수(Re)를 계산하는 문제입니다. 레이놀드수는 관성력과 점성력의 비이며, 공식은 Re = (밀도 × 유속 × 직경) / 점성계수 입니다.
레이놀드수는 밀도와 유속과 직경을 곱한 값을 점성계수로 나눈 값이다.
환기장치에서 관경이 300mm인 직관을 통하여 풍량 95m³/min의 표준공기를 송풍할 때 관내 평균 풍속은?
- 약 22 m/sec
- 약 32 m/sec
- 약 42 m/sec
- 약 52 m/sec
정답과 해설 보기
정답 ① · 문항은 관경과 풍량이 주어졌을 때 관내 평균 풍속을 계산하는 문제이다. 풍속은 V = Q/A로 계산하므로 Q는 95 m³/min를 초 단위로 변환하면 95/60 m³/s, 관면적 A는 π·(0.15 m)²이다.
풍속은 풍량을 단면적으로 나누어 구하며, 단위 변환과 원주율 계산 시 주의해야 한다.
자주 묻는 물음
- 속도압으로 유속을 구할 때 주의할 점은 무엇인가?
- 속도압을 Pa로 변환한 뒤 V = √(2Pv/ρ) 공식을 쓰고, 공기 밀도를 문제 조건에 맞게 적용해야 한다고 답한다
- 레이놀드수 계산에서 자주 실수하는 부분은 무엇인가?
- 점성계수의 지수 표기 처리를 실수하는 경우가 많으므로 분자와 분모의 단위를 통일하고 지수 연산을 정확히 처리해야 한다고 답한다
- 풍속을 구할 때 단위 변환 순서는 어떻게 해야 하나요?
- 풍량을 초단위로, 관경을 미터 단위로 바꾼 뒤 반지름으로 면적을 구하고 V = Q/A 공식을 적용해야 한다고 답한다
이 개념 문제 10개 풀기 회원용
산업위생관리산업기사 풀이 세트에서 이 개념의 문제 10개를 바로 풀어 보세요.