개념 한 쪽
국소배기장치의 성능평가에서는 압력과 풍속을 정확히 측정하는 것이 핵심이다. 측정에 주로 사용되는 기구는 마노미터와 피토관이며, 일부 장비는 측정 대상이 달라 성능검사에서 제외된다. 측정 원리와 용도를 구분하여 장비를 선택하는 능력이 요구된다.
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출제기준 단원 「압력측정」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 장비 분류(압력 여부 판정) | 1 | 제시된 장비가 압력측정용인지 아닌지를 가리기 |
| 성능검사 장비 선택 | 1 | 국소환기 성능검사에 필요한 시험장비와 거리가 먼 것을 고르기 |
| 측정원리 연결 | 1 | 금속선 온도-저항 변화를 이용한 풍속계의 명칭을 선택하기 |
마노미터는 액체의 높이 차이를 이용해 압력차를 직접 읽는 계기로, U자 마노미터와 경사 마노미터가 대표적이다. 경사수직마노미터는 관을 경사지게 설치하여 미세한 압력차를 눈금상으로 확대해 읽도록 설계되며, 미세 압력 변화의 정밀 측정에 적합하다. 경사수직마노미터는 고압 측정을 위해 설계된 장비가 아니며, 정확도는 높은 편으로 ±1% 정도의 특성이 언급된다.
피토관은 덕트 내부의 동압과 정압을 이용해 풍속을 간접 계산하는 장비로, 풍속과 압력 관련 측정에 사용된다. 국소배기장치의 풍속과 압력 측정에 피토관과 마노미터가 핵심 도구로 활용된다.
타코미터는 모터나 팬의 회전수(RPM)를 측정하는 계기이므로 압력측정장비가 아니다. 성능검사에서 회전수는 중요 지표이나, 타코미터는 압력이나 풍속을 직접 측정하지 않으므로 압력측정용 장비 목록에는 포함되지 않는다.
열선풍속계와 카타온도계 등은 풍속 측정에서 측정 대상과 환경에 따라 선택한다. 열선풍속계는 저풍속 영역에서 미세한 풍속 변화를 감지하는 데 적합하고, 카타온도계는 실내 저풍속 환경에서 열구식 원리로 풍속을 간접 산출하는 기구이다. smoke tube나 발연관은 기류의 흐름을 시각화하여 유동 방향을 확인하는 도구로, 압력값을 직접 제공하지 않으므로 압력측정장비와는 용도가 다르다.
국소환기장치 성능검사에서 요구되는 장비는 풍속·풍량·압력과 관련된 기구가 중심이다. 피토튜브(피토관), 연기 발생기(유동 확인용), 회전계(팬 속도 측정) 등이 검사 장비로 사용되며, 온습도 측정 장비는 환기 성능의 직접적 평가지표와는 거리가 있다.
대표적 문제 유형은 '제시된 장비 중 압력측정장비가 아닌 것을 고르라'는 문항이다. 이 경우 마노미터와 피토관은 압력 또는 속도압을 측정하는 장비로 분류하고, 타코미터나 발연관, smoke tube 등은 측정 대상이 다르므로 정답 후보로 판단한다.
측정기 선택 문제에서는 조건(저풍속 또는 덕트 내부 고풍속)에 따라 적합한 기구를 고른다. 예컨대 후드 주변의 저풍속을 측정할 때는 열선풍속계가 가장 적합하고, 실내 저풍속 측정에는 카타온도계를 유력 후보로 고려한다. 경사수직마노미터는 미세 압력 차이의 정밀한 판독이 필요할 때 선택한다.
국소환기장치의 성능검사시 갖추어야하는 시험장비와 가장 거리가 먼 것은?
정답 ③ · 질문은 국소환기장치 성능검사에 필요한 장비와 거리가 먼 것을 묻고 있다. 국소환기 성능 평가는 주로 풍속·풍량·압력 측정과 유동 확인이 핵심이므로 피토튜브, 연기 발생기, 회전계(팬속 측정)는 관련성이 높다.
국소환기 성능검사는 풍속, 풍량, 압력 측정이 핵심이므로 습도 측정은 관련성이 가장 낮다.
국소배기장치에 대한 압력측정장비가 아닌 것은?
정답 ② · 질문은 국소배기장치의 압력 측정 장비가 아닌 것을 묻고 있다. 압력 측정에는 U자 마노미터나 경사 마노미터, 그리고 피토관(차압을 이용한 유속/동압 측정)이 사용되는 반면 타코미터는 회전수(RPM)를 측정하는 계기로 압력 측정 장비가 아니다.
압력 측정은 마노미터나 피토관으로 하며, 타코미터는 회전수를 측정하는 계기이므로 압력계가 아니다.
미세한 백금 또는 텅스텐의 금속선이 공기와 접촉하여 금속의 온도가 변하고 이에 따라 전기저항이 변하여 유속을 측정하는 풍속계는?
정답 ④ · 문제는 금속선의 온도변화에 따른 전기저항 변화로 유속을 측정하는 풍속계의 종류를 묻고 있다. 열선풍속계는 가열된 백금이나 텅스텐 선의 냉각에 따른 저항 변화로 유속을 계측하는 장치이므로 해당 설명에 부합한다.
금속선의 온도와 저항 변화 원리를 이용해 유속을 측정하는 풍속계는 열선풍속계이다.
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