개념 한 쪽
밸브는 배관계의 유체 흐름을 조절하고 차단하며 보호하는 기본 부속이다. 각 밸브는 구조와 운동 방식에 따라 주된 용도와 설치 위치가 결정되므로, 구조적 특징과 용도를 정확히 구분하는 것이 중요하다.
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출제기준 단원 「밸브」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 유량 조절 밸브 선택 | 1 | 유량을 세밀히 제어할 때 적합한 밸브 유형을 고르기 |
| 간선 차단용 밸브 판단 | 1 | 직선 운동 구조와 낮은 유체 저항으로 차단에 적합한 밸브를 판별하기 |
| 파이럿식 감압밸브 특성 판별 | 1 | 파이럿식 감압밸브의 압력 범위와 최대 감압비를 확인하여 옳고 그름을 가리기 |
글로브 밸브는 내부의 디스크가 유로에 대해 수직으로 상승·하강하는 구조이므로 유량을 세밀하게 조절하는 데 적합하다. 이 구조로 인해 유량 조절이나 정밀한 개폐가 요구되는 지점에 주로 사용된다.
게이트(슬루스) 밸브는 밸브 내부의 판이 위아래로 직선 이동하여 열리고 닫히므로 개방 시 유체 저항이 거의 없어 간선 관로의 차단용 위치에 적합한다.
파이럿식 감압밸브는 1차측 압력이 비교적 높을 때 2차측으로 안정된 저압을 공급하는 장치이다. 일반적으로 1차측 적용 압력은 10 kgf/cm² 이하, 2차측 조정 압력은 0.35~8 kgf/cm² 범위를 가지며 최대 감압비는 약 10:1 수준까지 가능하다.
스트레이너는 관속의 모래·쇠부스러기 등 이물질을 걸러 기기를 보호하는 여과기 역할을 한다. 형상별로 Y형은 유체 저항이 적고, U형은 청소가 쉬우나 저항이 상대적으로 크며, V형은 저항이 가장 크다는 특징을 가진다.
체크밸브는 유체의 역류를 방지하는 단방향 밸브이므로 흐름 방향 표시가 필수적이다. 스윙형 체크밸브는 구조상 수평 배관뿐만 아니라 수직 배관에도 설치 가능한 특성이 있어 설치 방향에 대한 판단 문제에서 자주 출제된다.
안전밸브 종류 중 파열판식은 구조가 간단하고 움직이는 부품이 거의 없어 부식성 유체나 덩어리성 유체에 강하므로 압력용기 보호용으로 적합하다. 이와 같이 밸브의 구조적 특성과 적용 유체 특성을 연계하여 분류하는 것이 핵심이다.
유량을 정밀하게 제어해야 하는 지점에서 '완전 개폐'용 밸브를 선택하면 오답이 된다. 예를 들어 소문항에 '유량 조절'이 명시되면 글로브 밸브를, '간선 차단' 또는 '저항 최소화'가 조건이면 게이트 밸브를 선택해야 한다.
감압밸브 관련 문항에서 1차측과 2차측의 압력 범위나 감압비를 묻는 문항이 나오면 제시된 수치와 비교하여 최대 감압비 약 10:1을 기준으로 판단하면 된다. 3:1 같은 과소평가 수치는 오류임을 식별해야 한다.
구조상 유체의 흐름방향과 평행하게 밸브가 개폐되는 것으로 유량 조절에 다음 중 가장 적합한 밸브는?
정답 ① · 글로브 밸브는 내부의 디스크가 밸브 시트에 수직으로 올라오거나 내려가면서 유로를 개폐하는 구조를 가지고 있습니다. 이러한 구조적 특징상 게이트 밸브와 달리 유체의 흐름을 정밀하게 조절하는 데 매우 적합하며, 주로 유량 조절용으로 널리 사용됩니다.
글로브 밸브는 디스크가 유로에 수직으로 이동하여 유량을 정밀하게 조절할 수 있어 유량 조절용으로 적합하다.
밸브판이 밸브시트에 대해 직선적으로 미끄럼운동을 하여 움직이기 때문에 전개시 저항이 거의 없고 고압에 견디는 구조이므로 간선 관로의 차단용으로 다음 중 가장 적합한 것은?
정답 ① · 문항은 밸브판이 밸브시트에 대해 직선 운동하여 저항이 적고 고압을 견디는 구조의 밸브 종류를 묻고 있다. 밸브판이 직선으로 미끄러지는 구조는 유로 저항이 거의 없어 간선의 차단용으로 적합한 게이트(슬루스) 밸브에 해당한다.
밸브판이 직선 운동하여 개폐되는 게이트밸브는 유체 저항이 적어 간선 관로의 차단용으로 적합하다.
일반적인 파이럿식 감압밸브에 대한 설명 중 틀린 것은?
정답 ① · 파이럿식 감압밸브는 1차측 높은 압력을 2차측에서 요구되는 낮은 압력으로 안정적으로 감압하는 장치입니다. 일반적으로 1차측 적용압력은 10 kgf/cm2 이하, 2차측 조정압력은 0.35~8 kgf/cm2 정도의 범위를 가지며, 최대 감압비는 대략 10:1 정도까지 가능합니다.
파이럿식 감압밸브의 최대 감압비는 일반적으로 10:1 정도로 넓게 적용되며, 3:1은 과소평가된 틀린 수치이다.
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