급수배관 내부의 압력손실에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
공동주택시설개론- ①유체의 점성이 커질수록 증가한다.
- ②직관보다 곡관의 경우가 증가한다.
- ③배관의 관지름이 작아질수록 증가한다.
- ④배관 길이가 길어질수록 증가한다.
- ⑤배관내 유속이 느릴수록 증가한다.
선지를 골라 바로 채점해 보세요.
정답 ⑤ — 배관 내 유체의 마찰 압력손실은 유속의 제곱에 비례하므로 유속이 빠를수록 커지며, 느릴수록 압력손실은 감소합니다. 따라서 유속이 느릴수록 압력손실이 증가한다고 설명한 것은 옳지 않습니다.
선지별 오답 이유
- ① 유체의 점성: 점성이 클수록 관벽과의 전단응력 및 유체 내부 마찰력이 커지므로 마찰계수와 압력손실이 증가합니다.
- ② 곡관 적용: 유로의 방향이 꺾이는 곡관부에서는 유동 박리와 와류 손실이 추가로 발생하여 동일한 길이의 직관보다 압력손실이 커집니다.
- ③ 관경 감소: 관지름이 작아지면 상대적인 접촉 표면적이 증가하고 마찰저항이 커져 압력손실이 증가합니다.
- ④ 배관 길이 증가: 유체가 이동하는 관의 길이가 길어질수록 마찰을 받는 구간이 늘어나 압력손실이 길이에 비례하여 커집니다.
- ⑤ 유속 변화: 배관 내 유체의 마찰 압력손실은 유속의 제곱에 비례하므로, 유속이 느릴수록 손실은 감소하고 유속이 빠를수록 증가합니다.
관련 개념
배관 내 마찰손실수두는 달시-바이스바흐(Darcy-Weisbach) 공식인 로 나타낼 수 있습니다.
이에 따라 압력손실은 배관의 길이와 유속의 제곱에 비례하며, 관지름(관경)에는 반비례합니다.
또한 유체의 점성이 높거나 곡관 및 각종 밸브류 등 부속품에 의해 와류가 발생할수록 마찰저항이 커져 손실이 증가합니다.
이에 따라 압력손실은 배관의 길이와 유속의 제곱에 비례하며, 관지름(관경)에는 반비례합니다.
또한 유체의 점성이 높거나 곡관 및 각종 밸브류 등 부속품에 의해 와류가 발생할수록 마찰저항이 커져 손실이 증가합니다.
출처: 한국산업인력공단, Q-Net 자료실 · 공공누리 제1유형 · AI 해설 · 자동 검증 통과