[주택관리사보 1차 제22회(2019) 63번]

고가수조방식에서 양수펌프의 전양정이 50 m이고, 시간당 30 m3를 양수할 경우의 펌프 축동력은 약 몇 kW인가? (단, 펌프의 효율은 60 %로 한다.)
공동주택시설개론
  1. ①5.2
  2. ②6.8
  3. ③8.6
  4. ④10.5
  5. ⑤12.3

선지를 골라 바로 채점해 보세요.

정답 ② — 펌프 축동력 공식을 적용하여 양수량을 분당(0.5 m3/min0.5\text{ m}^3/\text{min})으로 환산한 뒤 계산하면 약 6.8 kW6.8\text{ kW}가 산출됩니다.

선지별 오답 이유

  • ① 축동력 계산식에 주어진 조건(양수량 30 m3/h30\text{ m}^3/\text{h}, 전양정 50 m50\text{ m}, 효율 0.60.6)을 대입하여 계산하면 약 6.8 kW6.8\text{ kW}가 산출되므로 이 값은 잘못 계산된 수치입니다.
  • ② 양수량 Q=3060=0.5 m3/minQ = \frac{30}{60} = 0.5\text{ m}^3/\text{min}이므로 축동력은 P=0.163⋅0.5⋅500.6≈6.79 kWP = \frac{0.163 \cdot 0.5 \cdot 50}{0.6} \approx 6.79\text{ kW} 또는 P=1000⋅9.8⋅(30/3600)⋅501000⋅0.6≈6.81 kWP = \frac{1000 \cdot 9.8 \cdot (30/3600) \cdot 50}{1000 \cdot 0.6} \approx 6.81\text{ kW}로 계산되어 주어진 조건에 부합하는 정답입니다.
  • ③ 효율을 누락하거나 다른 전동기 여유율 등의 계수를 잘못 적용했을 때 도출될 수 있는 수치로 계산 결과와 일치하지 않습니다.
  • ④ 축동력이 아닌 모터 용량(여유계수 할증 등)을 과도하게 반영하거나 수식을 잘못 적용한 계산 결과입니다.
  • ⑤ 효율을 분모에 나누지 않고 분자에 곱하거나 단위 환산을 누락하여 계산했을 때 발생하는 잘못된 값입니다.

관련 개념

펌프의 수동력은 단위시간당 물을 퍼 올리는 데 필요한 유효 동력으로 Pw=ρgQH1000P_w = \frac{\rho g Q H}{1000} 또는 Pw=9.8⋅Qmin⋅H60 kWP_w = \frac{9.8 \cdot Q_{min} \cdot H}{60}\text{ kW}로 계산합니다(QminQ_{min}의 단위는 m3/min\text{m}^3/\text{min}).
펌프 축동력(PP)은 펌프 내부의 마찰 손실 등을 감안하여 수동력을 펌프의 효율(η\eta)로 나눈 값(P=PwηP = \frac{P_w}{\eta})으로 구합니다.
시간당 양수량(m3/h\text{m}^3/\text{h})이 제시된 경우 초당(m3/s\text{m}^3/\text{s}) 또는 분당(m3/min\text{m}^3/\text{min}) 단위로 환산하여 대입해야 정확한 동력을 산출할 수 있습니다.

출처: 한국산업인력공단, Q-Net 자료실 · 공공누리 제1유형 · AI 해설 · 자동 검증 통과

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