급수펌프를 1대에서 2대로 병렬 연결하여 운전 시 나타나는 현상으로 옳은 것은?
(단, 펌프의 성능과 배관조건은 동일하다.)
공동주택시설개론(단, 펌프의 성능과 배관조건은 동일하다.)
- ①유량이 2배로 증가하며 양정은 0.5배로 감소한다.
- ②양정이 2배로 증가하며 유량은 변화가 없다.
- ③유량이 1.5배로 증가하며 양정은 0.8배로 감소한다.
- ④유량과 양정이 모두 증가하나 증가폭은 배관계 저항조건에 따라 달라진다.
- ⑤배관계 저항조건에 따라 유량 또는 양정이 감소되는 경우도 있다.
선지를 골라 바로 채점해 보세요.
정답 ④ — 펌프를 병렬 연결하면 배관 마찰저항손실 증가로 인해 유량과 양정이 모두 증가하며, 실제 증가 폭은 배관계 저항곡선과의 교점(운전점)에 따라 결정됩니다.
선지별 오답 이유
- ① 이론상 동일 양정에서 토출량이 2배로 합성되지만 실제 배관에서는 유량 증가로 인한 마찰손실 증가 때문에 실제 유량은 2배에 미치지 못하며, 양정도 감소하지 않고 저항곡선과의 교점이 상승하여 증가합니다.
- ② 양정이 2배로 증가하고 유량이 일정한 특성은 펌프를 직렬로 연결하여 운전할 때 나타나는 현상입니다.
- ③ 유량이 증가하는 경향은 맞으나, 양정의 경우 배관 마찰저항 증가로 인해 운전점의 양정이 함께 증가하므로 감소한다는 설명은 잘못되었습니다.
- ④ 병렬운전 시 합성 유량곡선과 배관계 저항곡선이 만나는 새로운 운전점에서 유량과 양정이 모두 증가하며, 저항곡선의 가파른 정도(배관계 저항)에 따라 실제 증가 폭이 결정되므로 옳습니다.
- ⑤ 동일한 조건의 펌프를 병렬로 추가 운전하면 기존 1대 운전 시보다 총 유량과 양정이 감소하지 않고 반드시 둘 다 증가합니다.
관련 개념
동일한 성능의 펌프를 병렬로 연결하여 운전하면 이론상 토출량은 2배가 되지만, 실제 배관계에서는 유량이 증가함에 따라 관 마찰저항손실(배관저항)이 급격히 증가합니다. 이에 따라 합성 특성곡선과 배관계 저항곡선이 만나는 운전점이 우상향으로 이동하여 실제 유량 증가폭은 2배에 못 미치며(통상 1.5~1.7배 수준), 양정 또한 배관저항 증가로 인해 함께 소폭 상승하게 됩니다. 따라서 병렬운전 시 유량과 양정이 모두 증가하지만 그 증가 폭은 배관계의 관경, 배관 길이, 마찰계수 등 저항곡선의 기울기에 의해 결정됩니다.
출처: 한국산업인력공단, Q-Net 자료실 · 공공누리 제1유형 · AI 해설 · 자동 검증 통과