[주택관리사보 1차 제28회(2025) 63번]

다음과 같은 조건의 배관에서 마찰손실수두(mAq)는? (단, Darcy-Weisbach 공식을 사용함)

○ 유속: 1.4 m/s   ○ 배관(직관) 길이: 100 m   ○ 중력가속도: 9.8 m/s2
○ 관경: 50 mm   ○ 관의 마찰계수: 0.04

공동주택시설개론
  1. ①7.2
  2. ②7.6
  3. ③8.0
  4. ④8.5
  5. ⑤9.2

선지를 골라 바로 채점해 보세요.

정답 ③ — 달시-바이스바하 공식 hL=f⋅LD⋅v22gh_L = f \cdot \frac{L}{D} \cdot \frac{v^2}{2g}에 주어진 값을 대입하면 0.04×1000.05×1.422×9.8=8.0 mAq0.04 \times \frac{100}{0.05} \times \frac{1.4^2}{2 \times 9.8} = 8.0\text{ mAq}가 도출됩니다.

선지별 오답 이유

  • ① 7.2는 유속 제곱이나 마찰계수 연산에서 수치를 잘못 대입하였을 때 발생하는 오답입니다.
  • ② 7.6은 속도수두 또는 관경비 계산 과정에서 오차가 생겼을 때 나타나는 오답 수치입니다.
  • ③ 달시-바이스바하 공식 hL=f⋅LD⋅v22gh_L = f \cdot \frac{L}{D} \cdot \frac{v^2}{2g}에 f=0.04f=0.04, L=100 mL=100\text{ m}, D=0.05 mD=0.05\text{ m}, v=1.4 m/sv=1.4\text{ m/s}, g=9.8 m/s2g=9.8\text{ m/s}^2를 대입하면 0.04×1000.05×1.422×9.8=80×0.1=8.0 mAq0.04 \times \frac{100}{0.05} \times \frac{1.4^2}{2 \times 9.8} = 80 \times 0.1 = 8.0\text{ mAq}로 정확히 계산됩니다.
  • ④ 8.5는 중력가속도나 배관 길이를 잘못 적용하여 과대하게 계산된 잘못된 값입니다.
  • ⑤ 9.2는 유속 또는 마찰계수 계산에서 추가적인 손실을 잘못 합산한 오답입니다.

관련 개념

달시-바이스바하(Darcy-Weisbach) 공식은 관수로 내에서 유체의 점성에 의해 발생하는 마찰손실수두를 산정하는 대표적인 기본 식입니다. 손실수두는 관 마찰계수와 배관 길이에 비례하고 관경에 반비례하며, 유속의 동수두(속도수두)에 비례합니다. 계산 시 관경(mm)의 단위를 미터(m) 단위로 정확히 환산하여 적용하는 것이 핵심입니다.

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

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