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2019년03월03일 78번

[건축설비] 수도직결방식의 급수방식에서 수도 본관으로부터 8m 높이에 위치한 기구의 소요압이 70kPa이고 배관의 마찰손실이 20kPa인 경우 이 기구에 급수하기 위해 필요한 수도본관의 최소 압력은?

  • ① 약 90kPa
  • ② 약 98kPa
  • ③ 약 170kPa
  • ④ 약 210kPa
(정답률: 47%)

문제 해설

수도직결방식의 급수방식에서는 수압이 기구의 높이에 따라 변화하므로, 기구의 위치에 따른 소요압을 고려해야 한다. 이 문제에서는 기구의 위치가 수도 본관으로부터 8m 높이에 있다고 하였으며, 이에 따라 소요압은 70kPa가 된다.

또한, 배관의 마찰손실도 고려해야 한다. 마찰손실은 배관 내부의 마찰력으로 인해 발생하는 손실로, 배관의 길이와 직경, 유속 등에 따라 달라진다. 이 문제에서는 마찰손실이 20kPa라고 하였다.

따라서, 기구에 급수하기 위해 필요한 수도본관의 최소 압력은 기구의 소요압과 배관의 마찰손실을 합한 값인 70kPa + 20kPa = 90kPa가 아니다. 이 값은 배관 내부의 압력이 되는 값이며, 기구에 필요한 압력은 이보다 높아야 한다.

기구에 필요한 압력은 기구의 위치에 따라 달라지며, 이 문제에서는 기구의 위치가 수도 본관으로부터 8m 높이에 있다고 하였다. 이에 따라, 기구에 필요한 압력은 수압과 기구의 높이에 따른 압력 손실을 합한 값이 된다.

압력 손실은 높이에 따라 변화하는 기압과 관련이 있다. 기압은 고도가 높아질수록 감소하며, 이에 따라 높이가 높아질수록 기구에 필요한 압력도 높아진다. 이 문제에서는 기구의 위치가 8m 높이에 있으므로, 이에 따른 압력 손실은 8m x 9.81m/s^2 x 1/1000 = 0.07848MPa = 78.48kPa가 된다.

따라서, 기구에 급수하기 위해 필요한 수도본관의 최소 압력은 기구의 소요압과 압력 손실, 그리고 배관의 마찰손실을 합한 값인 70kPa + 78.48kPa + 20kPa = 168.48kPa가 된다. 이 값은 약 170kPa로 반올림하여 정답으로 선택할 수 있다.
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