안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
기계공학
Q. 펌프는 용도에 따라 양수펌프 배수펌프 기타펌프등으로 나누어 지는데 이 용어가 뜻하는게 뭔가요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.말씀대로 펌프 는용도에 따라 종류도 많고 성능도 천차만별 입니다말씀주신 양수펌프는일반적으로 저희가 사용하는 급수에 사용되는데가정에서든 영업용에서든일반적으로 물탱크저수조로 퍼올리는 역할을 하는 펌프를 말합니다.깨끗한 물이죠.전양정(퍼올려야하는 높이) 에 따라볼류트. 터빈 펌프등으로 나뉩니다.배수펌프는양수와 달리 보통 중수나 오수를 퍼내서 버리는용도로 사용되는 펌프 인데요중수는 일반적으로 완전 고체나 슬러지가 섞인것은 아니지만 한번 사용 된 물즉, 세면대배수 싱크대배수 및 샤워실 배수 등이고오수는 말그대로 화장실 변기 배수라 보시면 되겠습니다.보통 집합건물에서는 오수조를 만들고 모아서오수처리설비를 만들어야하는데요그 오수조에서 오수처리설비로 보내고처리된 오수를 또 버리기위해서도모든 과정중에 배수펌프가 사용되겠습니다모든 오수가 모이는 오수조빗물이 모이는 우수조지하에 침출수가 모이는 집수조 등일단 물을 모아서 버리는 집수조 형태에는모두 배수펌프가 사용됩니다.아무래도 집수정 내부에 설치되는 방식이다보니기본적으로 방수기능그리고 깨끗한 물이 아니다보니바닥에 슬러지에따른 동작불능을 막기위해슬러지 거름망 내지는 펌프회전시이물질 분쇄기능까지 있는 펌프도 있습니다만슬러지는 주기적으로 퍼내는 준설작업도필요합니다.그런 큰 배수펌프도 있겠지만일상에서는 에어컨 에도 응결수를 배출하는드레인펌프도 배수펌프 되겠습니다.기타펌프기타펌프로 분류하나, 어떤 현장인가에따라중요도는 달러지겠습니다제가 근무하는 현장은냉난방 및 소화 위생 관련 시설관리를 하기에앞서 급수 배수 펌프도 중요하고 많으나 공조냉난방에 있어서도 펌프가 엄청 많습니다 냉난방에서는 냉수 온수 순환펌프 들이100마력 급으로 대형으로 있고공조기 측 코일에 공급환수 목적입니다또한 옥상에 수냉식 냉각탑 측으로도 냉각수 순환을 위한 순환 펌프들이 있으며, 급탕 부분에서도 온수 급탕 공긊 순환을위한 팜프들이 다수 있습니다.펌프 에서의 주요관심사현장에서 펌프를 바라볼 때 주요관심사는결국 유량과 양정입니다.얼마 유량을 필요장소까지 보낼수 있느냐 하는 펌프 산정 및 교체시 유량과 양정을 고려하고그 외 집수조 배수 경우는거기에 더해서 오물에 따른 펌프고장빈도 낮은펌프선정 및 준설주기를 고려하게됩니다.이상 현장에서 보고 느끼는 대로미약하게나마 설명드렸습니다
기계공학
Q. 엘리베이터가 추락할 확률은 얼마나 되는 건지 알고 싶습니다
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.결론부터 말씀드리면거의 0 입니다..미국에서 매년 엘리베이터 사고로목숨을 잃는 사람은 약 27명 정도라고 하는데이들은 대부분 잘못 열린 문에 의한 추락사이지엘리베이터의 직접 추락은 단 한 건도 없습니다.확률로 따지면 0.00000015%이고,6억 5000만 번 엘리베이터를 이용해야한 번 정도 일어날 수 있는 일이라고 하죠.엘리베이터는 보통 5~8개의 와이어가 연결되어 있는데 이중 4~7개가 끊어져도 작동에 아무 문제가 없습니다.또한 다중 브레이크가 있으며바닥에 용수철이 설치되어 있는 경우도 있습니다만.무엇보다 사고가 발생할 위험이 생기면감지센서가 먼저 상황을 파악해스스로 작동을 멈추고비상상황을 상황실에 알리게 되어 있으니엘리베이터 카 자체가 추락하는 사고가 날 확률은 거의 제로에 가깝다고 보면 됩니다.안전장치는 2개로 나뉘는데그 결함으로 추락 가능성을 보자면 엘리베이터의 안전 장치가 제대로 작동하지 않을 경우, 카빈이 추락할 수 있습니다만 안전 장치는 엄격한 정기 점검 및 유지 보수 프로세스를 통해 운영되며, 잠재적인 결함을 최소화하고 안전을 보장합니다.제 근무지에서도 정기검사가 매달 시행됩니다제엘리베이터의 제어 시스템 오작동이나 고장이 발생할 경우, 카빈 운행이 예기치 않게 변동되어 추락할 수 있습니다만 엘리베이터 시스템은 이러한 오작동을 탐지하고 예방하기 위해 다양한 안전 장치와 백업 시스템을 갖추고 있습니다.이또한 매달 정기검사에 포함됩니다.실질적으로 현장에서 엘리베이터 관련 사고는 추락이라기보다는탑승자가 엘베 정지시 하지말라는 행동을 해서생기는 사고가 거의 99프로 이기에엘베 이상 시 절대 문을열려고 하는 행동은절대 해서는 안되겠습니다
기계공학
Q. 배관의 유체에서 적용되는 중요한 원리들은.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.배관 내에서 유체가 흐를 시 역학적 원리 말씀하셨는데요.무엇보다 중요한 것은 유체역학 관련 아닌가 합니다. 물론 운동에너지 부분만 본다면 워터해머 관련해서 운동에너지, 동역학 부분만 떼서 생각도 되겠으나실제 현장에서 배관 내 유체를 바라볼 때는무엇보다 펌프에 의한 공급 환수 및 양정 등을 가장 중요시하게 보게되고그 부분에 있어서는 결국유체역학, 그리고 그 안에서 가장 중요한 베르누이 방정식 , 베르누이 원리가 가장 중요하지않나 싶습니다.베르누이 방정식은 유체의 속도, 압력, 위치에너지 사이의 관계를 나타낸 식으로서로가 선형적으로 비례/ 반비례 관계에 있음을 알수 있는데특히,속도의 제곱과 압력이 반비례 함을 알 수 있는 부분이 중요합니다.현장에선 실지로 펌프 및 배관이 문제있을 시펌프 상에서 공동현상(Cavitation)으로 심각하게 소음 및 진동이 발생하며 물공급이 원할하지 못한 경우가 있는데빠르게 돌아가는 프로펠러 주변의 유체속도가 증가하며 그에 따라 압력은 감소하고,압력이 해동 온도에서의 포화수증기압보다 낮아지니물이 기화하여 기포가 생기는 현상인데이것을 베르누이 정리를 모르는 사람한테 아무리 설명을해도 받아들여지지 않아힘든 경우도 많이 있습니다.따라서 현장에서 피부로 느끼기에 가장 중요한 것은 유체역학이자 그 안에 베르누이 정리라 생각됩니다.
기계공학
Q. 용접기계의 전선은 왜 다른설비보다 굵나요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.용접기 전선관련 문의 주셨는데요우선 전선은사용용도로 간단히 분류해본다면IV(비닐 절연전선) : 600V이하 일반공작물/전기기기 옥내 배선용KIV(전기기기용 비닐절연전선) : 주로 AC 600V이하 전기기기배선용 ,도체가유연한 절연전선HIV/HIFIX : 정격전압 450/750V 이하의 일반전기공작물/ 전기기기 배선에 사용하는 저독성 난연 폴리올레핀 절연전선WCT(용접선) : 배터리 및 아크용접기 2차측에 사용하는 케이블 충격/ 마찰/ 굴곡 등 기계적 내성이 높고, 내열, 내수, 내산 및 내 알칼리 등 화학적 내성이 우수하여, 공장/ 광산/농장/ 건설현장 등에서 600V 이하 저속 이동용 전기에 많이 사용 용접, 충전기 등 케이블에 많이 사용되면 연선에 다발의 도체가 꼬아져 있고, 순간 고용량의 전압, 전류 특성에 알맞게 굵은것이 특징CV(고압가교 폴레에틸렌 전력케이블 ) ; : 산업용, 상업용 배전 회로용 전선으로 전력회로 배선에 사용. 다발의 연선을 꼬아 투명내피로 감싸여있고, 다시 절연내피로 감싼 케이블로 동력이나 전력계통9전기실 - 세대분전함 간) 구성 시 두로 사용 케이블정도로 나눠지는데말씀하시는 용접기기에 사용되는 전선은WCT 계열이 아닐까 예상을 해봅니다.일단 어떤 전선이든 전선 종류에 따라 온도보정계수르 적용한 최대 허용 전류가 있기에그에 따른 전선굵기와 차단기가 산정될 텐데요전선의 종류에 따라 위에 서술한 대로 전선의 모양자체가 달라허용전류에 따른 전선 채택을 하더라도똑같은 허용전류라도 외적인 전선 두께는 다를 수 있고용접관련이라 WCT 전선이라면외적으로는 더 두꺼울 수 있겠습니다
기계공학
Q. 배관에서 사용하는 해머링은 어떤 현상?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.워터해머 관련 질문주셨는데요워터해머 관련으로는 보통 소방설비기사 시험에서도 잘 나오는 문제이기도 하지만실제 냉난방 설비에서도 큰 영향을 미치는 실질적 문제이기도 합니다.워터해머와 그에 따른 영향을 나열해보면1 . 워터해머란 보통 물배관에서 말하지만 그외 유체(액체 류)까지 포함해서 액체의 흐름에 급격한 변화가 있을 때 파이프라인에서 발생하는 충격 현상입니다. 쉽게 말씀드리면 잘 가고 있는 데 바로 흐름이 끊어지다보니 급 브레이크 밟는 상황이랑 같다고 보시면 되겠습니다.발생원인 및 영향배관 끝의 밸브 폐쇄 및 셧다운에 따라 물의 흐름이 갑자기 중단될 경우 발생이때 움직이던 물 운도에너지가 갑자기 중지되거나 방향전환되면서움직이던 파이프라인 내부 압력의 급격한 증가를 일으킴워터해머 발생하여 배관내 증가한 압력은 충격파를 발생시켜, 파이프를 통과하여 이동하는 망치로 때리는 쾅 소음이 발생하고,이 충격파가 파이프의 피로 및 밸브파손, 파이프 파열, 파이프 기타 구성요소 손상을 초래 합니다.주요원인 별 발생특징밸브 급속 폐쇄 : 물 흐름이 갑자기 멈추며 워터해머펌 셧다운 : 물공급 펌프가 갑자기 정지 시 관성에 따라 워터해머유속의 급격한 변화 : 밸브개폐, 펌프시동 / 정지 등 유속 급격히 변하는 상황에 발생그외 : 파이프길이/직경, 파이프 재료 탄성 등 원인이있음.대책위에 나열해 드린 내용을 바탕으로 보면소방배관에서 보면 배관 말단마다 빨갛게 동그란 장치가 달려있는데소방배관내 갑작스런 물공급시 생길 워터해머 방지기(수격 방지기)가 설치되어 있으며공조 냉난방 배관 및 급수 배관 시스템에서모두 펌프를 통해 공급되는 부분인데펌프의 시동/ 정지 및 셧다운 상황에서 가장 큰 워터해머가 발생하기에그때 발생하는 워터해머 방지용으로 팽창탱크를 설치하여 운용합니다.