주택관리사보 1차 캐비테이션 · 실양정 · 제19회 101번 해설

핵심 해설

물의 온도가 높아지면 그 온도에서의 포화증기압이 높아진다. 펌프 흡입부의 압력이 포화증기압보다 낮아지면 물이 그 자리에서 기화해 기포가 생기는데, 배관계 구성이 같다면 수온이 높을수록 이 조건에 먼저 닿는다. 따라서 물의 온도가 높을수록 캐비테이션 발생 가능성이 커진다고 한 ③이 옳다.

이론 근거

캐비테이션 발생 조건: 유체의 국부 압력이 그 온도의 포화증기압보다 낮아지면 기화해 기포가 생긴다. 흡입양정이 클수록, 유속이 빠를수록, 수온이 높을수록 발생하기 쉽다.

쉬운 설명

뜨거운 물일수록 낮은 압력에서도 쉽게 끓어 기포가 된다. 펌프가 물을 빨아들이는 쪽은 압력이 낮은 자리인데, 물이 따뜻하면 그곳에서 기포가 더 잘 생긴다.

용어 설명

캐비테이션

펌프 흡입부처럼 압력이 낮아진 곳에서 물이 기화해 기포가 생겼다가 압력이 높은 곳에서 터지는 현상. 소음·진동과 임펠러 손상을 일으킨다.

실양정

흡입 수면에서 토출 수면까지의 수직 높이. 여기에 관로의 마찰손실을 더한 것이 전양정이다.

선택지별 해설

• ① 주택 급수배관의 유속은 소음과 수격작용을 막기 위해 대체로 2 m/s 이하로 잡는다. 4 m/s 이상으로 하는 것은 바람직하지 않다.
• ② 실양정은 흡입 수면에서 토출 수면까지의 수직 높이다. 지하층 저수조에서 옥상층 고가수조로 올리면 그 높이차만큼 실양정이 생기므로 0이 될 수 없다.
• ③ 수온이 높을수록 포화증기압이 높아져 흡입부에서 기화가 일어나기 쉬우므로 캐비테이션 발생 가능성이 커진다.(정답)
• ④ 고가수조방식은 수조의 설치 높이로 정해지는 낙차를 쓰므로 수압이 비교적 일정하다. 공기 압력이 오르내리는 압력수조방식이 수압변동이 크다.
• ⑤ 수도직결방식은 상수도 본관의 압력으로 직접 급수하므로 정전과 관계없이 물이 나온다. 정전에 약한 것은 펌프를 쓰는 방식이다.

암기팁

캐비테이션은 「압력 ↓ · 수온 ↑」에서 잘 생긴다 — 흡입양정이 크거나 물이 뜨거울 때.