설비기술 기자 | 등록 2026.03.05 12:19
기계설비는 산업 현장의 효율을 결정짓는 핵심 엔진이자, 전체 시스템의 생명선이다.
설비의 작은 결함이 거대한 산업 공정의 중단으로 이어질 수 있는 만큼,
설계인들에게 주어진 안전과 기능 유지의 책임은 그 어느 때보다 막중하다.
이러한 흐름 속에서 최근 행정예고된
설비(기계) 설계기준(KDS 31 00 00) 및 표준시방서(KCS 31 00 00) 개정안은
산업환경설비 본연의 기능을 유지하기 위한 구조 설계와
시설별 특성에 최적화된 내진성능목표를 명확히 제시하고 있다는 점에서 매우 고무적이다.
특히 이번 개정은 환경부의 하수종말처리시설 설계지침과
일본하수도사업단의 선진 사례를 면밀히 검토하여,
국내 실정에 맞는 실무적 기준을 정립하는 데 방점을 찍었다.
본지는 설계사무소 실무자들이 변화하는 기준에 선제적으로 대응하고,
현장에서 더욱 안전하고 정밀한 설계를 구현하는 데 실질적인 지표를 제공하기 위하여
공통설비 중 관 및 밸브류 항에 신설된 ‘4. 설계’ 파트를 중심으로,
하수처리시설 기계설비 공사의 핵심 개정 사항을 집중적으로 게재하였다.
4. 설계
4.1 공통 설비
4.1.1 관, 밸브류
(1) 배관재질
① 배관재질은 사용유체에 따라 적절하게 선정한다.
② 배관재질의 사용구분은 다음과 같다.
(2) 배관구경
① 배관구경은 배관 내 유속을 설정해서 산정 하지만
경제성을 고려하여 소구경은 대구경에 비하여 속도를 느리게 산정한다.
② 소구경은 폐쇄방지를 위해 최소구경을 설정한다.
③ 집합배관의 구경은 예비를 포함하지 않고 결정한다.
(3) 밸브의 사용구분
① 밸브의 형식, 재질, 구동방식은 사용용도 및 개폐빈도에 따라 적절하게 선정한다.
② 밸브의 용도별 사용구분은 다음과 같다
(4) 배관, 밸브등의 손실
배관, 밸브등의 손실계산은 다음 사항을 참고로 한다.
① 주 펌프와 반송용 슬러지펌프, 포기용 송풍기는
가동 최대대수를 기준으로 배관 손실을 계산한다.
② 유체가 공기인 경우 마찰손실 계산은
관내의 공기상태(표준상태 20 ℃, 1기압, 65%RH)로 한다.
③ 유체가 액체인 경우의 손실수두는 직관, 이형관, 밸브류 등의 손실을 종합적으로 검토하며,
슬러지 배관에 있어서 마찰손실은 청수에 대한 마찰손실에
슬러지 함수율에 따라서 보정계수를 고려한다.
④ 유체가 공기인 경우의 손실수두는 직관, 이형관, 밸브류 등의 손실과
부착기기의 압력손실을 종합적으로 검토하여 산정한다.
(5) 설계시 유의사항
① 배관은 기기의 설치 및 해체가 용이하고, 진동이나 부등침하 방지를 고려한다.
② 유량계, 제어밸브를 배관에 설치할 때는
유량계 형식에 따라 바이패스(by-pass) 배관의 설치를 검토하고,
계측기의 정밀도 및 제어성이 향상 되도록 한다.
③ 결로방지 보온은 액체를 압송하는 배관에서 다음과 같은 경우에 시공한다.
가. 거주실 내 배관
나. 배관하부에 전기기기가 있는 경우
④ 배관의 보온공사는 다음과 같은 경우에 시공한다.
가. 동파가 예상되는 옥내외 배관
나. 온도가 60 ℃이상인 배관 중 관랑내 또는 옥내배관(화상방지)
다. 한랭지에서의 필요 배관
⑤ 오버플로우 배관은 유입관보다 2단계 이상 큰 구경으로 하는 것이 바람직하다.
⑥ 배관은 폐쇄방지 및 부식방지를 검토한다.(청소구 설치)
⑦ 매설관(강관)은 전기부식 등이 발생하는 경우가 있으므로,
트라프내에서 모래(마사토)매설로 하는 것이 바람직하다.
⑧ 재질이 다른 배관 또는 부속품을 연결할 경우에는
이중금속간의 접촉으로 생기는 전위차에 의한
이종금속접촉부식(Galvanic corrosion)을 방지하기 위하여 절연재를 사용하여 시공한다.
4.1.2 바닥 배수펌프
(1) 기종
바닥배수펌프의 기종은 무폐쇄형을 기본으로 한다.
(2) 용량
펌프의 최소 구경은 50 mm 이상으로 하며
슬러지 펌프실 및 분리액 배수 등 운전 시간을 고려하여 결정한다.
(3) 전동기 출력
펌프전동기 출력은 현장조건을 고려하여 선정한다.
(4) 설계시 유의사항
① 전동기 극수는 4P 이상으로 한다.
② 전동기는 건식으로 한다.
③ 메카니컬시일은 이중으로 한다.
④ 필요에 따라 펌프인양장치를 고려한다.
⑤ 배수피트에는 이상수위(고수위) 경보장치를 고려한다.
⑥ 펌프정 수위에 의한 자동운전이 가능한다.
⑦ 운전빈도가 비교적 적은 바닥배수 펌프용 피트(관랑내) 용량은
기동빈도 7~8회/시간 이내이어야 한다.
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전체 기사는 2026년 3월호 ‘월간 설비기술’에 게재되어 있습니다.
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