덕트 길이가 같아도 굴곡과 분기에 따라 손실이 달라진다

직선 덕트에서는 벽면 마찰로 압력이 손실되고, 굴곡·분기·전이부에서는 흐름 방향과 속도 분포의 변화에 따른 손실이 추가된다. 직관 손실은 길이만 아니라 풍속, 단면, 표면 상태와 밀도에 영향을 받는다. 부속의 손실계수도 형상과 유량 분배 조건에 따라 달라진다.

국부 손실을 K×ρv²/2로 계산할 때는 K가 어느 위치의 풍속을 기준으로 정의되었는지 확인해야 한다. 서로 다른 기준의 손실계수와 속도를 섞으면 잘못된 결과가 된다. 여러 분기의 손실을 무조건 모두 더하기보다 검토하는 공기 경로를 구분한다.

직관의 Darcy-Weisbach 식은 Δp=f×(L/Dh)×ρv²/2로 쓸 수 있다. 여기서 f는 Darcy 마찰계수이며 Fanning 계수의 네 배다. 같은 기호 f를 쓰더라도 자료의 정의를 확인해야 한다. 계산 가정으로 f=0.02, 길이 10m, 원형 내경 0.2m, 밀도 1.2kg/㎥, 평균 풍속 5m/s를 넣으면 직관 손실은 15Pa다. 같은 속도를 기준으로 K=1인 부속 하나는 추가로 15Pa를 만든다. 계수는 실제 레이놀즈수·거칠기·부속 형상에서 구해야 하며 이 가정값을 그대로 설계에 사용하지 않는다.

국내 안전보건규칙 제73조는 해당 국소배기 덕트에서 가능한 짧은 길이와 적은 굴곡 등을 요구한다. 이것을 모든 건물 덕트의 동일한 수치 규정으로 확장해서는 안 된다. 경로 단축은 구조·화재·배출 위치 조건을 지키는 범위에서 검토한다.

근거 자료

• Lindab: General Information and Theory

  압력 손실과 수력직경

• 국가법령정보센터: 안전보건규칙 제73조(덕트)

  확인한 판본은 2025-09-01 시행. 분진등을 배출하는 국소배기장치(이동식 제외) 대상이며 현장 적용 시 현행 조문을 확인한다.

자료 확인: 2026-09-25