집진 덕트는 지름을 크게 한다고 항상 유리하지 않다

분진을 운반하는 덕트는 필요한 공기를 보내는 것과 함께 입자가 내부에 쌓이지 않도록 이송하는 기능도 맡는다. 같은 풍량이라면 단면적이 커질수록 평균 풍속은 낮아진다. 따라서 소음이나 저항을 줄이겠다는 이유로 지름부터 크게 바꾸면 분진 이송 조건이 달라질 수 있다. 일반적인 실내 공조 덕트의 판단을 집진 계통에 그대로 적용하기 어려운 이유다.

계산 가정으로 풍량 1,800㎥/h, 즉 0.5㎥/s가 일정하다고 하자. 원형 내경이 0.20m이면 단면적은 약 0.0314㎡이고 평균 풍속은 약 15.9m/s다. 내경을 0.30m로 늘리면 단면적은 약 0.0707㎡, 풍속은 약 7.1m/s가 된다. 지름은 1.5배지만 면적은 2.25배여서 풍속이 크게 낮아진다. 이 숫자는 관계를 설명하는 가정이며 분진별 적정 풍속이나 실제 측정 결과가 아니다.

영국 HSE는 이송 풍속이 입자를 기류에 떠 있게 유지할 만큼 충분해야 하며 필요한 값은 오염물질의 종류에 따라 달라진다고 설명한다. 긴 수평 구간, 낮은 지점, 지름이 커지는 연결부와 굴곡 뒤쪽 등은 퇴적 문제가 생길 수 있는 위치다. 쌓인 입자는 덕트의 유효 단면과 형상을 바꾸고 저항을 늘려 풍량을 떨어뜨릴 수 있다. 가연성 물질이라면 축적에 따른 화재 위험도 검토해야 한다.

다만 실제 팬에 연결된 덕트의 지름을 바꾸면 계통 저항과 운전점도 변하므로 풍량이 위 예제처럼 일정하다고 보장할 수 없다. 변경 검토에는 대상 분진, 각 구간 풍량·풍속, 팬 운전점과 청소 접근성을 함께 포함한다. 큰 관으로 바꾸기 전에 설계 담당자가 전체 계통의 이송 조건을 다시 확인해야 한다. 이 글은 산업 국소배기의 일반 원리이며 HSE의 영국 권고 속도를 국내 공통 설계값으로 제시하거나 개별 계통의 안전성을 판정하는 자료가 아니다.

근거 자료

• HSE HSG258: Controlling airborne contaminants at work

  2017년 제3판의 현재 공식 공개 원문, 176~179항의 이송 풍속·퇴적 위치·축적 영향 및 계통 성능. 수치 예제는 일정 풍량에서의 면적·풍속 계산을 위한 가정이다.

자료 확인: 2026-10-20