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공조냉동기계기사 유지보수공사관리 · 덕트 관경과 상당직경

Duct Size and Equivalent Diameter

덕트 크기는 풍량 Q 를 정한 풍속 V 로 나눠 단면적 A = Q ÷ V 를 구하는 데서 출발하고, 사각(장방형) 덕트는 그 면적을 가로 a 와 세로 b 로 나눠 정한다. 같은 면적이라도 납작할수록 둘레가 길어 마찰 손실이 커지므로, 가로 ÷ 세로인 아스펙트비는 흔히 4 이하로 둔다. 사각 덕트의 마찰 손실을 원형 덕트 표에서 읽으려면, 같은 풍량에서 마찰 손실이 같은 원형 덕트의 지름인 상당직경 De = 1.3 (ab)^0.625 ÷ (a + b)^0.25 로 바꾼다. 그림 왼쪽은 고른 사각 덕트, 오른쪽은 같은 비율로 그린 상당직경의 원형 덕트이고, 가로 · 세로 · 풍량 슬라이더로 두 단면과 풍속이 함께 바뀐다.

가로 · 세로 · 풍량 바꾸기

600 mm
300 mm
3000 m³/h
💡 지금 단면
①A = 0.180 m², V = 4.63 m/s
②아스펙트비 2.00
③상당직경 De = 457 mm, 그 원형 덕트의 풍속 5.08 m/s
④같은 풍량 · 같은 마찰이라 원형 쪽 단면이 조금 작고 풍속은 조금 빠르다

세 식

상당직경
De = 1.3 (ab)0.625(a+b)0.25
a, b 는 사각 덕트의 가로 · 세로다. 같은 풍량에서 마찰 손실이 같은 원형 덕트의 지름이다
풍속
V = QA
Q 는 풍량(m³/s), A 는 단면적(m²)이다. 풍량이 m³/h 이면 3,600 으로 나눈다
아스펙트비
α = ab
가로를 세로로 나눈 값이다

설계에서 챙길 것

📏 덕트 크기
①같은 단면적이면 원형 덕트가 둘레가 가장 짧아 마찰 손실이 가장 작다
②상당직경은 마찰 손실이 같은 지름이고, 4A ÷ 둘레로 구하는 수력 직경과는 다른 값이다
③덕트 크기는 등마찰 손실법 · 정압 재취득법 · 등속법으로 정한다
④풍속을 높이면 덕트는 작아지지만 소음과 송풍 동력이 커진다

시험 포인트와 기출 유형

🎯 시험 포인트
①A = Q ÷ V, 아스펙트비 = 가로 ÷ 세로
②상당직경 De = 1.3 (ab)^0.625 ÷ (a + b)^0.25
③아스펙트비는 흔히 4 이하
④같은 면적이면 원형 덕트의 마찰 손실이 가장 작다
📝 대표 기출유형
①[기출유형] 같은 풍량에서 단면이 커지면 풍속은? (답: 줄어든다)
②[기출유형] 600 × 300 mm 사각 덕트의 상당직경은? (답: 1.3 × (600 × 300)^0.625 ÷ 900^0.25 ≈ 457 mm)
③[기출유형] 상당직경은 어떤 원형 덕트의 지름인가? (답: 같은 풍량에서 마찰 손실이 같은 원형 덕트)
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