배수·통기 배관

왜 배우는가: 배수·통기 배관은 건축기계설비 배관 분야에서 트랩 봉수 보호와 배수 흐름의 원활함을 좌우하는 기본 설비다. 통기관의 종류와 관경 산정, 배수 방식은 계통도 문제와 논술형 문제에 거의 매회 나오므로 기준과 원리를 함께 알아야 한다.

출제 이력: 제132회 3교시 6번, 제108회 4교시 6번, 제103회 2교시 1번, 제97회 3교시 5번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

배수·통기 배관은 기구에서 나온 오수를 중력으로 배출하고, 배수관 내 기압 변동을 막아 트랩 봉수를 보호하도록 공기를 공급·배출하는 배관 계통이다.

배수·통기 배관은 배수관 내 흐름을 중력으로 원활히 하고 트랩 봉수를 유지하도록 통기관으로 대기와 연결한 배관 계통이다.

• 배수관, 통기관, 트랩, 봉수, 사이펀 작용, 자기사이펀, 유도사이펀, 배수수직관

2. 개념 풀이

쉬운 말로 하면, 변기나 세면기의 물을 아래로 흘려보내는 관이 배수관이고, 그 배수관이 막힌 것처럼 물을 빨아들이지 않도록 바깥 공기를 넣어 주는 관이 통기관이다. 두 관이 함께 있어야 배수가 빠르고 냄새가 건물 안으로 올라오지 않는다.

정식 정의는 다음과 같다. 배수 배관은 오수·잡배수를 위생기구 트랩에서 배수 수직관과 배수 횡주관을 거쳐 하수 본관으로 중력 흐름에 의해 보내는 관로이다. 통기 배관은 배수 계통 내부의 압력을 대기압에 가깝게 유지하여 트랩 봉수가 흡입·배출되지 않도록 하는 관로이다.

핵심 용어는 다음과 같다.

• 트랩(Trap): 배수관 입구에 설치하여 하수가 역류하지 않도록 물로 막는 장치이다. 물이 고인 부분을 봉수라 한다.
• 봉수(Seal): 트랩 내 고인 물로, 하수관의 악취와 벌레가 실내로 올라오지 못하게 막는 역할을 한다.
• 사이펀 작용(Siphonage): 배수 흐름으로 관내 압력이 낮아져 트랩 물이 빨려 나가는 현상이다.
• 자기사이펀(Self-siphonage): 같은 기구의 배수로 트랩 봉수가 빠지는 현상이다.
• 유도사이펀(Induced siphonage): 상류의 배수가 흐르면서 옆의 기구 트랩 봉수를 빨아내는 현상이다.

3. 등장 배경과 필요성

초기 건물에서는 배수관만 설치했는데, 배수가 흐르면 관 상부에 부압이 생겨 트랩 봉수가 빠지고 하수 악취와 세균이 실내로 유입되었다. 이를 막기 위해 배수관에 공기가 들어오는 통로를 만든 것이 통기관의 출발이다.

통기 배관이 필요한 이유는 세 가지로 정리된다. 첫째, 트랩 봉수를 보호해 위생을 확보한다. 둘째, 배수관 내 압력 변동을 줄여 배수 능력을 유지한다. 셋째, 배수관 내 공기 흐름을 확보해 소음과 진동을 줄인다.

배수 흐름의 원리는 중력 흐름이다. 배수관은 일정한 구배를 두고 물과 공기가 함께 흐르는 개수로 흐름이 되어야 하며, 관이 물로 가득 차면 압력 변동이 커져 봉수가 파괴된다. 따라서 통기관은 배수관 내부를 항상 대기압에 가깝게 유지하는 역할을 한다.