기계설비 도시기호

왜 배우는가: 설비 도면을 읽고 배관 경로, 밸브 위치, 계기 설치 위치를 정확히 파악하려면 도시기호를 알아야 한다. 기호를 잘못 읽으면 밸브나 계기의 누락 설치, 배관 방향 오류로 이어진다. 시험에서는 기호의 명칭과 그림 표시를 함께 묻는 유형이 나온다.

출제 이력: 제128회 1교시 10번, 제96회 1교시 9번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

도시기호는 배관·밸브·기기·계기를 약속된 선과 기호, 문자로 설비도면에 나타내는 표기 규칙이다.

• 도시기호
• 설비도면
• 배관 표시
• 밸브 기호
• 계기 기호
• 설비공학편람
• 재료 명기
• 범례

2. 개념 풀이

설비도면에는 긴 배관과 많은 기기가 함께 들어간다. 모든 요소를 실물 모양으로 그리면 도면이 복잡해져 읽기 어렵다. 그래서 요소마다 짧은 기호를 정해 두고 그 기호로 표현한다. 이 약속이 도시기호다.

정식으로는 도시기호를 설비 요소의 종류, 기능, 재질을 도면상 간략한 선과 기호로 나타내도록 정한 표기 규칙이라고 정의한다. 설계자, 시공자, 감리자가 같은 기호를 읽어야 설계 의도가 현장까지 전달된다. 이 분야의 기준 문헌은 설비공학편람이며, 기호의 명칭과 모양도 이 편람을 기준으로 쓴다.

도시기호는 세 층위로 읽는다. 첫째는 선의 층위다. 관의 용도와 흐름을 선의 모양으로 구분한다. 둘째는 기호의 층위다. 밸브, 이음, 기기를 각각의 모양으로 그린다. 셋째는 문자의 층위다. 기호 옆에 재료나 규격, 측정 대상을 적는다. 이 세 가지를 함께 봐야 한 요소의 정체가 완전히 드러난다.

배관 표시는 관의 종류와 흐름을 선의 모양과 기호로 구분하는 것이다. 용도에 따라 실선, 점선, 이중선 등을 달리 쓴다. 같은 도면 안에서 선 모양이 바뀌면 그 선이 다른 계통임을 뜻한다.

밸브 기호는 밸브의 종류를 모양으로 구분한 기호다. 앵글밸브, 체크밸브, 게이트밸브가 각각 다른 모양으로 그려진다. 밸브 기호만 봐도 흐름 방향이 꺾이는지, 한 방향으로만 흐르는지 판단할 수 있다.

계기 기호는 압력계, 온도계, 습도계 같은 계측기를 원형 안 문자로 나타낸 것이다. 원형 안이나 옆의 문자가 측정 대상과 측정 방식을 알려 준다. 계기 위치를 기호로 표시하면 감시와 점검 지점을 도면에서 바로 찾을 수 있다.

재료 명기는 기호 옆에 배관 재료와 규격을 적는 것이다. 기호 자체에는 재질 정보가 없으므로 설비 설계도에 재료를 함께 명기한다. 범례는 도면에 쓰인 기호와 그 뜻을 모아 놓은 표다. 도면마다 범례가 있어야 기호의 뜻이 확정된다.

가상의 예로, 한 층 평면도에 밸브 기호가 두 개 있다고 하자. 하나는 한 방향 흐름만 허용하는 기호이고, 다른 하나는 흐름을 직각으로 꺾는 기호다. 시공자는 기호 모양만 보고 설치 방향을 정한다. 기호를 모르면 밸브를 거꾸로 달거나 엉뚱한 위치에 설치할 수 있다.

3. 등장 배경과 필요성

예전에는 설계자마다 그리는 방식이 달랐다. 같은 도면을 사람마다 다르게 읽어 설치 위치와 물량이 어긋났다. 기호가 통일되지 않으면 물량 산출이 틀어지고, 현장에서 재작업이 생긴다. 도시기호는 이런 혼선을 줄이려고 공통 약속으로 자리 잡았다.

설비 설계가 복잡해지면서 필요성은 더 커졌다. 건물 한 동에 급수, 급탕, 냉난방, 환기 배관이 겹쳐 지나간다. 도면 한 장에 모든 계통을 담으려면 기호로 줄여야 한다. 기호가 정해져 있으면 도면을 간결하게 유지하면서도 필요한 정보를 담을 수 있다.

도면은 설계 변경, 감리, 준공 도서로 여러 번 쓰인다. 준공 후 유지관리 단계에서도 설비 담당자가 같은 기호로 밸브 위치와 계기 위치를 찾는다. 따라서 기호는 시공 단계뿐 아니라 운영 단계에서도 쓰인다. 설계 당시 약속이 준공 후까지 이어져야 유지관리가 가능하다.

최근에는 BIM 모델이 확산되어 설비를 3차원 객체로 만든다. 그래도 2차원 도면과 출력물은 여전히 도시기호 체계를 따른다. 현장 시공도와 승인 도서도 도면 형태로 제출되므로 도시기호는 설계 도서의 기본 언어로 남아 있다. 모델의 객체 이름과 도면 기호가 어긋나면 설계 검토에서 혼선이 생긴다. 그래서 도시기호는 디지털 설계의 기초 규칙으로도 쓰인다.

정리하면 도시기호는 설계 의도를 짧은 기호로 옮기는 약속이다. 그 약속이 있어야 설계, 시공, 감리, 유지관리가 같은 도면을 같은 뜻으로 읽는다.

4. 구성요소·원리·절차

도시기호는 실물의 모양을 그대로 그리지 않고 기능을 약속된 도형으로 나타낸다. 같은 밸브라도 편람이나 도면 범례에 따라 세부 모양이 조금 다를 수 있으나, 기능을 구분하는 원리는 같다. 기호를 읽을 때는 외형 도형, 연결 위치, 보조 표시의 세 요소로 나누어 보면 쉽다.

도시기호는 흐름 방향과 기능을 동시에 나타낸다. 밸브는 유체가 흐르는 방향과 조작 위치를 나타내고, 계측기는 감지 대상과 지시 방식을 나타낸다. 방열기는 설치 형태를 나타내므로, 벽걸이 방열기(수평형)는 벽면에 수평으로 붙는 형태로 그린다. 기호를 그릴 때 배관과의 연결 면이 빠지면 기기 기능이 모호해지므로, 입구와 출구를 반드시 구분해 표시한다.

기호를 작성하는 절차는 다음과 같다.

• 설비의 기능을 먼저 파악한다. 유량 조절인지, 흐름 단속인지, 감지인지 구분한다.
• 설비공학편람과 도면 범례에서 같은 기능의 기호를 고른다.
• 기호의 입구와 출구를 배관 흐름 방향에 맞추어 연결한다.
• 재료, 치수, 설치 높이를 기호 옆에 명기한다.
• 같은 기호가 다른 기능으로 쓰이지 않았는지, 빠진 기기가 없는지 검토한다.

기호별 원리는 다음과 같이 이해한다. 신축이음은 배관의 열팽창을 흡수하는 기기다. 벨로즈형 신축이음은 축 방향, 횡 방향, 각도 방향의 변위를 주름 구조로 흡수하므로, 기호에서도 변위를 흡수하는 부분이 드러나야 한다. 스트레이너는 배관 내 이물질을 걸러내는 기기이고, 감압밸브의 전단에 설치해야 감압밸브가 이물질로 고장 나는 것을 막을 수 있다. 기수분리기는 증기에서 물방울을 분리하는 기기다. 습증기는 열효율을 떨어뜨리고 터빈 날개를 침식시키므로, 기수분리기 기호는 증기 입구와 물 배출구를 함께 표시한다. 압력계는 대기 개방 구멍을 두어 대기압을 기준으로 측정하는 게이지 압력계를 나타내므로, 기호 옆에 게이지 압력임을 표시하는 것이 원칙이다. 습도 스위치(휴미드스탯)는 상대습도를 감지해 기기를 켜고 끄는 스위치 기능을 가지므로, 단순한 측정 계기와 구분해 나타낸다.

5. 관련 법령·기준·표준

도시기호는 법령으로 정해진 기호가 아니라 설계 관행과 편람, 도면 범례로 정해진다. 설계자는 다음 기준을 바탕으로 기호를 선택한다.

• 설비공학편람: 설비 도시기호의 기본 표로, 밸브·계기·방열기 등 기호의 모양을 정리한다.
• 기계제도 통칙(KS): 선의 종류와 기호를 그리는 일반 규칙을 정한다.
• 건축 도면의 설비기호 범례: 설계사무소가 프로젝트마다 정리하는 기호 목록이다.
• 소방설비 도면: 소방시설 도시기호 체계를 별도로 쓴다. 소방시설 설치 및 관리에 관한 법률에 따른 소방 도면은 이 체계와 연계된다.

설비 도면을 작성할 때는 편람 판본과 범례를 하나로 맞추어야 한다. 같은 프로젝트 안에서 두 체계의 기호가 섞이면 시공 단계에서 기기를 잘못 설치하기 쉽다.

기준 항목별로 적용 내용을 정리하면 다음과 같다.

위 표에서 감압밸브 전단 설치 조건은 도면에서 스트레이너 기호의 위치를 정하는 기준이 된다. 신축이음의 변위 흡수 방향은 기호에 드러나는 기능이므로 표의 설명과 함께 익혀 두어야 한다. 기수분리기와 습도 스위치는 별도의 수치 기준이 없으므로, 기능을 나타내는 기호 모양을 정확히 기억하는 것이 중요하다.