옥내소화전 방수량 2.086 ? 2.107? 0.653? 0.6597?

안녕하세요.
오늘은 소방공부를 하면서 많이 접해봤을 옥내소화전 방수량식에 대해서 자세히 파헤쳐 보는 시간을 가져 보겠습니다.
다소 지루할 수 있는 부분이 있긴 한데요 감상하듯이 편안히 보시길 바랍니다. 아직 단위변환이 원활하지 못하시면 그냥 그런가보다 하고 넘어가시고 다음에 단위변환에 자신감이 생겼을 때 다시 보면 좋을것 같습니다.
자 그럼 시작해볼까요 ?


교재에 따라서 이 4가지 식안에서 1개는 보셨을 것이라고 생각됩니다.

C값이 누락된 교재도 있기 때문에 일부로 기재하지 않았습니다.

처음할 때는 그냥 외우라고 해서 2.086식을 외웠는데 다른 교재를 풀때 0.653 식으로 풀이가 나오면 짜증이 나고 답안의 값이 미세하게 다를 때는 뭔가 잘못한건가 ? 하는 생각이 절로 듭니다.
그리고 2.107과 0.6597 얘네는 또 뭔데?
독학이라도 하면 어디다가 물어볼 곳도 없고 분노가 치밀어 오르기 까지하는데요

결론부터 말씀드리자면 4개 식 전부 같은 식입니다.

그럼 어떤식을 선택하면 되냐구요 ? 지금부터 알아볼께요.
이 모든것을 알기 위해서는 단위변환을 할 수 있는 능력을 갖추어야 합니다.
단위치환을 글로 설명하기는 정말 까다로운데요. 과정을 최대한 생략하지 않고 써보도록 하겠습니다.

이 모든 식의 시작은 Q=CAV에서 시작합니다. Q=AV로 알고 계시는 분도 계실텐데요 이것은 이론값이고 실제로는 Q=CAV로 C인 유량계수값도 포함해줘야 합니다.
그리고 Q=CAV를 외울 때에는 그 식의 단위도 필수로 외워줘야 합니다.
Q[m³/s] 이고 A[m²] , V[m/s] 입니다.
자 그럼 Q=CAV에서 위의 옥내소화전 방수량 식으로 하나하나 치환해보도록 하겠습니다.

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Q, q는 방수량, A는 단면적, D와 d는 지름입니다. 그리고 V는 유속이고 H는 양정, P는 압력입니다.

여기서 알아둬야 할 값은 1000L = 1m³, 1m = 1000mm, 10.332m = 0.101325MPa, 1min = 60s

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여기까지 2.107 변환입니다.

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여기까지 2.086 변환입니다.

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여기까지 0.6597 변환입니다.

8

여기까지 0.653 변환입니다.

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위에 정확히 어떠한 차이가 있는지까지 확인해봤습니다.
그래서 뭘로 써야하는데?
문제에서 유량계수가 주어지지 않는다면 유량계수가 적용된 식으로 사용해도 됩니다.(2.086, 0.653)
다만 유량계수가 조건에 나온다면 유량계수가 C 값으로 되어 있는 곳에 넣어서 계산해주어야 겠죠.(2.107, 0.6597)
각 식의 최종결과가 조금씩 다를 수 있는데요 계산과정을 정확히 썼다면 모두 정답처리가 될 것입니다.

그러면 2.107과 0.6597에서 C는 항상 써줘야 하나요? 라고 물으실수 도 있는데요. 그 대답은 쓸 수도 있고 안쓸 수 도 있습니다.
Q=AV와 Q=CAV를 생각하면 금방 이해할 수 있습니다 Q=AV(이론유량), Q=CAV(실제유량) 으로 우리가 항상 실제유량만을 구하지는 않습니다. 그렇게 접근하시면 이해하기 편하실 겁니다.
유량계수가 뭔지 설명해주고가~ 라고 할 수 있기에 설명드리자면
유량계수는 = 유속계수(속도계수) x 수축계수(축류계수) 이런식으로 정의되어 있습니다

Q= AV 값은 완전히 이론값이며 이 값에 유량계수를 곱해서 실제 유량을 구하는 것이라고 기억하시면 될 것 같습니다.