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물이 얼면 체적은 10% 증가한다
   글쓴이 관리자 작성일 2016-12-01 조회수 2692

 

예방(豫防)이 치료(治療)보다 낫다(Prevention rather than cure)라는 말은

1906년에 설립된 미국 최초의 기술단체 위생공학회(ASSE American Society of Sanitary Engineering. ASSE)”가 조직의 기본 원칙으로 채택된 구호(口號)이다. 그리고 이 원칙은 현재에도 ASSE가 발행하는 모든 문서-인증서, 시험성적서 등-나 간행물에 표어(slogan)로 사용된다.

 

이제 모든 사람의 입에서 춥다는 말이 연발하게 계절이 되었다.

이때 쯤되면 시설관리 부서는 바빠지게 된다.

노출된 장비나 배관계통이 한파에 견딜수 있도록 부쩍 신경을 쓴다.

매년 같은 일을 반복하지만, 그래도 예상치 못한 추위가 몰아 닥치기라도  하는 날이면 여지 없이  동파(凍破)라는 피해를 입게 된다.

그리고는 날씨를 탓하게 되는 것이 일반적인 프로세스이다.

사실, 동파의 원인이나 그 결과가 어떤 것인지는 잘 알고 있다.

그런데도 왜 매년 겨울만 되면 동파사고가 반복되는가?

 

간혹 어떤 이는 이러한 일이 재발되지 않도록 수는 없을까? 생각하게 된다.

그렇다. 원리를 알면 간단히 해결될 수 있는 문제다.

 

물이 언다(凍結)는 것은 물의 형태가 액체에서 고체로 변하는 것이다.
온도가 하강하면 물 분자의 운동이 점점 억압되어 움직임이 느려지다가 어떤 온도에 도달하면 운동 자체를 멈추게 되는데 이것이 바로 얼음이다.

분자 활동이 감소되는 현상은 또 물이나 얼음이 팽창하는 원인이 된다. 그래서 물이 얼음으로 변하면 체적이 10% 커진다.

즉 얼음은 물보다 더 큰 공간을 필요로 하게되므로 일정한 체적을 가진 배관이나 용기 안의 물이 얼면 엄청난 내압이 발생하여 배관이나 용기가 파괴되는 것이고, 이 현상이 동파이다.

부분적인 동파사고라 해도 복구하기 위해서는 인건비, 자재비 등의 손실뿐만 아니라 시설을 사용할 수 없는 동안의 불편함을 감수하지 않으면 안 된다.

특히 공장의 경우는 생산차질 등으로 막대한 경제적 손실이 뒤따르게 된다.

그것은 근본적인 대책이 아닌 임기응변적 조치로 일관해 온 것에 대한 자연적인 결과일 뿐이다.

그렇다면 동파방지에 대한 근본적인 대책이란 무엇인가?

물의 온도가 0℃ 이하로 내려가면 동결 된다.

그러므로 물의 온도가 0℃ 이하로 내려가지 않도록 해 주면 된다. 얼마나 간단한 이치인가?

 

배관에서 처럼 동파우려가 있는 부분은 대부분 이미 보온재라는 옷을 입혀 놓았다.

그러나 이 옷은 보온효과가 한정적인 것이다. 예로 외기온도 -11도에 견디는 옷을 입혀 놓았는데 어느 날 -20도가 되었다면 어떻게 되나?

결과는 뻔하다. 사람이 여름 옷을 입고 겨울을 날 수 없는 것과 똑같은 이치이다.

설비시설에서는 여러 가지의 안전장치가 있다.
압력용기에 필수적으로 부착하는 안전밸브(safety valve)가 대표적인 경우다. 이것을 사용 함으로서 보일러나 각종 압력용기에서

이상 압력이 발생함에 따른 폭발이나 파괴 사고를 미연에 방지한다.

이처럼, 동파사고에 대해서도 확실한 안전장치가 있다.

그것이 동결방지밸브(freeze protection valve)라는 것이다.

물이 항상 0℃ 이하로 내려가지 않도록 해 주는 밸브다.
동파가 예상되는 곳에 이런 안전장치를 붙여 놓으면 말 그대로 안심해도 되는 것이다.

 

안전장치는 만일에 사태에 대비하는 것이다.
비용이 아까워 이런 안전장치를 두지 않았다가 사고를 한번 당하게 되면 그 아까워 했던 비용의 수 천~수 만배의 몫 돈을 들여야 한다.

동파의 계절에 접어든 지금이 바로 유비무환(有備無患)을 생각할 때다.

분명히 예방(豫防)이 치료(治療)보다 낫다

12/01/2016
金永浩/씨엔티코퍼레이션 대표


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