위생설비는 모든 기술분야 중에서 가장 오랜 역사와 전통을 가지고 있는 분야이다. 태어나면서부터 먹고 배설하는 일이 시작되기 때문이다. 고대 인류의 25세에 불과했던 평균수명이 오늘날 세배 가깝게 늘어난 이유는 무엇보다도 깨끗한 물을 마실 수 있었기 때문이다. 우리는 늘 물을 사용한다. 그래서 물에 대해서는 잘 알고 있다고 생각한다. 그러나 따지고 보면 이는 착각일 뿐이다. 물이 어떻게 만들어졌는지, 지구상에 존재하는 물의 양은 갈수록 증가하는지 아니면 줄어드는지 등 한가지 질문에도 답하기 어렵기 때문이다.

위생설비는 바로 이러한 물을 다루는 기술이며 공학이다. 특히 사람이 먹는 물과 사람이 사용된 물이 핵심이다. 그러므로 중심에는 사람이 있다. 사람을 기준으로 물을 공급하고 사람을 기준으로 사용된 물을 처리해야 가장 잘하는 것이다. 수도꼭지를 틀면 즉시 물이 나와야 하고, 그 물의 양과 수압과 온도가 적정해야 하고, 오염되지 않아야 한다. 변기나 욕조의 오염된 물은 즉시 배수 되어야 한다. 몇 시간이나 며칠씩 모아두었다가 흘려보내도 되는 것이 아니다. 그러므로 위생설비는 과학적 기본이론이 동원되어야 계산과 해석이 가능하고 거기에 의학적 지식도 가미되지 않으면 사람의 건강을 담보하지 못하는, 사실상 어려운 공학이다. 지킬 위(衛)와 생명 생(生)를 합친 즉, ‘생명을 지키는 설비’라는 한자어를 사용 한데는 그만한 이유가 있는 것이다.

그동안 우리나라에서 다루어진 위생설비 기술분야는 몇 가지 문제점을 안고 있다. 첫째는, 많은 이들이 위생설비를 단순하고 쉬운 분야로 생각하는 경향이 있다. 둘째는, NPC와 HASS-206을 혼용함에 따른 오류를 깨닫지 못한 것이다. 그래서 결과적

으로 우리의 위생설비는 국민에게 만족스러운 물 사용환경을 제공하지 못했다.

이 책은 그동안 모르고 지내왔던 문제점을 바로잡는 계기가 되고, 실무를 다루는 이들에게는 올바른 위생설비 구축방법을 제공할 것이다. 설계에 필요한 제반 방식과 데이터는 자연발생적으로 우리나라 위생설비의 기본이 된 NPC와, 그리고 현재 국

제적으로 통용되는 인터내셔날 코드를 기본으로 하였음을 밝혀 둔다. 이 책을 보는 이들이 위생설비를 옳게 이해 하는데 도움이 되기를 기대하는 바이다.

1장 총론 1

1 위생설비공학 3

1.1 새니터리 엔지니어링과 위생설비공학 3

1.2 설비 4

2 위생설비 기술의 발전 6

2.1 고대와 중세 6

2.2 수세식 변기의 발달 11

3 현대의 위생설비 12

3.1 하드웨어와 소프트웨어 12

3.2 기술기준으로서의 코드 13

3.3 1920~1940년대의 집중적인 연구 14

4 위생설비 코드의 확립 18

4.1 코드와 법 18

4.2 코드의 종류 20

4.3 대표적인 국가제정 코드 22

4.4 단체코드 25

5 한국의 위생설비 28

5.1 요약 28

5.2 NPC 출현 전후 29

5.3 HASS 제정 이후 30

6 주요용어 33

6.1 용어의 선정 33

6.2 용어의 정의 34

6.3 약자 51

2장 재료와 표준 ∙ 57

1 위생설비에 사용되는 재료 59

1.1 재료에 대한 일반 요구사항 59

1.2 사용이 인증된 재료 59

2 배관재료별 적용 표준 60

2.1 표준관련 단체명 60

2.2 관과 관이음쇠 61

2.3 관의 이음, 이음 재료, 커플링 및 개스킷 66

3 위생기구 표준 68

3.1 위생기구 68

3.2 위생설비 기구 70

3.3 밸브 및 부속품 71

4 기타 표준 73

4.1 기타 73

4.2 자격, 설치 및 테스트에 대한 관행 및 표준 74

5 용도별 배관재 사용범위 75

5.1 음용수 배관용 75

5.2 위생배수 및 기타 배관용 77

3장 위생기구 및 설치기준 ∙ 83

1 수도미터 85

1.1 수도미터의 종류 85

1.2 설치기준 90

2 수세식 변기 등의 위생기구 92

2.1 수세식 변기 발달의 효과 92

2.2 변기에 대한 역학적 해석 93

2.3 세척방식에 따른 변기의 종류 97

2.4 변기에 준하는 기구 102

2.5 물받이 용기 105

3 수도밸브와 이에 준하는 밸브 110

3.1 수도밸브 110

3.2 기타 밸브 116

4 건물 및 시설의 용도별 위생기구 설치기준 121

4.1 건물 및 시설의 유형 121

4.2 위생기구 최소 설치 수량 121

4장 급수 시스템 ∙ 129

1 물에 대한 기본이론 131

1.1 유체역학적 성질 131

1.2 물리적 기계적 성질 136

1.3 급수 시스템의 요건 137

2 급수 부하 143

2.1 기본적인 고려사항 143

2.2 설계용 급수량 147

2.3 급수부하 계산 151

3 급수 시스템 설계 163

3.1 급수 압력 163

3.2 상수도 직결 급수방식 167

3.3 고가탱크 방식 168

3.4 부스터 펌프시스템 185

3.5 압력탱크 방식 193

3.6 고층 건물의 급수방식 198

4 관지름 선정 201

4.1 마찰저항과 유량계산 201

4.2 유량-관마찰손실 선도 206

4.3 관 균등표 214

5장 온수공급 시스템 ∙ 221

1 온수 223

1.1 온수의 특성 223

1.2 온수온도 228

2 온수공급 방식 230

2.1 설계의 요점 230

2.2 열원 기준의 온수 공급방식 233

2.3 배관방식 236

2.4 온수의 분배 242

2.5 팽창탱크 246

2.6 온수 배관에서의 부압발생 방지 248

3 온수부하 계산 251

3.1 기본적인 자료 251

3.2 기구급수 부하단위법 260

3.3 가열량과 저탕량 선도 사용 267

4 가열장치 용량계산 280

4.1 보일러 일반 280

4.2 온수 공급용 보일러 280

4.3 난방 보일러 겸용 281

4.4 온수기 283

6장 온수공급 시스템의 보호 ∙ 289

1 음용수 오염방지 291

1.1 시스템 보호의 필요성 291

1.2 오염의 원인 292

1.3 음용수 오염 방지법 298

1.4 역류방지밸브와 진공브레이커 300

2 워터해머 310

2.1 이론적 해석 310

2.2 워터해머 압력 312

2.3 워터해머로 인한 충격압력 조절법 317

2.4 워터해머 흡수기 318

2.5 역류가 있는 배관계통의 워터해머 327

3 동결방지 332

3.1 배관계통의 동결 332

3.2 전통적인 동결 방지법 334

3.3 동결방지 기구를 사용하는 방법 341

4 감압 348

4.1 감압의 기준 348

4.2 감압밸브 350

4.3 감압밸브의 성능 354

4.4 감압밸브 선정 및 설치 357

7장 위생배수 시스템 ∙ 367

1 위생배수 일반 369

1.1 위생배수의 구분 369

1.2 위생배수 시스템 371

2 위생배수관 내의 유동 373

2.1 배수관 내 공기압력 373

2.2 단상류와 2상류 374

2.3 입상관 내의 유동 376

2.4 횡주관 내의 유동 381

3 위생배수 배관의 설계 384

3.1 위생기구의 배수특성 384

3.2 배수부하 386

3.3 배수관 크기 선정기준 391

3.4 배수관의 용량 계산 1 395

3.5 배수관의 용량 계산 2 402

4 트랩, 청소구와 배수역류 방지밸브 410

4.1 트랩 410

4.2 배수관용 청소구 420

4.3 배수역류 방지밸브 425

8장 우수배수 시스템 ∙ 435

1 우수배수 일반 437

1.1 우수배수 437

1.2 1차와 2차 지붕배수 시스템 438

2 우수배수 방식 444

2.1 중력식 배수 방식 444

2.2 사이펀식 방식 447

3 건물 우수배수 시스템 설계 448

3.1 설계 원칙과 기준 448

3.2 우수배수관 449

3.3 우수배수관의 크기 454

3.4 우수의 이용 458

9장 통기 및 통기시스템 ∙ 463

1 통기 이론 465

1.1 개요 465

1.2 통기 시스템에 작용하는 기압 468

1.3 배수관 내 기압변동이 트랩 봉수에 미치는 영향 469

2 기구 통기의 종류 471

2.1 전통적인 통기방식 471

2.2 대체 통기방식 477

3 통기 시스템 설계 480

3.1 배수 시스템과의 관계 480

3.2 통기관 설계 482

3.3 DFUs 기준의 통기관 선정 491

4 통기관 설치 497

4.1 통기 배관망 497

4.2 두 개 통기관의 연결지점 501

4.3 통기 시스템의 배관 재료와 테스트방법 502

4.4 통기구 막힘 503

10장 의료시설에 대한 특수요구 ∙ 507

1 공통사항 509

1.1 일반사항 509

1.2 안전을 위한 조치 510

1.3 오염방지 510

2 특수 기구나 장비 511

2.1 병상싱크 및 환자변기 세척기 511

2.2 살균기 및 환자변기용 스티머 513

2.3 살균기용 통기 및 통기입상관 515

2.4 중앙집중식 진공시스템의 배수 516

2.5 흡출기 518

11장 검사 및 시험 ∙ 523

1 공통사항 525

1.1 검사 525

1.2 시험 528

2 급 ․ 배수 시스템의 검사 및 시험 534

2.1 배관계통에 대한 시험 534

2.2 급수 ․ 급탕 시스템 534

2.3 배수 및 통기 시스템 538

부록 ∙ 543

부록 1 기구급수 부하단위와 기구배수 부하단위 545

1.1 기본 개념 545

1.2 WSFUs에 대한 유량 환산 548

1.3 기구배수 부하단위(DFU) 549

부록 2 WSFUs에 대한 유량 551

부록 3 관의 재질별 치수 558

3.1 강관과 스테인리스강관 558

3.2 동관 563

3.3 주철관(AWWA C-150) 566

3.4 PVC, CPVC, PE관 567

부록 4 관종별 유속기준 관지름 선정표 568

4.1 아연도 강관(STD) 569

4.2 동관(K형) 570

4.3 동관(L형) 571

4.4 동관(M 형) 572

4.5 PVC, CPVC, PE 플라스틱 파이프(Sch40) 573

4.6 PVC, CPVC, PE 플라스틱 파이프(Sch80) 574

4.7 CPVC 플라스틱 튜빙(동관과 같은 치수) SDR 11 575

4.8 H-PEX 플라스틱 튜빙(동관과 같은 치수) SDR 9 576

4.9 복합 플라스틱 파이프(PE-AL-PE, PEX-AL-PEX) 577