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배관 관경 계산기

물 유량과 마찰손실·유속 중 하나를 넣으면 필요 안지름과 추천 호칭, 그 호칭의 실제 유속과 마찰손실을 바로 구합니다. 호칭을 직접 골라 확인할 수도 있습니다. 식과 대입한 숫자는 결과 아래 「계산 과정」에, 규격표·상수·출처는 이 페이지 아래 「계산 근거」에 있습니다.

계산 근거

마찰손실은 Darcy-Weisbach 식(마찰계수는 Colebrook 식) 또는 Hazen-Williams 식으로 구합니다. 마찰손실이나 유속 기준이면 필요 안지름을 구하고, 규격표에서 그 이상인 가장 작은 호칭을 골라 실제 안지름으로 다시 계산합니다.

항목식설명·근거
마찰손실 (Darcy-Weisbach)R = Δp/L = (f / D) · ρV²/2R Pa/m, D 안지름 m, ρ kg/m³, V m/s. 모든 유체·온도에 쓸 수 있는 기본 식
마찰계수 (Colebrook)1/√f = −2 log₁₀( ε/(3.7 D) + 2.51/(Re √f) )Re ≥ 2300. 덕트 계산기와 같은 풀이(Haaland 근사에서 출발해 반복). Re 2300~4000 천이 영역도 이 식을 써서 손실을 크게 봅니다
마찰계수 (층류)f = 64 / ReRe < 2300 (Hagen-Poiseuille). 결과에 「층류」로 표시
Hazen-Williams (SI)h/L = 10.67 Q^1.852 / (C^1.852 D^4.8704), R = ρ g h/LQ m³/s, D m, h 손실수두 m. 상온 물의 난류에서 만든 실험식이라 점성(수온)과 층류를 반영하지 않습니다. 급수·소화 배관에서 흔히 씁니다
레이놀즈 수·유속Re = V·D / ν, V = Q / (πD²/4)ν = μ/ρ. 유속 기준이면 D = √(4Q / (πV))
호칭 고르기안지름 = 바깥지름 − 2 × 두께 ≥ D조건을 만족하는 가장 작은 호칭을 추천하고, 그 실제 안지름으로 유속·마찰손실을 다시 계산합니다. 한 단계 위 호칭도 함께 보여 줍니다
압력 단위1 kPa/100m = 10 Pa/m, 1 mmAq = 9.80665 Pa단위 변환기와 같은 관례값. 300 Pa/m = 30 kPa/100m = 30.6 mmAq/m

관 규격표

치수는 mm, 안지름 = 바깥지름 − 2 × 두께. 출처를 확인한 호칭만 넣었습니다. 발주·시공 전에는 규격서나 제조사 표와 대조하세요.

탄소강관 SGP (JIS G 3452)

JIS G 3452 배관용 탄소강관 SGP 의 바깥지름·두께. 국내 KS D 3507(SPP)도 같은 호칭 체계를 쓰지만 이 표는 JIS 값으로 확인했습니다.

호칭바깥지름 mm두께 mm안지름 mm
15A21.72.816.1
20A27.22.821.6
25A34.03.227.6
32A42.73.535.7
40A48.63.541.6
50A60.53.852.9
65A76.34.267.9
80A89.14.280.7
90A101.64.293.2
100A114.34.5105.3
125A139.84.5130.8
150A165.25.0155.2
175A190.75.3180.1
200A216.35.8204.7
225A241.86.2229.4
250A267.46.6254.2
300A318.56.9304.7
동관 L 타입 (ASTM B88)

ASTM B88 Type L 동관. 인치 치수(바깥지름 0.625 in 등)를 25.4 로 바꾼 값이고, 호칭은 국내 관례(1/2 = 15A)로 함께 적었습니다. KS D 5301 원문 치수는 확인하지 못했습니다.

호칭바깥지름 mm두께 mm안지름 mm
15A (1/2)15.881.0213.84
20A (3/4)22.231.1419.94
25A (1)28.581.2726.04
32A (1-1/4)34.921.432.13
40A (1-1/2)41.281.5238.23
50A (2)53.981.7850.42
65A (2-1/2)66.682.0362.61
80A (3)79.382.2974.8
100A (4)104.782.7999.19
동관 M 타입 (ASTM B88)

ASTM B88 Type M 동관 (L 타입과 바깥지름이 같고 두께만 얇음).

호칭바깥지름 mm두께 mm안지름 mm
15A (1/2)15.880.7114.45
20A (3/4)22.230.8120.6
25A (1)28.580.8926.8
32A (1-1/4)34.921.0732.79
40A (1-1/2)41.281.2538.78
50A (2)53.981.4751.03
65A (2-1/2)66.681.6563.37
80A (3)79.381.8375.72
100A (4)104.782.4199.95
스테인리스 Sch 10S (JIS G 3459)

JIS G 3459 배관용 스테인리스 강관 Sch 10S (KS D 3576 의 같은 계열). 90A 는 확인하지 못해 뺐습니다.

호칭바깥지름 mm두께 mm안지름 mm
15A21.72.117.5
20A27.22.123.0
25A34.02.828.4
32A42.72.837.1
40A48.62.843.0
50A60.52.854.9
65A76.33.070.3
80A89.13.083.1
100A114.33.0108.3
125A139.83.4133.0
150A165.23.4158.4
200A216.34.0208.3
250A267.44.0259.4
300A318.54.5309.5

거칠기 ε (Darcy-Weisbach)

Moody (1944) 마찰계수 도표에 실린 재료값을 mm 로 바꾼 것입니다. 같은 재료라도 사용 연수와 수질로 커지므로, 다른 값은 「직접 입력」으로 넣으세요.

재료ε (mm)Moody 원래 값
상업용 강관0.0460.00015 ft
아연도 강관0.150.0005 ft
인발관 (동관·황동관)0.00150.000005 ft

유속계수 C (Hazen-Williams)

ASHRAE Handbook Fundamentals 「Pipe Sizing」 장은 플라스틱관·동관 150, 새 강관 140, 심하게 부식되거나 거친 관 100 이하를 대표값으로 듭니다. NFPA 13(스프링클러)은 습식 강관 120, 동관·스테인리스관·CPVC 150 으로 정합니다. C 가 작을수록 손실을 크게 봅니다.

관C근거
강관 120 (NFPA 13)120NFPA 13 (습식 강관)
새 강관 140 (ASHRAE)140ASHRAE (새 강관)
부식된 강관 100 (ASHRAE)100ASHRAE (부식·거친 관), NFPA 13 (건식 강관)
동관·스테인리스·플라스틱 150150ASHRAE (플라스틱·동관), NFPA 13 (동관·스테인리스·CPVC)

물 물성 (101.325 kPa)

밀도는 IAPWS-95, 점성은 IAPWS 2008 식으로 계산한 값입니다. 계산기는 5 °C 간격 표(5~95 °C)를 이웃 4점으로 보간하며, 표 사이 오차는 0.02 % 안입니다.

온도 °C밀도 ρ kg/m³점성계수 μ mPa·s동점성계수 ν m²/s
5999.9671.51821.518 × 10⁻⁶
10999.7021.30591.306 × 10⁻⁶
15999.1031.13761.139 × 10⁻⁶
20998.2071.00161.003 × 10⁻⁶
30995.6490.79728.007 × 10⁻⁷
40992.2160.65276.579 × 10⁻⁷
50988.0350.54655.531 × 10⁻⁷
60983.1960.46604.740 × 10⁻⁷
70977.7650.40364.127 × 10⁻⁷
80971.7900.35403.643 × 10⁻⁷
90965.3100.31423.255 × 10⁻⁷
95961.8880.29713.089 × 10⁻⁷

유속과 마찰손실 잡는 법

ASHRAE Handbook Fundamentals 「Pipe Sizing」 장은 냉난방 배관의 흔한 설계 관행으로 50 mm 이하 관은 유속 1.2 m/s 이하, 그보다 큰 관은 마찰손실 400 Pa/m 이하를 소개합니다. 일부 자료(Carrier 1960)는 어떤 경우에도 4.6 m/s 를 넘지 않도록 권합니다. 이 계산기는 추천 호칭과 한 단계 위 호칭을 이 기준으로 점검해 알려 줍니다.

소음·침식 한계는 관 재질, 연간 운전 시간, 물에 섞인 공기와 입자에 따라 달라집니다. 수치는 해당 장과 제조사 자료를 함께 보세요.

기본값 300 Pa/m 는 400 Pa/m 안쪽의 예시입니다. 펌프 양정을 줄이려면 낮게, 관 크기를 줄이려면 높게 잡습니다.

예제

유량 100 L/min, 물 20 °C, SGP 강관(ε 0.046 mm), 마찰손실 300 Pa/m, Darcy-Weisbach: Q = 1.667 × 10⁻³ m³/s, 필요 안지름 44.87 mm → 추천 50A(안지름 52.9 mm): V = 0.758 m/s, Re = 39,979, f = 0.0245, R = 132.8 Pa/m (13.3 kPa/100m, 13.5 mmAq/m). 한 단계 위 65A: V = 0.460 m/s, R = 39.0 Pa/m.

같은 조건을 Hazen-Williams C = 120 으로 계산하면 필요 안지름 47.30 mm, 50A 에서 R = 173.9 Pa/m 입니다. 같은 관인데 Darcy 결과보다 30 % 쯤 큽니다. C 를 어떻게 잡느냐에 따라 결과가 크게 달라집니다.

출처

최종 수정 2026-10-07.