현장 압력계(PG) 측정 원리 및 압력 유형

현장에 설치된 일반적인 압력계(Pressure Gauge, PG)에서 읽히는 수치는 특별한 장치가 추가되지 않는 한 정압 (Static Pressure, Pₛ)이 맞다.

 

 

 

현장 압력계(PG) 측정 원리 및 압력 유형 

압력계의 지침이 가리키는 원리와 현장 적용 방식에 대한 내용은 다음과 같다.

 

 

정압 (Static Pressure, Pₛ) 측정 방식

대부분의 현장용 압력계(Bourdon Tube 식 등)는 덕트나 배관 벽면에 수직으로 설치된 측정공(Pressure Tap)을 통해 연결된다.

• 측정 원리: 유체가 흐르는 방향에 영향을 받지 않고, 유체가 관벽을 밀어내는 순수한 힘만을 측정한다.
• 표시 수치: 따라서 계측기에 표시되는 값은 해당 지점의 게이지 정압 (Static Gauge Pressure)이 된다.

 

 

동압과 전압이 측정되지 않는 이유

유체의 속도 에너지를 포함하는 압력을 측정하려면 설치 방식이 달라져야 한다.

• 동압 (Dynamic Pressure, Pd): 유체의 흐름 방향과 정면으로 마주 보는 측정구가 필요하다. 일반적인 압력계 설치 방식으로는 측정이 불가능하다.
• 전압 (Total Pressure, Pₜₒₜ): 유체의 흐름을 정면으로 받아내는 피토관(Pitot Tube)과 같은 별도의 센서를 압력계와 연결해야만 측정할 수 있다.

 

 

현장에서 정압(Pₛ)을 관리 지표로 사용하는 이유

공정 운영 시 정압 수치를 핵심 지표로 삼는 이유는 실질적인 설비 보호와 직결되기 때문이다.

• 필터 및 충전물 차압 관리: 세정 탑(Scrubber) 전단과 후단의 압력계 수치 차이(ΔP = Pₛ₁ - Pₛ₂)를 통해 내부 충전물이 막혔는지 확인한다.
• 덕트 강도 유지: 정압이 설계치보다 지나치게 높으면 덕트가 팽창하여 파손될 수 있고, 부압이 너무 강하면 덕트가 수축(Collapse)할 위험이 있다.
• 풍량 추정: 정압의 변화를 통해 송풍기(Blower)의 성능 저하나 계통의 누설 여부를 간접적으로 판단한다.

 

 

물리량 관계 요약 (Summary of Physical Quantities)

구분 (Category)	측정 도구 (Measuring Tool)	현장 표기 (Field Notation)
정압 (Static Pressure)	일반 압력계 (PG)	Pₛ
전압 (Total Pressure)	피토관 + 압력계	Pₜₒₜ
차압 (Differential Pressure)	차압계 (DPG)	ΔP

 

 

주의 사항 (Precautions)

만약 덕트 내부의 유속이 매우 빨라지는 구간(예: 관경이 급격히 줄어드는 곳)에서 압력을 측정한다면, 베르누이 효과에 의해 정압(Pₛ) 수치는 급격히 낮아지게 된다.

이때는 압력계 수치가 낮아졌다고 해서 시스템의 전체 에너지(전압)가 줄어든 것으로 오해해서는 안 된다.