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가스의 호환성의 판단하는 척도 웨버지수 본문
가스관련 업종에 종사하시는 분이라면 웨버지수라고 들어보셨을거에요. 막상 이게 뭔지 설명하려면 말문이 턱 막히죠. 웨버지수는 자격증 시험문제에서도 단골손님입니다. 웨버지수의 개념에 대해 자세히 알아보겠습니다.
웨버지수 Webbe Index
웨버지수는 가스의 발열량에 비중의 루트값으로 나눈 값입니다. 웨버지수는 가스의 연소성, 가스의 호환성을 판단하는 지수로 사용합니다.
WI : 웨버지수
H : 단위체적당 발열량 (kcal/Nm3)
S: 가스의 비중
웨버지수 활용
부탄가스, LPG, 도시가스 등 다양한 가스가 있습니다. 예를 들어 가스렌지에 이런 연료를 아무거나 사용해도 될까요? 결론은 안됩니다. 모든 가스기구는 연료의 특성에 맞게 제작되어 있기 때문에 다른 연료를 사용해도 호환이 가능한지 확인이 필요합니다. 이런 가스기구의 호환성을 판단하는데 이 웨버지수와 연소속도가 중요한 요소입니다.
웨버지수는 열량에 관한 지표로 같은 환경에서 가스연료가 얼마만큼의 에너지를 생산해낼 수 있느냐를 나타냅니다. 보통 허용범위를 5% 이내로 하고 있습니다.
즉, 가스연료의 웨버지수가 같다면 동일한 에너지를 생산하는 것이기 때문에 호환이 가능하다는 것입니다. 만약 웨버지수가 같지 않다면 가스기구의 노즐의 크기를 변경하여 웨버지수를 맞출 수 있습니다.
LPG를 사용하다가 도시가스로 연료를 바꾸면 어떨까요? LPG가 도시가스보다 발열량이 높습니다. 따라서 웨버지수는 LPG가 도시가스보다 더 높습니다. 이럴땐 가스기구의 노즐을 키워줍니다. 노즐이란 가스가 나오는 구멍입니다. 가스가 나오는 구멍을 크게 하면 연료공급이 증가하기 때문에 당연히 에너지가 증가 할 것입니다. 반대로 구멍을 좁히면 열을 낼수 있는 가스의 공급이 줄어들 것입니다.
이런식으로 가스의 원료가 바뀔 때에는 생산하는 열량을 동일하게 맞춰서 서로 호환이 가능하도록 할 수 있습니다. 도시가스 품질기준(한국가스공사 공급규정)에서는 웨버지수를 12600~13800 kcal/Nm3으로 정의합니다.
노즐지름 변경율
서로 다른 웨버지수의 원료 호환되기 위해서는 노즐의 지름을 변경하면 된다고 했습니다. 이 노즐지름의 크기는 노즐지름 변경률 공식을 통해 구할 수 있습니다.
D1 : 처음 상태의 노즐지름 [mm]
D2 : 변경된 상태의 노즐지름 [mm]
WI1 : 처음 상태의 웨버지수
WI2 : 변경된 상태의 웨버지수
P1 : 처음 상태의 압력 [kPa]
P2 : 변경된 상태의 압력 [kPa]
기출문제
Q. 발열량이 11000kcal/m3 이고 가스비중이 0.87인 도시가스의 웨버지수는? [12년 가스기사 필기 2회 5과목]
웨버지수 문제는 자주 나오고 공식도 간단하기 때문에 꼭 맞춰야 되는 문제입니다.
마치며
웨버지수를 통해 가스의 원료가 바뀌더라도 안전하게 연소기기를 사용할 수 있는 것입니다. 가스산업 종사자라면 상식으로 알아두면 좋습니다. 또한 웨버지수는 자격증 시험 객관식과 주관식 문제로 자주 출제됩니다.
