청주시 상수도사업본부

배기 (exhaustion)

내연기관 등에서 연료를 사용한 후 기체를 밖으로 내보내는 일. 기계공학에서는 증기기관 ·내연기관 ·증기터빈 ·가스터빈 등에서 팽창을 끝낸 증기 ·가스 등이 대기 속으로 배출되는 일을 말한다. 내연기관 등의 배기는 위생 ·안전의 면에서 중요한 문제이며, 환경오염이라 하여 사회문제가 되고 있다.

배기가스 (effluent gas)

일반적으로 연소 배기가스를 지칭할 때가 많으나 설비, 시설로부터 방출되는 가스의 총칭임배출가스라고도 한다. 일반적으로 내연기관이 배출하는 기체, 즉 이산화탄소 ·일산화탄소 ·탄화수소 ·황산화물 ·황화수소 ·질소산화물 ·암모니아 ·오존 ·옥시던트 등을 말한다. 내연기관은 밀폐된 실린더 속에 연료와 공기의 혼합기(混合氣)를 가두고, 압축 ·점화하여 연료 속의 탄소를 급속히 연소시킨다. 연소 후 가스는 외부로 배출하고, 다시 신선한 혼합기를 흡입하는데, 이 외부로 버리는 기체가 배기가스이다. 배출되는 가스의 양이 많은 것은 자동차의 가솔린 기관이다. 자동차 배기가스 속에는, 대기를 오염시키고 인체에도 해로운 성분이 포함되어 있어, 1950년대 미국에서 새로운 공해로 사회문제가 되었다. 배기가스를 규제하기 위한 머스키법이 1970년 9월에 제정되었으며, 한국에서도 1978년 6월 환경보전법에 의한 배기가스 규제가 실시되고 있다. 【유해성분과 발생과정】 가솔린 기관에서 배출되는 가스 속에 포함되어 있는 유해성분은 다음과 같다. ① 일산화탄소(CO):혈액 속의 헤모글로빈과 결합하여 일산화탄소 헤모글로빈이 되는데, 농도가 20%이면 두통 ·현기증이 나고, 60%이면 의식을 상실하게 되는데, 방치해 두면 사망한다. CO는 연소하는 동안의 산소부족에서 생기므로, 혼합기를 가솔린 기관의 이론공연비(理論空燃比:혼합기가 완전연소하는 공기와 가솔린의 비율)인 14.8% 이상으로 묽게 하면 발생하지 않는다. ② 탄화수소(HC):농도가 높으면 점막(粘膜)을 자극하고 조직을 파괴하며, 질소산화물과 반응해서 광화학스모그의 원인이 된다. HC는 가솔린의 수성분이 불완전연소하여 그대로 배출되는 것이다. 혼합기가 이론공연비 전후에서는 HC의 발생이 가장 적으나, 이론공연비를 넘어서 묽어지면 불꽃의 전파가 중단되어 불완전연소를 일으켜 HC는 증가된다. ③ 질소산화물(NO, NO2):산소결핍증 ·중추신경기능의 감퇴를 일으킴과 동시에, 광화학스모그의 원인이 된다. NOx는 공기 중의 산소와 황이 고온에서 반응하여 생성되는 것이므로 이론공연비 전후에서 최대가 된다. 【대책】 유해성분이 생성되는 조건이 서로 모순되므로, 그것을 줄이는 것은 쉬운 일이 아니다. 대책은 한마디로 말해서 ‘엷은 혼합기(CO 대책)를, 실화(失火)하지 않게(HC 대책), 천천히 저온에서(NOx대책) 연소시키는’것이 중요하다. 한국의 배기가스 허용기준은 1978년 6월 대통령령으로 공포된 ‘자동차 배기가스 농도기준’에 규정되어 있다(［표］ 참조). 자동차 제조업체에서 이 규제에 적합하도록 기관을 개량하여 엷은 혼합기를 효과적으로 연소시키려 노력하고 있다. 이러한 노력에는 전자제어 연료분사를 사용하여 혼합기의 농도를 정밀하게 조절한다든지, 층상흡기(層狀吸氣)를 채택한다든지, 기통(氣筒)당 2개의 플러그를 설치할, 난류(亂流)를 일으키는 기실(氣室)을 설치하여, 연소실에 공기를 불어넣는 것 등이 있다. 배기관의 일부에 산화촉매(酸化觸媒)나 3원촉매(三元觸媒)를 발라 배기 속의 유해성분을 무해성분으로 변화시키는 방법도 있다. NOx 대책은 비활성가스로서의 배기를 소량혼합기에 섞어 연소온도와 속도를 낮추는 배기재순환장치(EGR)도 채택하고 있다.

배기변 (air valve)

관로에서 관내의 배기를 위해서 凸부분에 설치하는 시설.

배럴 (barrel)

석유용량의 단위로 석유 1배럴은 42갤런(gallons)으로 158.99l 에 해당. 영국에서는 1배럴=36갤런, 미국에서는 1배럴=31.5갤런 임.

배사관 (discharge pipe)

송배수관 내의 청소나 수리, 관 내의 토사나 물을 배제하기 위하여 관로의 낮은 부분에 설치하는 T자형 특수관

배사문 (scouring gate)

저수지에 퇴적한 토사를 방출하기 위하여 설치한 수문

배수 (back water)

상류의 수로에 위어와 같은 장애물을 설치할 때 위어의 상류에 수위가 상승하여 나타나는 수면의 상태.수로(水路)의 흐름에는 조용히 흐르는 상류(常流)와 달리듯 흐르는 사류(射流)가 있다. 상류의 경우에는 어떤 지점에서 흐름에 변화를 주면 그 영향이 수면변화라는 형태로 상류(上流)에 전해지지만 사류에서는 바로 가까운 상류(上流)부분을 제외하고 그 영향이 먼 상류에는 전해지지 않는다. 이와 같이 상류(上流)에 수면변화가 미칠 때의 수면의 종단곡선(縱斷曲線)을 배수곡선(背水曲線)이라고 한다. 예를 들면, 강에 댐을 건설하면 담수끝[湛水端]은 상류(上流)가 되므로 그 위치를 미리 계산하여 토지를 매수하거나 도로를 새로 내는 등의 계획을 세운다. 또 강이나 하천에 다리 ·수문 등의 구조물을 설치하면 흐름이 방해되어 상류쪽의 수위가 상승한다. 반대로 수로 밑에 단락이 있거나 경사가 급하면 상류(上流)로부터 그 점을 향해서 수면이 강하된다. 이와 같은 배수를 저하배수(低下背水)라고 한다.

배수거리 (back water distance)

배수가 일어나는 지점으로부터 그 영향이 미치는 지점까지의 거리.

배수곡선 (back water curve)

상류 수로에서 하류측 어느 한 단면에서의 수심이 등류수심 이상으로 상승할 때, 그 상승영향이 상류로 미치는 수면곡선. 즉 배수면이 나타내는 곡선.

배수공 (drip hole)

흙막이 옹벽 또는 석축 배면수를 빼내기 위하여 만든 구멍.

배수탑 (distributing tower)

급수구역 부근에 배수량이나 배수압을 조정하기 위해 지상에 높이 축조한 탑 모양의 구조물.