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2026년 소방설비기사(기계) 합격의 최대 분수령인 유체역학! 공식만 무작정 외우다 포기하는 분들을 위해, 실기 시험까지 관통하는 핵심 공식 암기 비법과 고득점 전략을 완벽하게 정리해 드립니다.
1. 유체 성질 3형제와 '9800'의 법칙
유체역학의 기초는 밀도, 비중량, 비중의 상관관계를 이해하는 것입니다. 특히 물의 비중량인 9800 N/m³은 모든 수리 계산의 기준점이 됩니다.
- 비중($S$): 어떤 물질이 물보다 얼마나 무거운지 나타내는 비율
- 비중량($\gamma$): $\gamma = \rho g$ (밀도 × 중력가속도)
- 암기 비법: '비밀(비중량=밀도)'로 기억하고 중력($g$)만 곱해준다고 생각하세요.
요약: 모든 수치는 계산 전 반드시 SI 단위(m, kg, s)로 변환하는 습관을 들여야 실수를 방지할 수 있습니다.
2. 베르누이와 연속방정식: 에너지 보존
소방 유체에서 가장 많이 출제되는 연속방정식과 베르누이 방정식입니다. 배관 내 물의 흐름과 에너지 관계를 파악하는 것이 핵심입니다.
- 연속방정식: 유량 $Q = A \cdot v$ (단면적과 유속은 반비례)
- 베르누이: 위치, 압력, 속도 수두의 합은 어느 지점에서나 일정
- 실전 적용: 펌프의 토출량이나 노즐의 방수 압력을 구할 때 필수적으로 쓰입니다.
요약: 배관 지름이 줄어들면 유속은 빨라지고 압력은 낮아진다는 원리를 시각적으로 이해하세요.
3. 마찰 손실과 펌프의 상사법칙
실기 시험의 배관 구경 선정과 직결되는 파트입니다. 다시-바이스바흐(Darcy) 식과 펌프의 특성 변화를 반드시 암기해야 합니다.
- 마찰손실: 배관의 길이($L$)에 비례하고 직경($D$)에 반비례함
- 펌프 상사법칙: 유량(1승), 양정(2승), 동력(3승) 비례 관계
- 암기 비법: '유(1)양(2)동(3)' 지수 법칙만 알면 계산이 훨씬 쉬워집니다.
요약: 펌프의 회전수가 변화할 때 동력($P$)은 3제곱으로 급격히 변한다는 점을 주의하세요.
※ 본 포스팅의 상세 수식과 과년도 기출문제 풀이는 상세 가이드를 통해 확인하실 수 있습니다.
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