유량계 설치 및 유지관리 기술자료유량계 설치 및 유지관리 기술자료유량계 설치 및 유지관리 기술자료

2007. 8.

환 경 부

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목 차

제1장 일반사항

1. 목적

2. 적용범위

3. 용어의 정의

4. 교정검사 주기 및 허용오차

5. 관련법규

제2장 유량계 설치

1. 유량계 종류

2. 유량계 선정

3. 유량계 설치

4. 유량계 설치 후 통수방법

5. 유량 감시 시스템

제3장 유량계 유지관리

1. 정밀도 관리 방법

2. 유량계 점검 방법

3. 이상발생시 문제해결 방법

4. 검·교정검사 및 현장 비교측정

5. 교육

6. 안전관리

7. 기타 유지관리 관련사항

참고자료

별 첨

별표1 : 유량계 설치 기준

별표2 : 유량계실 설치 기준 및 규격

별표3 : 유량계시험실 설치 기준 및 규격

별표4 : 유량계 부속 설비 설치 기준

별표5 : 유량계와 연결된 제수변 설치기준

별표6 : 유량계 점검표

별표7 : 유량계 장애사항 처리표

별표8 : 유량계 정기점검일지

별표9 : 일보 예시

별표10 : 월보 예시

별표11 : 유량계 봉인 대장

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표 목 차

표.2-1 유량계 종류별 특성 개요

표.2-2 유량계 종류별 측정원리및 장단점비교

표.2-3 측정 유체의 종류에 의한 분류

표.2-4 초음파유량계의 측정원리 및 방법

표.2-5 차압유량계 조임 기구 특성 비교

표.2-6 차압유량계의정확도에따른유량계선정표

표.2-7 차압유량계설치조건에따른 유량계선정표

표.2-8 정수장 유량계의 용도별 선정방법

표.2-9 유량계 설치 시 필요직관거리

표.2-10 건식초음파유량계상류직관거리(영국상무부)

표.2-11 전자 유량계측정 DATA 기준표

표.2-12 전자유량계및초음파유량계적정유량범위

표.2-13 차압 유량계 적정유량범위

표.2-14 종류별 선정방법

표.2-15 유량계 선정시 고려항목

표.2-16 측정 유체

표.2-17 검출기 재료(KS 규격)

표.2-18 원추형 벤츄리관의 수평직관거리

표.2-19 노즐형 벤츄리관의 수평직관거리

표.2-20 일반적인 유량감시시스템의 data활용방법

표.3-1 초음파유량계의 점검항목 및 점검주기

표.3-2 전자유량계의 점검항목 및 점검주기

표.3-3 차압유량계의 점검항목 및 점검주기

표.3-4 초음파유량계 trouble shooting:

측정치가 이상할 때

표.3-5 초음파유량계 trouble shooting:

Analog 출력에 이상이 있을 때

표.3-6 전자 및 초음파 유량계의 이상 현상의

원인과 조치

표.3-7 전자유량계의 부적당한 현상 및 조치 방안

표.3-8 차압 유량계의 이상 현상의 원인과 조치

표.3-9 전자식차압변환기의이상현상원인과조치

표.3-10 교정검사기관

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그 림 목 차

그림.2-1 측정방식에 의한 분류

그림.2-2 유량계의 개요

그림.2-3 전자유량계의 기본 구성

그림.2-4 금속관 자속 통로

그림.2-5 전자유량계 일체형(플렌지 접속방식)

그림.2-6 전자유량계 분리형(플렌지 접속방식)

그림.2-7 전자유량계 측정원리

그림.2-8 오리피스 플레이트 구조

그림.2-9 오리피스 차압 취출 방법

그림.2-10 차압유량계의 압력손실 비교

그림.2-11 관내오리피스전체유체흐름과압력분포

그림.2-12 터빈유량계의 구조 및 내부구조

그림.2-13 기계식 유량계의 상류측 직관거리에 의한 유

량오차 예시

그림.2-14 전기적 연결

그림.2-15 접지전극의 위치

그림.2-16 표준접지 시공 방법

그림.2-17 보온공사 예

그림.2-18 검출기 설치구조 예

그림.2-19 올바른 검출기 설치장소

그림.2-20 수평배관일 때의 검출기 설치장소

그림.2-21 초음파 전파경로별 검출기 설치장소

그림.2-22 피복제의 제거

그림.2-23 파이프 외경측정

그림.2-24 초음파 유량계 설치시 필요한직관 길이

그림.2-25 초음파유량계 설치 예

그림.2-26 검출기의 구조 예

그림.2-27 정확도 확보를 위한 배관 방법

그림.2-28 만수를 위한 배관 방법

그림.2-29 전자유량계의 필요한 직관길이

그림.2-30 90° bend 후의 직관길이와 측정오차

그림.2-31 잘못된 배관

그림.2-32 전자유량계 수직배관 Bypass의 예

그림.2-33 전자유량계 수평배관 Bypass의 예

그림.2-34 검출기 설치 구조도

그림.2-35 검출기 기초공사 예

그림.2-36 변환기의 설치

그림.2-37 접속방법

그림.2-38 배선연결

그림.2-39 Cable Gland

그림.2-40 전자유량계 설치 예

그림.2-41 단면축소관 설치 예

그림.2-42 수도용 오리피스의 취부 요령

그림.2-43 도압 배관의 시공 방법 예

그림.2-44 차압유량계의 구성

그림.2-45 변환기 설치

그림.2-46 차압유량계 설치 예

그림.2-47 적절한 설치 예

그림.2-48 초음파 유량계 설치 표준도

그림.2-49 부적절한 설치 예: 초음파 유량계

그림.2-50 전자유량계 설치 표준도

그림.2-51 전자유량계 설치 예시(관경 500mm)

그림.2-52 부적절한 설치 예: 전자유량계

그림.2-53 부적절한 설치 예: 기계식유량계

그림.2-54 플랜지 설치

그림.2-55 패킹 설치

그림.2-56 대형 기계식 계량기 설치 방법

그림.3-1 유량계의 유지보수 개념도

그림.3.2 계장기기의 고장 사례 분류

그림.3-3 초음파 유량계 고장 수리 예 1

그림.3-4 초음파 유량계 고장 수리 예 2

그림.3-5 초음파 유량계 고장 수리 예 3

그림.3-6 초음파 유량계 고장 수리 예 4

그림.3-7 전자유량계의 Trouble Shooting

그림.3-8 전자유량계의 고장 수리 예 1

그림.3-9 전자유량계의 고장 수리 예 2

그림.3-10 전자유량계의 고장 수리 예 3

그림.3-11 터빈유량계 고장 수리 예 1

그림.3-12 터빈유량계 고장 수리 예 2

그림.3-13 터빈유량계 고장 수리 예 3

그림.3-14 터빈유량계의 Trouble Shooting

:적산계가 움직이지 않을 때

그림.3-15 터빈유량계의 Trouble Shooting

:유체가 흐르지 않는데 적산계가 움직일 때

그림.3-16 터빈유량계의 Trouble Shooting

:적산계의적산치와통과된유량이맞지않을때

그림.3-17 검정 체계

그림.3-18 현장에서의 비교유량측정방법

그림.3-19 직관부가 충분한 곳

그림.3-20 Reflect로 설치

그림.3-21 Direct로 설치

그림.3-22 센서 설치 위치 선정

그림.3-23 센서 위치

그림 3-24 배수지를 이용한 비교측정

제 1 장 일반사항

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1. 목적

상수도 생산량의 기초 자료인 송수량 산출, 단위급수구역별 공급량산출 등을 위하

여 공급관망에 설치된 각종 유량계 설비에 대한 설치, 유지관리 등에 관한 기준을

마련하고 효율적인 유지관리를 목적으로 한다.

2. 적용범위

정수장에서 사용되는 유량계, 전송설비 및 부대설비에 대한 설치, 교체, 유지관리

등에 관련된 업무 처리에 적용된다.

3. 용어의 정의

3.1 일반 용어

측정

특정 목적을 갖고 사물을 양적으로 파악하기 위한 방법으로 어떤 양을 기준으

로 하여 실제 사용되는 양과 비교하여 이를 수치 또는 부호를 이용하여 표시

유량

관로 또는 개수로 등의 임의의 단면을 단위 시간에 통과하여 유체가 이동하는

양이며, 그 이동량이 단위 시간에 흐르는 부피로 측정되는 경우를 부피유량,

단위시간에 질량으로 측정되는 경우를 질량유량이라고 함

평균 유속

관로 내를 흐르는 유체의 부피유량을 그 관로의 단면적으로 나눈 값

혼합유동과 이상(two phase)유동

혼합유동은 기체, 액체 또는 고체가 2개 이상 혼합되어 흐르는 것으로 용해되

지 않은 다른 종류의 액체흐름도 포함되며, 서로 다른 2개의 상태가 혼합되어

흐르는 경우를 이상유동이라 함

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유량계

수도시설 및 댐용수 공급시설에서 공급하는 용수의 사용량을 계량하기 위하

여 설치된 기기

취수 유량계

정수장에서 원수의 유입량을 계측하는 유량계

송수 유량계

정수장에 급수구역으로 공급되는 유량을 계측하는 유량계로서 생산량의 기초

자료를 제공하는 유량계

단위급수구역

행정관할구역이나 관리기관의 관할구역을 기준으로 (분리) 독립되거나, 지역의

여건이나 공급관망의 여건에 따라 인위적으로 분리 독립되어 별도의 공급량

과 조정량 분석이 가능한 단위지역을 말한다.

구역 유량계

단위급수구역의 경계지점에 설치되어 단위급수구역에 유입․유출되는 유량을

계량하는 유량계

가압장 유량계

가압장의 유입 및 유출량을 계량하는 유량계

배수지 유량계

배수지의 유입 및 유출량을 계량하는 유량계

블록

일정한 급수구역을 지역여건 및 관망여건에 따라 분리 독립하여 하나의 구역

단위로 공급량 분석이 가능한 구역

대블록

대배수지를 하나의 단위로 분리 독립된 구역으로 정수장의 송수계통 급수구

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역, 도로(폭 25m 이상), 하천 및 복개천, 철도 등을 경계로 구분된 대형 단위

급수구역

중블록

대블록 영역 내에서 지역 및 관망여건에 따라 분리 독립된 좀더 세분화된 블

록구역으로 가압장 및 배수지 급수구역이나, 도로(폭 8m 이상), 철도, 하천 및

복개천, 하수본관, 행정구역 등을 경계로 구분된 중형 단위급수구역

소블록

도로(폭 8m 이하), 철도, 하천 및 복개천, 하수본관, 행정구역, 공원, 공단, 대

단위 아파트 등을 경계로 구분된 소형 단위급수구역

기준유량계

국가교정기관의 유량측정시스템 또는 국가교정기관의 교정을 필한 휴대용 유

량계를 말함

유량계시험실

사용 중인 유량계 전․후에 표준 유량계를 인접 설치하여 사용량을 비교 측정

할 수 있도록 관이 노출된 구조물

부속설비

유량계실, 유량계시험실, 유량계 및 유량계에 부속된 설비, 유량계와 연결된

제수변 등을 총칭

생산량

정수장에서 생산한 수돗물 중 자체 사용수 등을 제외하고 급수구역으로 직접

송수한 유량

공급량

송수유량계를 통해 각 배수지로 공급되는 유량

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3.2 유량계 측정정확도 관련 용어

참값(true value)

측정량의 올바른 값으로, 교정설치의 지시값을 이용하여 교정설치 자체의 기

차, 그 외의 필요한 보정을 실행한 값

정확도(accuracy)

측정기기가 나타내는 값, 또는 측정 결과의 정확함과 정밀함을 포함한 좋고

나쁜 정도로, full scale 정확도, 지시 정확도 등의 방법으로 표시

정확도 규격

측정기기 사양에 있어서 제조업체가 보증할 수 있는 최대오차의 한계로 일치

성, 히스테리시스, 측정불가능영역, 반복성오차 및 설치의 사양에 의해 결정되

는 관련 세부항목에 따른 모든 복합적인 영향이 포함

유동률(flow rate)

단위 시간당 흘러간 유량(순시유량)

유동량

정해진 일정시간 동안 흘러간 유체의 총량(적산유량)

측정 불확도(uncertainty of measurement)

측정결과에 관련하여, 측정량을 합리적으로 추정한 값의 분산 특성을 나타내

는 파라미터. 측정 불확도는 일반적으로 여러 성분으로 구성되어 있으며, 크

게 두 분류로 나눌 수 있다. 한 부류는 여러 번 측정한 결과의 통계적인 분포

로부터 값이 결정되는 것으로 실험 표준편차로 나타낼 수 있고, 다른 부류는

마찬가지로 표준편차로 나타낼 수 있지만, 경험이나 다른 정보에 근거하여 가

정한 확률분포로부터 그 값이 결정되는 것이다.

오차

측정값과 참값와의 차이며, 오차를 참값으로 나눈 값을 오차율이라 한다.

공차

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규정된 최대치와 최소치와의 차

소급성(traceability)

연구개발, 산업생산, 시험검사 현장 등에서 측정한 결과가 명시된 불확정 정

도의 범위 내에서 국가측정표준 또는 국제측정표준에 일치되도록 연속적으로

비교하고 교정하는 체계

반복성(repeatability)

반복성 조건 하에서 구해진 시험결과들 사이의 일치성, 반복성 조건이란 아주

균질한 재료로부터 임의로 취한 시편을 이용하여 가장 짧은 시간에 동일한

시험소에서 동일한 작업자에 의해 동일한 시험 방법으로 시험결과들이 얻어

지는 조건

재현성(reproducibility)

같은 측정방법으로 같은 측정대상을 측정요원, 측정설치, 측정장소, 측정시기

의 일부 또는 전체를 다르게 하여 측정한 경우에 각각의 측정값이 일치하는

성질 또는 정도

히스테리시스(Hysteresis)

실제 흘러가는 유량을 A라 하고 유량계의 측정결과를 B라 할 때, A가 변화할

때 B가 동일하게 변화하지 않는 현상. 아래 그림에서 B의 변화가 A의 변화와

동일하지 않게 나타나는 현상을 히스테리시스라 하고, 흔히 직선성이 맞지 않

는 것을 의미한다.

(1)

(2)

시간

유량

A의 변화

B의 변화

(1)

(2)

시간

유량

A의 변화

B의 변화

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검정

상거래의 공정성 확보를 위해 계량에관한법률에 의해 상거래용으로 사용하는

계측기(수도미터, 가스미터, 온수미터, 전력량계, 주유기 등)에 대하여 사용가능

여부를 결정하는 행위

교정(calibration)

특정조건 하에서 측정기기, 표준물질, 물적척도 또는 측정시스템 등에 의하여

결정된 값을 표준에 의하여 결정된 값 사이의 관계로 확정하는 일련의 작업

교정검사

현장 유량계의 정밀도 유지여부를 확인하기 위해 국가교정기관에서 기준유

량계를 이용, 현장 유량계와 비교 측정하여 오차율이 기준값을 초과할 경우

기준값 이내로 보정하는 일련의 작업을 통칭함.

Wet calibration

실제로 유체를 흘려 저울, 기준탱크 또는 기준 유량계 등과 비교하여 유량을

교정하는 것.

Dry calibration

실제 교정치를 이용하지 않고 유량계를 교정하는 방법으로 기기의 치수, 배관

및 유체의 물성치, 검출방식의 특성이나 유사성을 이용하여 유량계를 교정하

는 것.

스팬(Span)

유량계의 공칭 범위의 두 한계간의 차의 절대값. 최고값(고레인지)과 최저값

(저레인지)의 차, 즉 최저값이 -100이고 최고값이 200이라면, 스팬은 300이 되

는 것이다.

드리프트(Drift)

유량이 변화하지 않는데도 불구하고 외부환경의 요인에 의하여 유량계의 측

정값이 지속적으로 변화하는 현상

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제로드리프트(Zero drift)

Zero점에서의 드리프트를 말하며, 예를 들면, 밸브를 완전히 폐쇄하여 유량이

흐르지 않아도, 관내의 회전류, 온도차로 인한 대류로 인하여 유량계가 0을 지

시하지 못 하는 현상

제로드롭아웃(Zero drop out)

Zero cut 조정으로 유량신호의 입력 또는 출력이 영점부근에서 미리 정하여진 값

이하로 감소하면 자동적으로 출력을 0으로 하거나 동작이 정지되는 것으로 유량

계에서는 Zero drift에 의한 적산 유량의 오차를 줄이기 위하여 이용

압력 손실

유체기기의 유체압력 손실, 유로 변화에 의한 유동의 급격한 축소, 확대 또는

유동방향의 변화 등으로 인하여 입구와 출구 사이에서 손실된 압력

공동현상 (캐비테이션, cavitation)

유동하고 있는 액체의 압력이 국부적으로 저하하여 증기 등의 기체가 발생하

는 현상, 또한 유동이 더욱더 낮은 압력으로 되거나 유속이 매우 빨라지게 되

면 그 부위에 공동(cavity)이 생기는 현상

레이놀즈수(Reynolds number)

유체의 관성력과 점성력의 비. 어떤 유동이든 유동분포는 유체 점성계수의 영

향을 받으며, 유동해석시 유체의 점성을 고려하면, 레이놀즈수를 이용하게 됨.

초음파유량계는 유동분포가 아주 중요하고, 따라서 레이놀즈수를 자체적으로

연산하여 이용함.

층류(層流, laminar flow)

유동하는 유체요소가 안정된 상태로 유동하며 상호간 역학적 간섭이 적은 상

태로, 관로 유동에서는 레이놀즈수가 2000이하인 흐름

난류(亂流, turbulent flow)

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유동속도가 클 때 유체의 각 요소가 안정되지 않은 상태로 유동하며 상호간

역학적 간섭의 상태로, 관로 유동에서는 레이놀즈수가 4000을 넘는 흐름

Full Scale의 00% (00%F.S., Full Scale)

Full-Scale이란 최대로 측정할 수 있는 값을 말하는 것임. Full Scale의 00%이

란 Full-Scale에 대한 정도를 표기하는 것임. 예를 들어 Full Scale 100㎥/h의

유량계의 정도가 1.5%F.S.의 경우 오차의 절대치는 100㎥/h * 0.015 = 1.5 ㎥

/h가 된다.

% of CAPACITY

최대측정량에 대한 오차

지시치(Reading)의 00% (00%R.D., Reading)

지시치란 유량계에서 측정되는 값을 말한다. 지시치의 00%란 유량계에서 측

정하고 있는 유량에 대하여서의 정도이다. 때문에 0.5%R.D.로 표기된 정도의

유량계는 측정범위 전체에서 0.5%의 정도로 측정이 가능하다. 그러나 정도에

관한 보증에는 메이커에서 정한 하한치가 있기 때문에 그 하한치 이하에서는

정도 보증에서 제외가 되며 또한 하한치 이하에서는 별도로 표기된 정도를

적용하는 것이 일반적이다.

허용최대유량

유량계 정도의 허용범위 내에서 유량계를 연속적으로 사용할 수 있는 최대 유

량, 구동기구를 가진 유량계에서는 유량계 내구성과 관련되는 유량한도

a. 연속사용(CONTINUOUS OPERATION) : 1일 8시간 이상 사용

b. 간헐사용(INTERMITTENT OPERATION) : 1일 8시간 이하 사용

c. 최대유량(MAXIMUM FLOWRATE) : 단시간 사용할 수 있는 최대유량

허용최소유량

유량계 정도의 허용범위 내에서 유량계를 사용할 수 있는 최소유량

유량범위

제조자가 보증하는 정도 범위 내에서 측정할 수 있는 최소유량에서 최대유량

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까지 범위

TURN DOWN

유량계 정도를 보증하는 범위 내에서 최대유량과 최소유량의 비

Range Ability

측정기기의 사양에 나타나 있는 교정이 가능한 최대 및 최소 span의 비율.

단, 유량계에 있어서는 사양에 나타난 정확도내의 최대 및 최소 유량값의 비

율이라고 하는 경우도 있다. 최대 FULL SCALE과 최소 FULL SCALE과의

비

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3.3 유량계 관련 기기 용어

여과기(Strainer)

유체의 유로에 설치하여 액체, 기체 및 증기에 포함되어 있는 이물질을 제거

하는 기기

정류기(flow conditioner) 또는 스트레이트너(Straightner)

유량계의 상류측에 필요한 직관부의 길이를 파악할 수 없는 경우에 유량계의

상류측에 설치하고, 유속분포를 정리하여 유량계 상류측 배관 자재의 영향을

제거하는 기기

변환기

신호 혹은 양을 그것에 대응하는 다른 종류의 신호 혹은 양 또는 같은 종류

의 신호 혹은 양으로 변환시키는 기구

검출기

변환기 중에서 양을 계기 또는 전송기에 전달하는 신호로 변환하는 기구

4. 교정검사 주기 및 허용 오차

4.1 계측관리 분야에서 “소급성”이라는 용어의 의미

(1) 연구개발, 산업생산, 시험검사 현장 등에서 측정한 결과가 명시된 불확정 정도의 범

위 내에서 국가측정표준 또는 국제측정표준에 일치되도록 연속적으로 비교하고 교

정하는 체계(국가표준기본법 제3조 18항)

(2) 측정의 결과 또는 표준의 값이, 모든 비교의 단계에서 명시된 불확도를 갖는 끊어

지지 않은 비교의 사슬을 통하여 보통 국가표준 또는 국제표준인 정해진 기준에 관

련시켜질 수 있는 특성(국제 측정학 용어집)

[주] 1. 이 개념은 “소급성을 갖는(traceable)”이라는 단어로 종종 표현된다.

2. 이 끊어지지 않은 비교의 사슬을 소급성 사슬라고 부른다.

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4.2 교정검사 주기 및 허용 오차율

(1) 교정검사 주기

① 정수장 유량계 : 수도법 제9조의8 제1항 관련 별표3) 4의 나에 의거 1년 1회 이

상(총유수율 산정용)

② 총유수율 산정용이 아닌 유량계

가. 상수도 기관별 자체 규정을 제정하는 경우 : 유량계별 중요성, 계측기 설치 환

경 등을 고려하여 대상별로 적정한 주기를 설정하여 운영

나. 자체 규정을 제정하지 않은 경우 : 국가표준기본법에 의거한 기술표준원이 정

하는 권장주기

※ 기술 표준원 권장주기 고시내용 : 액체유량계(정밀계기) 1년 1회

③ 수도미터 : 계량에관한법률시행령제21조1항에 의거 교정검사 없이 검정 유효 기

간 적용(단, 계측물량 이상발견 시 비교검정 시행)

※ 계량에 관한 법률시행령의 검정유효기간 : 50mm초과 6년, 50mm이하 8년

(2) 허용 오차

① 정수장 유량계 : 수도법 제9조의8 제1항 관련 별표3) 2의 나에 의거 허용오차범

위는 지시정확도가 ±2％ 이내

② 총유수율 산정용이 아닌 유량계

가. 상수도 기관별 자체 규정을 제정하는 경우 : 상수도 기관별 정밀도 관리목표

및 설치된 유량계의 기술적 허용오차한계 등에 비추어 적절한 허용오차범위를

설정하여 운영

※ 수도법의 허용오차범위는 ±2%이며, 계량에 관한 법률에 따른 기술표준원의 수

도미터기술기준의 2등급 수도미터는 상온(0.3℃～30℃) 대류유량에서 최대허용

오차가 ±2%이므로 보통 평균유속기준으로 ±2%이내의 범위에서 설정관리

※ 유량계는 보통 사용 유량별로 오차율이 다른데 상수도와 같이 주야간의 유량차

이가 큰 경우 유량계의 정밀도 관리에 어려움이 있음

③ 수도미터 : 계량에 관한 법률에 의거한 기술표준원 수도미터기술기준의 등급별

최대허용오차 범위 적용

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5. 관련법규

5.1 정수장 유량계 관련법

(1) 수도법

수도법은 수도에 관한 종합적인 계획을 수립하고 수도를 적정하고 합리적으로 설

치․관리함으로써 공중위생의 향상과 생활환경의 개선에 이바지하기 위하여 제정

되었으며, 정수장의 취수량, 정수량 및 공급량에 대한 수량분석과 분석내용에 대한

기록을 작성, 보존하도록 규정하고 있다.

수도법

제19조 (수질검사 및 수량분석)

① 일반수도사업자는 원수 및 정수가 환경부령이 정하는 기준에 적합한지 여부를 파악하기 위

하여 환경부령이 정하는 바에 따라 수질검사를 실시하여야 하며, 취수량·정수량 및 공급량

등에 대한 수량분석을 실시하여야 한다. [개정 1994.8.3, 1997.8.28, 2001.3.28, 2005.12.29]

[[시행일 2006.6.30]]

② 일반수도사업자는 수질검사를 실시하기 위하여 대통령령이 정하는 기준에 적합한 검사시설

을 설치하여야 한다.

③ 일반수도사업자가 제1항의 규정에 의하여 수질검사 및 수량분석을 실시한 경우에는 환경부

령이 정하는 바에 의하여 이에 관한 기록을 작성·보존하여야 한다. [개정 1994.8.3,

1997.8.28, 2001.3.28]

④ 환경부장관은 일반수도사업자가 제1항의 규정에 의한 수질검사 및 수량분석 결과를 허위로

발표하거나 환경부장관에게 허위로 보고한 경우에는 해당 수도사업자에게 그 업무를 담당

한 자의 징계를 요구할 수 있다. 이 경우 해당 수도사업자는 특별한 사유가 없는 한 이에

따라야 한다. [신설 2005.12.29] [[시행일 2006.6.30]][본조제목개정 2001.3.28]

(2) 수도법 시행규칙

수도법 시행규칙은 수도법 및 동법 시행령에서 위임된 사항과 그 시행에 관한 사

항의 규정을 목적으로 하고 있으며, 유량계의 설치 및 관리기준을 정하고 자료의

보존과 보고의 의무를 명확히 하고 있다.

수도법 시행규칙

제9조의8(수질검사 및 수량분석)

② 일반수도사업자는 법 제19조제1항에 따른 수량분석을 실시하기 위하여 별표 3에서 정하는

기준에 따라 수량측정용 유량계(이하 “유량계”라 한다)를 설치･관리하여야 하며, 취수량･급

수량･유수수량 및 누수율에 대한 분석을 매 반기 1회 이상 주기적으로 실시하여야 한다.

③ 일반수도사업자는 제1항 및 제2항에 따라 실시한 수질검사 및 수량분석의 결과를 5년간 보

존하여야 한다.

④ 일반수도사업자는 제1항 및 제2항에 따른 수질검사 및 수량검사의 결과와 생산 및 공급 시

설의 현황 등에 대한 통계자료를 환경부장관에게 보고하여야 한다.[전문개정 2006.6.29]

- 18 -

수도법 시행규칙 제9조의8 [별표3]에서는 유량계 위치, 유량변동에 대한 안정성, 자

료의 보관, 정확도, 무정전 전원공급장치 등을 포함한 설치조건, 유량계 교정 등 관

리기준에 대한 것을 규정하고 있다.

시행규칙(제9조의8 제2항관련)[별표3]

유량계 설치 및 관리기준

1. 유량계는 당해 정수장의 수돗물 생산량을 측정할 수 있도록 정수장의 유출부에 설치하여

야 한다.

2. 제1호에 따라 설치하는 유량계는 다음 각목의 조건에 적합한 것이어야 한다.

가. 유량변동이 유량계의 작동에 영향을 미치지 않아야 하고, 유량자료에 대한 저장기능(저

장용량은 1일 150개 이상의 자료를 3개월 동안 저장 가능하여야 한다)을 갖추거나 유량

데이터의 원격전송(TM)이 가능하여야 한다.

나. 유량계의 허용오차범위는 지시정확도가 ± 2%이내이어야 한다. 다만, 유량계로서 ｢계량

에 관한 법률｣에 의한 수도미터(이 별표 3에서는 유량계로 본다)를 설치한 경우 이의 허

용오차범위는 동법에서 정하는 바에 따른다.

3. 유량계는 다음 각목의 기준에 적합하게 설치하여야 한다.

가. 유량실을 박스식 또는 흄관식으로 제작･설치하여야 한다.

나. 고장시 수리 및 타기계로 측정 가능한 공간을 마련하여야 하며, 추위에 의한 파손을 방

지할 수 있는 구조이거나 장치를 갖추어야 한다.

다. 침수될 수 있는 곳인 경우에는 배수펌프를 설치하여야 하며 평탄하고 유지보수가 용이

한 곳이어야 한다.

라. 유량계 검출기(Sensor) 설치 위치의 중심을 기점으로 상류 측에는 관직경의 3배 이상의

거리, 하류측에는 2배 이상의 거리의 직관부를 확보하도록 설치하여야 한다.

마. 직관부내에는 밸브 등 유량흐름에 방해가 되는 시설물이 없어야 한다.

바. 정전시 최소 24시간이상 계량기가 작동할 수 있도록 무정전 전원공급장치를 설치하여야

한다.

4. 유량계는 다음 각목의 기준에 따라 관리하여야 한다.

가. 설치된 유량계는 유량계 파손여부, 유량계 접합부등에서 누수여부 및 유량계실 침수상태

등에 대하여 분기 1회 이상 정기점검을 하여야 한다.

나. 설치된 유량계는 연 1회 이상 「국가표준기본법」 제3조제17호의 규정에 의한 교정을

받거나 오차시험을 하여야 한다.

다. 유량자료의 임의조작을 방지하기 위하여 봉인을 하여야 한다.

- 19 -

(3) 국제규격 ISO/IEC 17025 (상수도 시설기준)

① 총칙

정수시설을 적절하게 운영관리하기 위해서는 원수량, 여과유량, 송․배수량 등을

정확하게 측정하고 파악하는 것이 중요하다. 이와 같은 유량의 측정위치는 원수량

(취수량)은 착수정 전후, 침전지 유입량은 응집지의 상류측, 여과유량은 여과지의

유출측, 송수량은 자연유하의 경우에는 정수지의 유출측, 송수펌프에 의하는 경우

에는 펌프의 토출측 관로에 설치한다.

② 측정방식

유량 측정방식은 측정 장소, 측정범위, 필요로 하는 정도 등에 따라 적절한 것으로

한다. 유량 측정방식에는 ① 벤츄리관(venturi관), 오리피스(orifice) 등의 짧은 기구

에 의한 차압 ② 전자기 ③ 초음파 ④ 삼각위어, 사각위어, 전폭위어 등에 의한 위

어방식이 있다.

이러한 방식에는 각각의 장점과 단점 및 특성이 있으며 수로의 경우에는 위어방식

이 사용되고 관로의 경우에는 차압, 전자기, 초음파 등을 사용하는 등 사용 장소에

따라 선정하게 된다.

따라서 유량계는 다음 조건을 고려하여 선정한다.

가. 사용목적 : 제어용(정수장의 유입 및 유출), 감시용(여과 유량 등)

나. 측정의 정도

다. 유량 측정 장소(수로, 관로)

라. 유량 측정 형태(순간량, 적산량)

마. 유량 측정 범위

바. 수리적 상황(손실수두)

사. 감시방법(현장 감시, 원거리감시)

아. 유량 측정 대상 수질(원수, 정수, 슬러지 등)

차. 보수 점검의 난이성

- 20 -

5.2 교정검사 관련법

(1) 국가표준기본법

국가표준기본법은 국가표준제도의 확립을 위하여 제정되었으며, 제2조에서 적용범위를 규정

하고 있다. 동법 14조 및 23조는 수도법 시행규칙 제9조의8 [별표3]의 유량계 교정 및 오차시

험의 관련 법률로, 유량계검교정기관의지정등에관한 조항이다.

국가표준기본법

제2조 (적용범위) 이 법은 과학기술을 기반으로 한 국가표준을 준용하여야 하는 경제사회 활

동의 모든 영역에 적용한다.

제3조 (정의)

17. "교정"이라 함은 특정조건하에서 측정기기, 표준물질, 물적척도 또는 측정시스템 등에

의하여 결정된 값을 표준에 의하여 결정된 값 사이의 관계로 확정하는 일련의 작업을

말한다.

제14조 (국가교정제도의 확립)

① 정부는 국가측정표준과 국가사회의 모든 분야에서 사용하는 측정기기간의 소급성 제고

를 위하여 국가교정제도를 확립한다.

② 정부는 전국적 교정망을 통하여 중소기업을 위시한 모든 측정현장에 주기적인 교정과

선진측정과학기술을 보급함으로써 국산문물의 고부가가치화와 국제적 신뢰도 향상으로

국가 경쟁력의 강화에 기여한다.

③ 산업자원부장관은 제1항의 교정제도 확립을 위하여 국가교정업무전담기관을 지정하여

운영할 수 있다.

④ 제3항의 국가교정업무전담기관의 지정 및 운영 등에 관하여 필요한 사항은 대통령령으로

정한다.

제23조 (시험․검사기관 인정)

① 정부는 제21조의 규정에 의한 표준 및 적합성평가체제를 구축하기 위하여 시험․검사

기관 인정제도의 선진화에 필요한 조치를 강구하여야 한다.

② 시험․검사기관 인정제도의 확립에 필요한 인정기구와 운영기관의 지정, 인정기준 및

절차 등에 관하여 필요한 사항은 대통령령으로 정한다.

③ 관련중앙행정기관의 장은 시험․검사기관 인정제도를 도입할 때에는 제2항의 규정에

의한 인정기구를 활용하여야 한다.

- 21 -

(2) 국가표준기본법 시행령

국가표준기본법 시행령은 국가표준기본법에서위임된 사항과그 시행에 관한사항을 규정하고 있

으며, 12조에서국가교정업무전담기관에관한규정을하고있다.

국가표준기본법 시행령

제12조 (국가교정업무전담기관의 지정 및 운영)

① 법 제14조제3항의 규정에 의한 국가교정업무전담기관(이하“국가교정기관”이라한다)의

지정기준은 다음과 같다.

1. 국제적 기준에 부합되는 품질관리시스템을 구축․유지할 수 있다.

2. 측정장비 및 측정환경이 국제기준에 적합하고 국가측정표준과의 소급성이 유지될 것

3. 품질책임자․기술책임자 및 기술요원을 확보할 것

4. 기타 품질관리시스템 및 기술적인 요건 등에 관하여 산업자원부장관이 고시하는 기

준에 적합할 것

② 국가교정기관으로 지정된 자는 산업체․연구기관 등이 보유․사용하는 측정기에 대하

여 교정을 실시하여야 한다. 이 경우 교정이 국가측정표준과의 소급성을 유지할 수 있

도록 하여야 한다.

③ 국가교정기관의 지정절차 기타 지정제도의 운영에 관한 사항은 산업자원부장관이 정하

여 고시한다.

- 22 -

(3) 산업자원부고시 (국가교정기관지정제도운영요령)

산업자원부 고시 제2001-41호(국가교정기관지정제도운영요령) 제42조, 제43조

제42조(교정대상 및 주기)

① 법 제14조제1항 및 제2항에서 규정된 국가측정표준과 국가사회의 모든 분야에서 사용

하는 측정기기간의 소급성 제고를 위하여 측정기를 보유 또는 사용하는 자는 주기적으

로 해당 측정기를 교정하여야 하며, 이를 위하여 합리적이고 적정한 주기로 수행될 수

있도록 교정대상 및 적용범위를 자체규정으로 정하여 운용할 수 있다.

② 제1항의 규정에 의해 측정기를 보유 또는 사용하는 자가 자체적으로 교정주기를 설정

하고자 할 때에는 측정기의 정밀정확도, 안정성, 사용목적, 환경 및 사용빈도 등을 감

안하여 과학적이고 합리적으로 그 기준을 설정하여야 한다. 다만, 자체적인 교정주기

를 과학적이고 합리적으로 정할 수 없을 경우에는 기술표준원장이 별도로 고시하는 교

정주기를 준용한다.

③ 기술표준원장은 제2항의 규정에 의한 측정기의 교정대상 및 주기를 2년마다 검토하여

재 고시하여야 한다.

제43조(교정의 일반수칙)

① 산업체 또는 연구기관으로부터 의뢰 받은 측정기의 교정을 실시할 때에는 국가측정표

준에 소급된 상위 표준기를 사용하여야 한다. 이 경우 별도규정이 있는 경우를 제외하

고는 법 제9조에 규정된 측정단위를 사용하여야 한다.

② 측정기를 보유 또는 사용하는 자가 국가측정표준에 소급된 상위표준기 또는 표준물질

을 이용하여 자체교정을 실시한 때에도 적합한 교정으로 간주한다.

③ 제2항의 규정에 의한 자체교정은 유효성이 검증된 교정방법에 의해 적합하게 실시되어

야 하며, 고정표준실이 아닌 현장에서 교정을 실시할 때에는 기술표준원장이 별도로

고시하는 현장교정지침에 따라 실시하여야 한다.

④ 산업체 또는 연구기관 등으로부터 의뢰 받은 교정에 소요되는 비용은 한국계량측정협

회(이하 “협회”라 한다) 등 관련기관이 협의하여 정한다.

국가교정기관인정제도운영세칙통합고시(2001. 12 기술표준원)

제1조(목적) 이 고시는 국가교정기관인정제도운영요령(이하 “요령”이라 한다)에서 기술표준원

장에게 위임된 사항과 그 시행에 필요한 세부사항을 규정함을 목적으로 한다.

제2조(적용범위) 이 고시는 국가교정기관 인정을 위하여 기술표준원장이 특별히 고시한 경우

를 제외한 국가교정기관의 인정 및 평가, 사후관리 등에 적용한다.

- 23 -

기 기분류번호

기 기 명 교정용표준기

정 밀계 기

10-3-0010

10-3-0020

10-3-0030

10-3-0040

10-3-0050

10-3-0060

10-3-0070

10-3-0080

10-3-0090

10-3-0100

액체용 차압유량계(Differential Pressure Flowmeter)

액체용 면적유량계(Area Flowmeter)

액체용 용적유량계(Volume Flowmeter)

액체용 질량유량계(Mass Flowmeter)

액체용 와유량계(Vortex Flowmeter)

액체용 터빈유량계(Turbine Flowmeter)

액체용 초음파유량기(Ultrasonic Flowmeter)

액체용 전자기유량기(Electromagnetic Flowmeter)

액체용 부피식유량계 교정장치

(Liquid Volumetric Flowmeter Calibrator)

액체용 중량식유량계 교정장치

(Liquid Gravimetric Flowmeter Calibrator)

12

18

18

18

18

12

18

18

24

24

12

12

12

12

12

12

12

12

-

-

(4) 시험 및 교정 기관의 자격에 관한 일반 요구사항 및 해설(KOLAS)

시험 및 교정기관에 대한 일반 요구사항의 국제규격인 ISO/IEC 17025의 번역된 내

용으로 교정 및 시험기관에 대한 문서심사 및 관리평가를 위한 교정 및 시험기관

인정기준의 요구사항과 기준 만족여부에 대한 평가 세부지침에 적용된다.

4.5 시험 및 교정의 위탁

4.5.1 해당기관이 예기치 못한 상황(예: 업무 과중, 고도의 전문지식 요구, 일시적 능력 부

족) 또는 지속적으로(예: 고정위탁, 대행 또는 프랜차이즈 협정) 작업을 위탁하여야

하는 경우, 이 작업은 자격 있는 위탁자에게 맡겨져야 한다. 예를 들면, 자격 있는

위탁자란 해당 작업에 대해 이 국제규격을 준수하는 자를 말한다.

4.5.2 해당기관은 변경 안을 서면으로 고객에게 알리고, 필요시는 서면으로 고객의 승인

을 받아야 한다.

4.5.3 해당기관은 고객 또는 규제 당국이 위탁자를 활용하도록 규정한 경우를 제외하고

는, 위탁자의 작업에 대해 고객에게 책임을 져야 한다.

4.5.4 해당기관은 시험 및/또는 교정에서 활용하는 모든 위탁자들의 등록부 및 해당 작업

이 이 국제규격에 부합한다는 증거를 기록으로 유지하여야 한다.

- 24 -

5.4 시험 및/또는 교정 방법과 방법의 유효성 확인

5.4.1 일반 사항

해당기관은 자신의 범위에 속하는 모든 시험 및/또는 교정에 대하여 적절한 방법 및 절

차를 사용하여야 한다. 여기에는 시험 및/또는 교정 품목의 샘플링, 취급, 운반, 보관 및 준

비와, 필요한 경우, 시험 및/또는 교정 데이터의 분석을 위한 통계적 기법 및 측정 불확도

추정 등이 포함 된다.

해당기관은 지침의 부재가 시험 및/또는 교정 결과에 부정적인 영향을 미칠 수 있으므로,

모든 관련 장비의 이용 및 운영과, 시험 및/또는 교정 품목의 취급 및 준비에 관한 지침을

보유하여야 한다. 해당기관의 작업에 관련된 모든 지침, 규격, 매뉴얼 및 참고자료는 최신본

이어야 하며, 직원들이 쉽게 이용 가능하여야 한다(4.3 참조). 시험 및/또는 교정 방법에서의

이탈은 이것이 문서화되어 있고, 기술적으로 적정하고, 고객이 승인하고 수용하는 경우에만

할 수 있다.

비교 시험 및/또는 교정 수행방법에 대한 충분하고 간결한 정보를 수록하고 있는 국제,

지역, 국가 규격 또는 기타 공인된 시방들이 해당기관의 운영직원이 사용할 수 있도록 작성

되어 있는 경우에는 내부절차로 추가하거나 재 작성할 필요가 없다. 방법내의 선택적인 단

계 또는 부가적인 세부사항을 적용 하고자 할 때에는 부가적인 문서화가 필요할 수가 있다.

5.4.2 방법의 선정

해당기관은 고객의 요구사항을 만족시키고, 수행하고자 하는 시험 및/또는 교정에 적절

한 샘플링 방법을 포함하여, 시험 및/또는 교정 방법을 사용하여야 한다.

국제, 지역 또는 국가 규격으로 발간된 방법을 우선적으로 사용하여야 한다. 해당기관은

규격의 최신판을 이용하는 것이 적절하지 않거나 불가능한 경우를 제외하고는 최신판 사용

을 보장하여야 한다. 필요한 경우, 시방의 일관된 적용을 보장하기 위하여 부가적인 세부사

항으로 추가하여야 한다.

고객이 사용할 방법을 지정하지 않은 경우, 해당기관은 국제, 지역, 국가 규격으로 발간된

방법 또는 저명한 기술기관이 발행했거나, 관련된 과학 서적 또는 잡지에 발표된 방법 혹은

장비 제조업체가 지정하는 적절한 방법을 선택하여야 한다. 해당기관이 개발한 방법 또는

해당기관에 의하여 채택된 방법은 사용 목적에 적합하며 유효성이 확인된다면 또한 사용할

수 있다. 선정된 방법을 고객에게 통보하여야 한다. 해당기관은 시험 및/또는 교정을 하기

전에 표준 방법을 정확히 운영할 수 있는지를 확인하여야 한다. 표준방법이 변경되는 경우

확인을 반복하여야 한다.

해당기관은 고객이 제안한 방법이 부적절하거나 유효기간이 지난 것이라고 판단한 경우,

고객에게 알려주어야 한다.

- 25 -

(5) 상수도 시설기준

5.25 유량측정설비

5.25.1 총칙

정수시설을 적절하게 운영관리하기 위해서는 원수량, 여과유량, 송․배수량 등을 정확

하게 측정하고 파악하는 것이 중요하다. 이와 같은 유량의 측정위치는 원수량(취수량)은 착

수정 전후, 침전지 유입량은 응집지의 상류측, 여과유량은 여과지의 유출측, 송수량은 자연

유하의 경우에는 정수지의 유출측, 송수펌프에 의하는 경우에는 펌프의 토출측 관로에 설치

한다.

5.25.2 측정방식

유량 측정방식은 측정 장소, 측정범위, 필요로 하는 정도 등에 따라 적절한 것으로 한

다. 유량 측정방식에는 ① 벤츄리관(venturi관), 오리피스(orifice) 등의 짧은 기구에 의한 차압

② 전자기 ③ 초음파 ④ 삼각위어, 사각위어, 전폭위어 등에 의한 위어방식이 있다. 이러한

방식에는 각각의 장점과단점 및 특성이 있으며 수로의 경우에는 위어방식이 사용되고 관로

의 경우에는 차압, 전자기, 초음파 등을 사용하는 등 사용 장소에 따라 선정하게 된다.

따라서, 유량계는 다음 조건을 고려하여 선정한다.

① 사용목적 : 제어용(정수장의 유입 및 유출), 감시용(여과 유량 등)

② 측정의 정도

③ 유량 측정 장소(수로, 관로)

④ 유량 측정 형태(순간량, 적산량)

⑤ 유량 측정 범위

⑥ 수리적 상황(손실수두)

⑦ 감시방법(현장감시, 원거리감시)

⑧ 유량 측정 대상 수질(원수, 정수, 슬러지 등)

⑨ 보수 점검의 난이성

유량계를 설치할 때에는 오차를 최소화하기 위하여 유량계의 설치위치, 설치조건, 설

치방법 등을 고려하여야 한다. 정수장내에서 유량계의 설치개소와 선정방법은 다음과 같다.

1. 착수량 (취수량) : 일반적으로 착수량은 관로를 이용하고 착수정의 앞 또는 뒤에

유량계실을 설치하며, 유량계는 벤츄리관 전자기유량계 또는 초음파 유량계를 사용

한다.

2. 침전지 유입량 : 침전지의 유입량은 총량에서 착수량과 같으므로 설치하지 않으나,

침전지 개별로 유입량을 측정하고자 할 경우에는 관로를 이용하여 침전지 상류측

에 설치하며, 응집지가 있을 경우에는 응집지 상류측에 설치한다. 일반적으로 유량

계는 전자기유량계 또는 초음파 유량계를 사용하며 차압 및 위어식은 손실수두가

큰 것이 단점이다.

3. 여과유량 : 여과 유량은 측정목적에 따라 유량계의 설치 위치가 다르다. 여과지에

서는 여과 유량조절방식에 따라 지별로 여과 유량조절을 위하여 유량계를 설치할

경우에는 지별유량을 합산하며, 자연평형형 여과지와 같이 지별 유량계가 없을 경

우에는 여과지 유출측 또는 정수지 유입측에 유량계를 설치한다. 일반적으로 유량

계는 설치목적, 위치조건, 경제성 등에 따라 다양한 방식이 사용되고 있다.

- 26 -

4. 송수량 : 정수지(배수지)에서 송수량의 측정은, 자연유하인 경우에는 정수지의 유

출측에 설치하며 송수펌프에 의할 경우에는 송수펌프 토출측의 관로에 설치한다.

유량계는 벤츄리관, 전자기유량계, 초음파 유량계 등을 설치한다.

5. 슬러지량 등 : 배출수처리시설에서 유량을 측정할 필요가 있는 장소는 배출슬러

지, 슬러지 이송관, 방류관, 반송관 등에서 각각의 배출슬러지, 슬러지 이송량, 방

류량, 반송 수량을 관리하기 위함이다.

“배출수량”은 배수지(배출수지)에 여과지 세척 배수의 유입량으로서 여과지의 세척

수량 및 배출수지의 용량 등으로 유량관리가 되므로 유량계를 설치할 필요가 없

다.

“배출슬러지량”은 배출슬러지의 유입측 관로에 유량계를 설치하여 그 수량을 파악

한다.

배출슬러지지는 배출슬러지를 간헐적으로 받아 저류하는 저류지이므로 배출 슬러

지량을 상시 관리할 필요가 있다. 슬러지 이송량은 배출슬러지지로부터 농축조로,

농축조로부터 슬러지 저류조로 슬러지를 이송하는 양으로 각각의 슬러지 이송관에

유량계를 설치한다.

방류량은 배출수지의 상징수, 농축조의 상징수, 분리액 등 하천에 방류하는 유량으

로 그 양을 파악하기 위하여 환경관리법에 따라 유량계를 설치한다. 방류량은 배

출수지의 상징수, 농축조의 상징수, 분리액 등 하천에 방류하는 유량으로 그 양을

파악하기 위하여 환경관리법에 따라 유량계를 설치한다.

5.3 수도미터 관련법

(1) 계량에 관한 법률

계량에 관한 법률은 계량의 기준을 정하여 적정한 계량을 실시하기 위하여 제정되었으

며, 수도계량기(유량계)의 검정에 대하여 규정하고 있다.

계량에 관한 법률 2006.3.3

제12조 (검정)

① 제작업자, 수리업자 또는 수입업자는 그 제작·수리 또는 수입한 계량기에 대하여 대통령령

이 정하는 바에 따라 산업자원부장관의 검정을 받아야 한다. 다만, 산업자원부령이 정하는

기준에 적합한 계량기에 대하여는 검정의 전부 또는 일부를 면제할 수 있다.

② 제1항의 규정에 의하여 검정을 받아야 할 계량기의 검정기준은 산업자원부장관이 정한다.

③ 제1항의 규정에 의한 검정의 유효기간은 산업자원부령으로 정한다.

④ 제3항의 규정에 의한 유효기간이 만료될 계량기를 법정계량에 사용하고자 하는 자는 대통령

령이 정하는 바에 따라 그 유효기간 만료 전에 당해 계량기에 대하여 검정을 받아야 한다.

- 27 -

제20조 (검정)

① 제12조제1항의 규정에 따라 형식승인을 받은 계량기는 대통령령이 정하는 바에 따라 제21

조제1항의 규정에 따라 지정받은 검정기관으로부터 검정을 받아야 한다. 다만, 제21조제3항

의 규정에 따라 자체검정을 받은 계량기에 대하여는 검정의 전부 또는 일부를 면제할 수

있다.

② 제1항의 규정에 따라 검정을 받아야 할 계량기의 검정기준은 산업자원부령으로 정한다.

③ 제1항의 규정에 따른 검정의 유효기간은 대통령령으로 정한다.

④ 제1항의 규정에 따라 검정을 받은 계량기를 법정계량에 사용하고자 하는 자는 대통령령이

정하는 바에 따라 그 유효기간 만료 전에 당해 계량기에 대하여 재검정을 받아야 한다.

제21조 (검정을 행하는 기관의 지정 등)

① 산업자원부장관은 제20조의 규정에 따른 검정업무를 전문적․효율적으로 실시하기 위하여

계량기를 검정하는 기관(이하“검정기관”이라 한다)을 지정할 수 있다.

② 제1항의 규정에 따라 지정을 받고자 하는 자는 대통령령이 정하는 검정요원․검정설비 등

을 갖추어 산업자원부 장관에게 지정을 신청하여야 한다.

③ 산업자원부장관은 계량기 제작업자 중 산업자원부령이 정하는 기준에 적합한 자를 검정을

할 수 있는 사업자(이하 “자체검정사업자”라 한다)로 지정하여 그가 제작한 계량기를 자

체 검정하게 할 수 있다.

④ 제1항 및 제3항의 규정에 따른 검정기관 및 자체검정사업자에 대한 지정의 기준․방법 그

밖에 필요한 사항은 산업자원부령으로 정한다.

(2) 계량에 관한 시행령

계량에 관한 시행령에서는 동법 제20조 제3항에 따른 검정의 유효기관에 대해 규정

하고 있다.

계량에 관한 법률 시행령 2006.9.4

제21조 (검정)

①법 제20조제3항에 따른 검정의 유효기간은 별표 13과 같다.

②제1항에 따른 유효기간은 검정을 완료한 날의 다음 달 1일부터 기산한다.

계량기의 검정 유효기간(제21조 제1항 관련)

2. 수도미터

가. 온수미터 및 구경이 50㎜를 초과하는 수도미터 6년

나. 그 외의 수도미터 8년

- 28 -

(3) 계량에 관한 시행규칙

계량에 관한 시행규칙

제20조 (계량기의 검정) ①검정기관의 장은 검정을 신청한 계량기가 법 제20조제2항에 따른 계량기의 검정기준(이하 "검정기준"이라 한다)에 적합한지의 여부를 검정하여야한다.

②검정기준은 기술표준원장이 정하여 고시한다

제21조 (검정기관의 지정절차) ①법 제21조제1항에 따라 검정기관으로 지정받으려는 자는별지 제17호서식의 검정기관지정신청서에 다음 각 호의 서류를 첨부하여 기술표준원

장에게 제출하여야 한다.1. 검정요원 및 검정설비 현황을 기재한 서류2. 검정업무규정②법 제21조제4항에 따른 검정기관 지정의 심사기준, 평가방법 등 세부사항은 기술표준원장이 정하여 고시한다

수도미터 기술기준(기술표준원 고시 제2006-514호(2006.10.17))

5.2 최대허용오차

미터는 정밀도 등급에 따라 1급 미터와 2급 미터로 구분하며, 최대허용오차는 다음의

5.2.1항 및 5.2.2항에 적합하여야 한다.

5.2.1 1급 미터

정밀도 1등급은 최대유량이 100 ㎥/h 이상인 미터에만 적용되며, 최대허용 오차는 유

량영역과 온도에 따라 다음 표4와 같다.

유량영역 물의 온도 최대허용오차

대류영역(Q2≤Q≤Q4)0.3 ～30 ℃ ± 1.0 %

30 ℃ 초과 ± 3.0 %

소류영역(Q1≤Q〈Q2) - ± 3.0 %

5.2.2 2급 미터

정밀도 2등급은 최대유량이 100 ㎥/h 미만인 미터에 적용하는 것이 원칙이나 최대유량이

100 ㎥/h 이상인 미터에도 적용할 수 있으며, 최대허용 오차는 유량영역과 온도에 따라

다음 표5와 같다.

유량영역 물의 온도 최대허용오차

대류영역(Q2≤Q≤Q4)0.3 ～30 ℃ ± 2.0 %

30 ℃ 초과 ± 3.0 %

소류영역(Q1≤Q〈Q2) - ± 5.0 %

5.3 지시오차

미터의 지시 오차 산출은 다음 식(1)에 따르며, 5.2(최대허용오차)의 값 이내이어야 한다.

지시오차(%)=지시량(Vi)-실량(Va)

실량(Va)×100

- 29 -

제 2 장 유량계 설치

1. 유량계 종류

1.1 유량계의 분류

(1) 측정방식에 의한 분류

유량계는 측정방식에 따라 체적유량계와 질량유량계로 구분되며, 체적유량계(부피

유량계)에는 실제측정식과 추측방정식, 질량유량계에는 직접식과 간접식이 있다

().

회전자형(오발,루트)

자 력 식 로터리 피스톤형

실제측정식

( 용 적 식 )

왕복 피스톤형

다이어프램형

서 보 식 습식드럼형

기타

오리피스형

차 압 식 노즐식

벤츄리식

면 적 식 플로트형

체적유량계 회 전 분 류 식 피스톤형

터 빈 식 소용돌이차형

추 측 식소 용 돌 이 식 칼먼소용돌이차형

전 자 식 플루이딕형

유량계 초 음 파 식

상 관 식

핵자기공명식

레이저유속식

기 타

열 선 식

코리오리스식

직 접 식 차 압 식

각 운 동 량 식

질량유량계 기 타

PQ2를 검출하는 유량계와 밀도계의 조합형

간 접 식Q를 검출하는 유량계와 밀도계의 조합형

PQ2를 검출하는 유량계와 Q를 검출하는 유량계의 조합형

온도, 압력보정형 또는 온도보정형

측정방식에 의한 분류

- 31 -

(2) 측정원리와 기능 ․ 성능에 의한 분류

유량계의 측정원리, 기능, 성능 등 주요 특성을 비교 항목으로 분류하여 에,

장·단점을 에 비교하였다. 과 에 제시한 유량계의 개요를

에 나타내었다.

이러한 방식에는 각각의 장점과 단점 및 특성이 있으며, 「상수도시설기준」에서는

수로의 경우에는 위어방식을, 관로의 경우에는 사용 용도에 따라 벤투리관(차압유량

계), 전자유량계, 초음파유량계 등을 선정하도록 하고 있으므로, 유량계 설치 및 유

지관리에 관한 사항은 수도용 관로 유량계로 주로 사용되는 초음파유량계, 전자유량

계, 차압유량계, 터빈유량계 등에 대하여 기술하고자 한다.

- 32 -

유량계 종류별 특성 개요

유량계성능

용 적유량계

면 적유량계

차 압유량계

터 빈유량계

와유량계

원 리 운동자의 회전수 계산통과면적을

변화시켜 차압을일정하게 함

베르누이 법칙에의한 차압측정

로터의 회전수계산

와류주파수를검출하여 유속을

측정

이 론 식Q = 유 량k = 비례정수

Q = k ․ NN = 운동자의회전수

Q = k ․ AA : 통과면적A = k ․ H

Q = kp(P1 - P 2)

Q = k ․ ww = 로터의회전수

Q = k ․ ff : 와류주파수

검 출 요 소 일정용적 및회전수(N)

플로트위치(H)

차압(P1-P2)

로터의 회전수(w)

와류발생 주파수(f)

측 정 신 호 와유량계의 관계 유량에 비례 유량에 비례

차압의 제곱근에비례 유량에 비례 유량에 비례

측 정 정 확 도(full scale, reading)

± 0.2%~± 0.5%(RD)

± 1.0~± 2.0%(FS)

± 2.0%(FS)

± 0.2%~0.5%(RD)

± 1.0%~3.0%(RD)

유량측정범위(Range Ability)

(10~20):1 (5~12):1 (3~10):1 (15~25):1 (10~80):1

주 요측 정 유 체

깨끗한 유체석유 , 오일가 스

깨끗한 유체석유 , 오일가 스

깨끗한 유체석유 , 오일가 스

깨끗한 유체석유 , 오일가 스

깨끗한 유체석유 , 오일가 스

직 경 10~500A 1~400A 15~3,000A 6~600A 15~4,000A

온 도 ( ℃ ) -30~+30 -200~+450 -40~+650 -250~+500 -200~+420

압 력 ~10MPa ~60MPa ~42MPa ~10MPa ~20MPa

압 력 손 실 크다 작다 크다 크다 작다

필 요 직 관 부 불필요 불필요상류 10~62D하류 5~ 7D

상류 15D하류 5D

상류 10D하류 5D

Range 변경 사이즈 변경 사이즈 변경차압 또는오리피스 변경

사이즈 변경 사이즈 변경

유 체 점 도 저~고 중 저 저~중 저

가동부 유무 유 유 무 유 무

정․역류 측정 불가능 불가능 불가능 불가능 불가능

상 대 가 격 고 저 저 중 중

비 고 기체의 경우 정확도떨어짐(약1%)

삽입형을 포함한다

- 33 -

(계속) 유량계 종류별 특성 개요

참고문헌 : 한국공업출판사 계장기술(제10권 제9호 통권104호 2002년.9월)

유량계의 개요(유주현/한국요꼬가와전기(주) Product PMK팀)

※ 산업기술의 발전에 따라 측정정확도, 측정범위, 필요직관부 등은 제조업체의 기술력 향상으로

변화하므로 위 표의 수치는 비교 참고용

유량계성능

초음파유량계

전자기유량계

질량유량계(코리오리스식)

웨 어유량계

파 샬플 롬

원 리 초음파 전파속도의변화측정

페러데이법칙적용

코리오리스 힘에 의한비틀림 각도 측정

월류웨어수위측정

파샬플롬의수위변화 측정

이 론 식Q = 유 량k = 비례정수

Q = k ․ ⊿tQ = k ․

¼D e4B

B : 자속밀도D : 직경

Q = k ․ θ Q = k ․ H n Q = k ․ H n

검 출 요 소전파속도 변화

(⊿t)기전력(e)

비틀림 각(θ)

수위(H)

수위(H)

측 정 신 호 와유량계의 관계

유량에 비례 유량에 비례 유량에 비례H의 1.5승,2.5승에 비례

H의 1.52승~1.6승에 비례

측 정 정 확 도(full scale, reading)

± 1%~± 1.5%(FS)

± 0.5~± 1.0%(RD)

± 0.3%(RD)

± 1.5%~4%(FS)

± 1.5%~4%(FS)

유량측정범위(Range Ability)

(1000):1 (50~300):1 (20~100):1 (10~20):1 (10~20):1

주 요측 정 유 체

상하수 및 폐수석유 , 오일가 스

상하수 및 폐수석유 , 오일가 스

깨끗한 유체석유 , 오일가 스

상하수 및 폐수석유 , 오일가 스

상하수 및 폐수석유 , 오일가 스

직 경 6~6,000A 2.5~3,000A 10~150A(웨어폭)440~8,800A

(슬로트폭)51~1,500A

온 도 ( ℃ ) 액체 0~+100액체 -30~180

-10~+180 -240~+200 상온 상온

압 력 ~2MPa ~40MPa ~40MPa 상압 상압

압 력 손 실 없다 없다 거의없다 크다 중간

필 요 직 관 부상류 10~15D하류 5D

상류 5D하류 3D

불필요상류 4~5WW:웨어폭

상류 10WW:스로트폭

Range 변경 용이하다 용이하다 사이즈변경 사이즈 변경 사이즈 변경

유 체 점 도 중 고 저~고 저 저

가동부 유무 무 무 무 무 무

정․역류 측정 가능 가능 가능 불가능 불가능

상 대 가 격 고 고 고 저 중

비 고사각 1.5승삼각 2.5승

사각형 수로

- 34 -

유량계 종류별 측정원리 및 장단점 비교

유량계 종류 측정 원리 장 점 단 점

전자유량계

도체가 자계내에서 운동할 때 그 도

체내 자계방향 및 운동방향의 양방향

의 직각방향으로 기전력이 발생하고

그 크기는 자속밀도와 속도에 비례하

는 페러데이 전자유도법칙에 기초하

여 신호기전력을 검출하여 유량으로

변환한다.

직관부 길이 비교적 짧다.

전도성인 경우 제약이 거의

없다.

전도성 액체에 국한되고

유지보수가 어렵다.

초음파유량계

전달 시간차법을 기초로 유체 내 초

음파 전파속도에 따라 변하는 전파시

간차를 측정함으로써 배관 내 측정선

상의 유속을 측정하여 유량으로 연산

한다.

설치시 무단수

압력손실 전혀 없다.

기기의 조정 및 교정 가능

비교적 긴 직관부 필요.

기포, 불균일 흐름의 영향이

크다.

외부원인에 의한 오차영향

차

압

벤츄리관로 내에 조임기구(벤츄리, 노즐, 오

리피스, V-cone 등)을 설치하여, 유체

의 통과 면적을 좁게하면 조임기구에

서 발생하는 저항에 의하여 발생된

압력차를 측정하고 베르누이원리에

의한 유량은 차압의 제곱근에 비례함

을 응용하여 유량으로 연산한다.

압력손실이 비교적 작다.

이물질침전 등 영향 없다.

외형(길이)이 크다.

비교적 직관부가 길다.

노즐고온, 고압 급수 또는 증

기유량 측정에 적합

압력손실이 크고, 긴 직관부

필요. 구조복잡

오리피스구조가 간단하여 제작 용

이

압력손실이 크다

비교적 긴 직관부 필요

V-cone

비교적 짧은 직관부 요구

압력손실이 적다

(오리피스의 1/2 정도)

10inch이상의 대형제작이

곤란

면적유량계

유체흐름은 플로트에 의해 압

축되며 그 전후에 차압이 발생

된다. 이 차압에 의해 플로트를

상승하고 이 높이에 따라 결정

되는 유통단면적과 유량은 비

례관계가 있음을 이용하여 유

량을 측정한다.

직관부 불필요

대부분 유체에 사용 가

능

재현성이 뛰어나다

고점성, 이물질 포함유체

에 부적절.

유지보수가 어렵다

기포 혼입시 오차유발

터빈유량계

유동의 중간에 위치한 터빈의

회전속도가 유속에 비례하는

것을 이용. 측정된 유속을 유량

으로 환산.

소형, 구조간단, 압력손

실 적다

이물질 걸림에 의한 고장

이 잦다

와유량계

(Vortex)

유체의 유동 내에 직각으로 놓

여진 물체(소용돌이발생체)의

하류에는 유속과 비례한 주파

수의 소용돌이가 발생하므로

이 주파수를 검출하여 유량을

측정한다.

구조간단, 기계적인 가동

부가 없다

광범위한 유체측정 가

능

맥동 유체, 점성 유체에

사용제한.

이물질, 슬러지에 의한 오차

발생 쉽다

프로펠라식

유량계

프로펠라 회전수가 직접 무접

점으로 지시계에 전송되어 계

량하는 것으로 순간 및 적산유

량이 동시에 측정한다.

대구경, 대유량에서 다

소 저렴

이물질 걸림에 의한 오

차 크다

기타 유량계 피토관, 아뉴바(Annuber), 질량 유량계 등

- 35 -

전자기유량계 초음파유량계

Magnet

질량유량계 용적유량계

노즐, 벤투리 유량계 오리피스유량계 면적식유량계

벤추리콘유량계 개수로유량계

유량계의 개요

- 36 -

(3) 측정 유체의 자체에너지 이용 여부에 의한 분류

유체가 가지고 있는 에너지를 이용하여 유량 신호를 얻는 유량계로 용적, 면적, 차

압, 터빈, 와, flume 유량계 등이 있다. 외부의 에너지원을 필요로 하는 유량계로는

초음파, 전자 및 질량유량계 등이다.

(4) 측정유체의 종류에 의한 분류

액체용, 기체용, 증기 및 기체․액체 겸용이 있으며, 에 나타내었다.

측정 유체의 종류에 의한 분류

측정유체 유량계의 종류

액체용

또는

기체용

용적유량계, 면적유량계, 차압유량계, 터빈유량계, 와유량계,

초음파유량계, 질량유량계(코리오리식, 열식, 와식), 적산열량계

액체전용 전자유량계, 개수로유량계

(5) 경제성에 의한 분류

측정대상, 직경 및 측정방법 등에 따라서 초기비용, 운전비용, 보수유지비용을 포함한

종합적인 경제성이 각각 다르며 대략적인 초기비용을 에 나타내었다.

1.2 주요 수도용 유량계에 대한 설명

1.2.1 초음파유량계

(1) 일반사항

초음파유량계는 음향식 유량계라고도 불리며 초음파가 유체 중을 전파하는 속도가

유체의 유속에 따라 변화하는 것을 이용하여 관로의 유량에 비례한 출력을 얻는

유량계로, 1880년 압전효과가 발견된 이후 1918년 초음파 진동소자가 선박의 항해

때에 암초, 빙산, 등의 탐지를 위해 처음으로 사용되었으며, 초음파를 이용한 유량

측정은 1920년경 반전파 기술을 이용한 유량계가 나왔고 점차 기술의 발달로 1970

년부터 산업현장에서 유량측정에 폭넓게 응용되고 있다.

- 37 -

일반적으로 초음파는 사람이 들을 수 없는 소리로 정의되며, 사람의 귀가 느낄 수

있는 주파수는 16㎐~20㎑이며, 초음파 유량계에서는 액체용인 경우, 500㎑~2 ㎒의

주파수를 사용하며, 초음파가 투과할 수 있는 유체이면 도전성이나 비도전성에 관

계없이 어떠한 유체에 대해서도 측정할 수 있다. 또 초음파의 발신부와 수신부가

관 벽에 부착되어 있기 때문에 전자유량계와 마찬가지로 압력손실이 생기지 않는

다. 다만, 초음파의 전파를 방해하는 거품이나 이물질 등이 혼입되면 측정오차가

생긴다. 일반적으로 탁도 5,000NTU 이하, 수온 -40~120℃가 유체조건으로 되어 있

다.

초음파를 이용한 유속유량 측정방법 중 현재 실용화되고 있는 것은 초음파 전달

속도차법과 도플러법이 있으며, 전달 속도차법은 정수 공업용수, 농수 등 비교적

맑은 물을 대상으로 하고, 도플러법은 하수, 공장폐수, 공장배수 등 이물을 다량 함

유한 오수를 측정 대상으로 한다.

(2) 구성요소

① 직관부

유량계가 원하는 정확도를 실현하기 위해서 유속분포가 충분히 발달된 지점에서

측정하여야 하며, 이를 위하여 필요한 직선의 관로를 필요한 직관부 길이로 하고,

검출기 설치위치의 중심을 기점으로 상류측과 하류측의 필요한 직관부의 길이를

정한다.

② 변환기

검출기에 의하여 얻어진 초음파의 전파시간을 연산하여 유량값 또는 유속값으로

표시 또는 출력신호로 변환하는 장치

③ 검출기

측정할 배관에 설치하여 초음파의 발신 및 수신을 실행하는 장치로서 일반적으로

는 검출기와 그에 따른 부품의 총칭이며, 삽입형의 경우는 측정관과 검출기를 총

칭한다.

- 38 -

④ 진동자

초음파의 발신 및 수신을 실행하는 압전 효과를 갖는 소자이며, 일반적으로는 검

출단 내부의 끝 부분에 고정된다. 초음파 유량계에 사용되는 주파수는 보통 250

㎑~1.2㎒ 정도로서 측정구경과 유체의 환경에 따라 선택된다.

⑤ 측정회선

유속을 측정하기 위한 초음파의 전파경로를 말하며, 일반적으로 1회선을 많이 사

용하며, 대형관인 경우 2회선(이중빔)을 X자 형태로 센서를 설치하여 정확도를 높

이고 있고, 다회선의 경우, 이 측정회선을 유속 측정 단면에 대하여 수평으로 분배

하는 것으로, 양쪽에서 서로 마주보게 설치되어 있다.

⑥ 다측정선 측정

필요한 직관부가 충분히 긴 경우에는 일반적으로 1쌍의 검출기를 이용하여 측정하

는 1 측정선측정(또는 1직경측정)이라 하고, 필요한 직관부가 충분하지 않을 경우

2~4 쌍의 검출기를 이용하여 다측정선의 평균유속을 구함으로서 유속분포가 흐트

러짐에 의한 영향을 감소시키는 방법을 다측정선(멀티패스, multi-path) 측정이라

한다.

⑦ 유량보정계수 : k

초음파의 전파 경로상(측정선상) 측정유속과 원형 관로 단면상의 평균유속의 함수

로 표현한다.

(3) 측정원리 및 방법

유체가 흐르고 있는 관내에 음파를 보내면 그 전반 속도는 유체의 흐름 영향을 받

아 흐름과 동일방향에 대해서는 정지되어 있을 때의 음속에 유속을 가한 속도로

전해지고, 반대방향에는 반대로 유속을 뺀 속도로 전해진다. 이 두 가지 방향의 음

속의 차를 측정하면 유속이 구해지고, 이것을 이용하여 유체의 체적 유량을 측정할

수 있도록 한 것이 초음파 유량계이다.

- 39 -

초음파유량계의 측정원리 및 방법

유량계 종류

(능동, 수동형)측정원리 검출량 측정방법 비고

능동형

전반속도의

변화

위상차

시간차

주파수차

전반속도차법

위상차법

시간차법

싱어라운드법

가장 넓게 사용

상수도용

빔의 변위 수파 감도차 빔의 편위법 -

도플러 효과 변화 주파수 도플러법 하수, 배수용

수동형 유체 발생음 음의 크기 청음법 주파수와 관련

① 시간차법

유체 내 초음파 전달속도에 따라 변하는 전파시간차를 측정함으로써 배관 내 측정

선상의 유속을 측정하여 유량으로 연산하며, 그 원리는 측정유체의 유속 V를 유체

내 초음파의 전파속도변화, 즉 전파시간차 △t로 측정하고 이미 알고 있는 관로의

단면적 A를 곱하여 유량 Q를 측정하는 것이다.

가. clamp-on 형

배관의 바깥쪽 표면에 검출기를 설치하고, 배관에 대한 가공 없이 유량측정이 가

능한 유량계로 검출기 설치 방법에 따라 Z법(투과법), V법(반사법), X법(교차법)

으로 구분된다.(그림 2-25참조) 일반적으로 검출기의 설치가 용이하여 주류를 이

루고 있으며, 설치의 편의성 및 정확도를 높이기 위해 V법이 추천된다.

‣ 측정방법

변환기에서 발신된 발신펄스가 전용 케이블을 통하여 검출기의 진동자를 진동시

키면, 진동자가 발신펄스를 초음파펄스로 변환시킨 후, 배관벽을 통과하여 유체

중에 발사한다. 유체 내를 전파한 초음파펄스는 다시 배관벽을 통과하여 검출기

에 도달하고, 이때 진동자가 수신한 초음파펄스는 전기신호로 변환되어, 변환기

의 수신회로에서 잡히며, 이러한 과정을 통해 유량이 측정된다.

나. 측정관형(센서 삽입형)

측정관형은 검출기가 측정유체와 접촉하지 않고 측정하는 외벽부착식(Clamp-on)

방식이 아닌, 검출기가 직접 측정유체와 접촉하여 측정하는 방식이다.

- 40 -

미리 측정관(단관)의 일부에 구멍을 뚫어 검출기를 설치한 측정관을 현지의 배관

에 설치하는 방법과 이미 설치되어 있는 배관을 현지에서 가공하여 검출기를 설

치하는 방법이 있다.

‣ 측정방법

초음파펄스를 측정관의 재료 및 라이닝 재료를 거치지 않고 유체 내에 발사하고

투과 또는 반사한 초음파펄스를 수신하여 전기신호로 변환한다.

이 방법은 측정유체와 직접 접촉에 의해 측정되므로, 관 재료 및 라이닝재료에

대한 전파경로 계산이 포함되어 있지 않아 정확도에서 우수할 수 있으나, 현장에

서 센서를 삽입하여 설치하는 작업이 어려워 정확한 센서설치가 보장되지 않고,

시간의 흐름에 따른 이물질의 흡착 등으로 정확도가 떨어지는 단점이 있다.

(4) 특징

초음파유량계는 대유량 측정에 이용이 되고 있으며, 두꺼운 금속관 외부로부터 유

량 측정이 가능하여 기존 설치된 배관에 별도의 가공을 하지 않고도 유량측정을

할 수 있어, 설치 시 단수를 하지 않아도 된다. 또한 유체의 유속에 대한 방해를

받지 않고 유속측정이 가능하여 초음파가 전달되는 유체라면 어떠한 유체에 대하

여 유속 측정이 가능하다. 고점도액, 비전도체액 또는 가스의 유속 측정이 가능하

며, 측정대상의 외형적 크기와도 무관해서 하천 등의 유속도 측정이 가능하다. 사

용 중 압력손실이 발생하지 않으며, 기기의 조정 및 교정이 가능하고 관경이 커질

수록, 전자유량계에 비해 가격 경쟁력 측면에서 장점을 가지고 있다.

그러나 비교적 긴 직관길이를 필요로 하며, 기포나 불균일 흐름의 영향을 받을 경

우 오차가 커지며, 서지 등 외부원인에 의한 오차 영향을 받는 단점이 있다.

일반용 초음파유량계(여기서는 도플러법을 제외한 관로에 사용되는 액체용 초음파

유량계)의 주요 특징은 다음과 같다.

① 배관외부에서 측정이 가능하므로 검출기가 유체에 직접 접촉하지 않고 측정할 수 있다.

배관을 절단하지 않고 검출기를 설치 할 수 있으며, 유체에 접촉하지 않고 유량을

측정할 수 있다는 것은 최대 장점이다.

② 배관 내에 검출기를 삽입하지 않기 때문에 압력 손실이 전혀 없다.

③ 저유속부터 고유속까지 광범위한 측정이 가능하다.

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④ 측정 가능한 배관 직경은 보통 10mm부터 6000mm까지 다양하다. 일반용 초음파

유량계는 주철관, 덕타일주철관, 강관, 각종피복강관, 수압철관, SUS관 등의 재질

에서 유량 측정이 가능하다.

1.2.2 전자유량계

(1) 일반사항

전자유량계는 1832년 페러데이가 발견한 전자유도의 법칙, 즉, 자장 속을 유체가 흐

를 때 발생하는 기전력이 유속에 비례한다는 법칙을 응용한 것으로 흐르는 유체에

서 발생한 기전력을 측정관내에 설치한 1대 이상의 전극에서 검출하여 유체의 속

도를 구하고, 그 체적 유량을 측정하는 유량계이다. 따라서 측정 유체가 전도성을

지니고 있어야하므로 주요 측정 액체는 물이나 염류라고 할 수 있다.

종래 측정이 불가능하거나 연속 측정이 곤란했던 강부식성산, 폐수, 오수모래, 광물

을 함유한 물, 슬러리, 펄프, 석회수 등의 유량 측정에도 이용되고 있다.

(2) 구성요소

전자유량계는 검출기, 변환기, 측정관 등으로 구성되며, 기본적인 구조를

에 나타내었다. 또한 검출기와 변환기의 구성에 따라 분리형과 일체형으로 구분되

며, 분리형은 검출기와 변환기를 각각 독립적으로 설치하여 그 사이를 케이블로 접

속한 것으로 케이블의 길이는 측정 유체의 도전율에 따라 제한을 받는다. 일체형은

검출기와 변환기를 일체로 하여 설치한 것으로 유체온도 및 주위 온도에 대해서는

분리형에 비해 적용 온도범위가 제한된다.

① 검출기

피측정유량이 되는 도전성 액체와 전기적으로 절연된 측정관, 측정관의 지름에서

대향하는 액체 중에서 발생하는 신호를 측정하는 1쌍 이상의 전극 및 측정관 내에

서 자계를 발생시키는 여자코일과 코어로 구성되는 장치로 유량에 비례하는 신호

를 출력한다.

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전자유량계의 기본 구성

검출기를 구성하는 구성 요소는 측정관, 자계발생부, 전극, 라이닝, 케이스이며, 측정판은

측정액체가 통과하는 직관이며, 금속관인 경우는 대부분 벽면의 도전도가 액체보다 크므

로 액체에 의해서 관 벽에 발생하는 기전력이 배관에 단락되어짐으로 이것을 방지하기

위해 그 내면은 전기적 절연체인 라이닝을 사용, 전극부를 제외하고는 절연시킨다.

관재질은 STS 304 등으로 자속을 통하기 쉬운 비자성 고저항 스테인레스 강관을

사용하며, 관재질과 자속통로와의 관계는 아래 와 같다.

금속관 자속 통로

N

S

N

S

N

S

강자성체관 비자성(저저항) 비자성(고저항)

강자성체관은 관자체가 자속을 모두 흡수함으로서 배관 중앙 유체가 끊을 수 있는

자력선이 없고 비자성 저항관은 전자력선을 모두 외부로 밀어내기 때문에 또한 유

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체가 끊을 수 있는 자력선이 없어서 기전력은 발생하지 않게 되는 것이다. 자계

발생부는 여자코일과 철심으로 구성되어 있으며, 여자코일은 1종 폴리에스틸 동선

을 일반적으로 사용하며, 코아는 냉간압연 규소 강판 SPCC를 사용한다.

② 변환기

변환기의 기본적 기능은 검출기에 여자전원을 공급, 전극 간에 발생된 유량 신호

전압을 증폭하고, 4∼20mA 출력신호 및 유량적산용 펄스신호 발생 전극 전압 중

동상 잡음전압 및 위상 잡음전압을 제거할 뿐 만 아니라 전원 전압 및 주파수 변

동의 영향 등의 역할을 한다.

③ 일체형과 분리형

◦ 분리형 : 측정범위의 전환, batch control, 그 외의 기능을 필요로 하는 경우, 고

온 유체, 진동이 심한 장소, 침수가능성이 있는 장소, 폭발성 환경 등의 경우에

분리형 사용

◦ 그 외의 일반적인 경우에는 일체형, 분리형 어느 쪽을 선정하여도 큰 차이 없

다.

< 그림 2-5> 전자유량계 일체형(플렌지 접속방식)

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< 그림 2-6> 전자유량계 분리형(플렌지 접속방식)

④ 용도별 구분

◦ 수중형 : 침수 가능성이 있는 장소나 피트 내에 설치하여 비가 온 후 일시적으

로 침수하는 경우, 또는 결로할 가능성이 있는 경우, 또는 항상 침수되어 있는

장소에 사용

◦ 잠수형 : 공업용 배수, 하수 등의 유량측정에 사용

◦ 방폭형 : 검출기의 설치장소가 폭발성 환경인 경우

◦ 특수형 : 터널공사 등에서 토사 등을 포함한 유체나 고온 고압의 금속유체용에

사용

◦ 일반형 : 위의 사항을 제외한 일반적인 용도

(3) 측정원리 및 방법

전자유량계 측정원리는 페러데이 전자유도 법칙을 이용한 것으로 발전기원리와 같

다. 아래 그림에서 보는바와 같이 자장 공간 내에서 자속밀도 B인 자력선을 직각으

로 끊는 방향으로 도체가 이동(이동속도 v)하면, 이동도체를 중심으로 Z축인 도체

이동방향과 Y축인 자계 방향의 직각인 X축 방향으로 기전력이 발생하며, 이 기전

력 크기는 자속밀도와 자력선을 끊는 속도인 도체 이동방향의 속도에 비례하는 것

이고 이것을 패러데이 전자유도 법칙이라 칭한다.

기전력의 발생 원리는 플레밍의 오른손법칙과 같다. 이 법칙을 응용하여 N, S극 자

장 공간 내에 배관을 설치하고 이동도체 대신에 유체를 흘러주면 자장의 방향과

유체의 방향에 직각인 제3의 방향으로 기전력이 발생하며 이 기전력은 자속 밀도

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와 유체 유속에 비례하므로 자속밀도만 일정하다면 곧 유체 유속과 기전력이 비례

하게 된다. 따라서 기전력만을 측정하여 유속과의 관계로 유량을 검출하는 것이다.

전자유량계 측정원리

기전력 (X축)

자계방향 (Y축)

도체이동방향 (Z축)

자장 공간내에서 유체이동자장 공간내에서 도체이동

N

S

E

V

B

(4) 특징

유체의 도전율이 규정값 이상이면 층류, 난류에 의한 흐름과는 관계없이 측정이 가

능하다. 또한, 불순물이 포함되어 있거나, 부식성 유체에 대한 측정뿐 아니라, 전도

성 유체의 경우 유체의 온도, 압력, 밀도, 점도, 전기전도율 등에 영향을 받지 않고

부피유량을 측정할 수 있으며, 출력신호는 부피유량에 비례하고 측정범위가 넓다.

관로에 설치되는 경우 측정관내 장애물이 없어 압력 손실은 전혀 없고, 대용량의 유체 유

량을 측정하는 경우에 용이하나, 대구경에서는 초음파유량계에 비해 경제성이 떨어지는

단점이 있다. 또한 직관부 길이가 비교적 짧다.

그러나 대략 1 m/s 유속으로 1 mV의 작은 기전력이 발생하고, 또 자장에 직류 자

장을 사용하는 것은 분극 때문에 불가능하며, 교류 자장을 사용하는 관계로 외부

자장, 전계 등의 잡음을 막는 방법이 강구되어야 한다. 또한, 전도성 액체의 측정만

가능하여 기체, 기름 등의 전기전도성이 낮은 유체의 측정은 불가능하며 유지 보수

가 어려운 단점이 있다.

1.2.3 차압유량계

(1) 일반사항

액체 및 기체 등의 유체 유량을 측정하는 경우, 유체가 흐르고 있는 관로 중에 조

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리 기구인 오리피스, 벤츄리관, 플로우노즐 등을 설치하여 베르누이법칙의 원리를

응용하여 유량으로 연산하여 표시하는 유량계이다.

차압 유량계는 구조가 간단하며 이동 또는 회전하는 부분이 없어 마모가 적고 신

뢰성이 높으며 내구성이 높다. 또한 유량 측정 특성 및 실험 데이터가 충분하여 규

격서의 제작 사양 및 설계 조건 등을 잘 따르면 별도의 교정 없이도 수 %이내의

유량측정 정확도를 얻을 수 있다. 구조적으로는 유량의 2승에 비례하는 차압 발생

기구인 조임 기구와 이 차압을 전기신호로 변환하는 차압전송기, 신호를 선형화하

는 개평연산기로 구성된다.

(2) 구성요소

차압 유량계는 차압변환기와 조임 기구로 구성되며, 조임 기구로는 오리피스, 벤츄

리관, 플로우노즐 등이 있다.

① 차압변환기

차압변환기는 전송방식에 따라 공기식, 전자기, 광학식으로 나뉘며, 전자기와 광학

식이 널리 사용되고 있다.

② 조임 기구

조임 기구는 오리피스, 플로우노즐, 벤추리관 등이 있으며, 일반적으로 차압변환기

와 이를 연결하는 도압관, 이음매, 콘덴서포트 등으로 구성되어 있다.

오리피스의 선택은 일반적인 유체를 측정할 때에는 정 중앙 오리피스 중에서 샤프

에지(SHARP EDGE)타입을 사용하고, 점도가 높은 유체는 사분원 오리피스를 사용

하며, 혼합유체인 경우에 기상과 액상으로 혼합된 유체는 위쪽의 편심오리피스를

사용하고, 액상과 고상이 혼합된 유체는 하부 편심 오리피스를 사용하여야 한다.

플로우노즐은 오리피스의 측정이 일반적으로 25% 이하에서는 신뢰성이 낮아서 더

넓은 범위의 유량을 측정�