겨울철 수도관 동파, 왜 발생할까?

수도관 동파의 원인과 작동 원리를 이해하면 예방의 첫걸음을 뗄 수 있습니다. 오늘은 겨울철 수도관 동파 왜 발생할까? 에대해 소개해 드릴예정입니다.

겨울철 한파로 인해 수도관 동파는 빈번히 발생하지만, 그 원리를 명확히 이해하는 사람은 많지 않습니다. 이번 글에서는 수도관 동파의 원인과 작동 원리를 쉽게 설명하고, 여러분의 가정에서 동파를 예방할 수 있는 기초적인 정보를 제공합니다.

겨울철 수도관 동파, 왜 발생할까?

수도관 동파의 핵심 원인: 온도 변화

겨울철 수도관 동파의 가장 큰 원인은 낮은 온도에 있습니다. 특히 기온이 영하로 떨어지는 한파가 지속될 때 수도관 내부의 물이 얼면서 문제가 발생합니다.

 

물의 동결과 팽창

 

물은 얼 때 부피가 약 9% 정도 팽창합니다. 이는 물 분자가 고체 상태로 변하며 일정한 구조를 이루기 때문입니다. 이 팽창이 수도관 내부의 압력을 급격히 증가시키며, 결국 관이 파열될 위험이 커지게 됩니다.
영하의 날씨가 지속될 때 위험 증가
한파가 하루 이상 지속되면, 수도관이 외부의 차가운 온도에 노출되어 내부 물이 완전히 얼어붙는 시간이 충분해집니다. 특히 단열이 제대로 이루어지지 않은 외부 노출 배관, 베란다, 지하 공간의 수도관이 취약합니다.

 

2. 수도관 동파의 두 번째 요인: 압력 변화

 

수도관 동파는 단순히 얼어붙는 것만으로 발생하지 않습니다. 내부 압력의 급격한 변화가 동파를 야기하는 중요한 원인으로 작용합니다.

얼어붙은 구간이 만드는 압력 차
수도관 내부에서 일부 구간의 물이 얼어 고체 상태가 되면, 물이 이동할 수 없는 구간(얼음마개)이 형성됩니다. 이 상태에서 수도를 틀게 되면 물이 얼음마개로 인해 이동하지 못하고 한쪽 방향으로 압력이 집중됩니다.
압력 집중의 위험
물은 얼 때는 부피가 증가하지만, 액체 상태의 물은 압력에 따라 부피가 변하지 않습니다. 따라서 일정한 공간에서 압력이 극도로 높아지면 결국 관이 파열되게 됩니다. 특히 압력이 집중되는 구간이 약하거나 오래된 관일 경우 위험이 더욱 높아집니다.

 

3. 물의 특성이 동파에 미치는 영향

 

물은 일반적인 액체와는 다른 독특한 물리적 특성을 가지고 있습니다. 이 특성은 겨울철 수도관 동파의 주요 요인이기도 합니다.

 

물은 4°C에서 밀도가 가장 높고, 그 이하로 온도가 내려가면 밀도가 다시 감소합니다. 이 특성 때문에 물은 얼 때 부피가 증가하며 수도관 내부 압력을 크게 증가시키는 원인이 됩니다.
얼음의 단열 효과
얼음은 열을 전달하지 않는 단열 특성이 있어, 얼어붙은 구간이 형성되면 그 주변부의 물도 빠르게 온도가 내려가 더 많은 구간이 얼어붙게 됩니다. 이런 연쇄 작용으로 인해 수도관 동파가 발생하기 쉽습니다.

 

 

물이 고체로 변할 때 분자가 결정 구조를 형성하며 더 많은 공간을 차지하려 합니다. 이 힘은 물이 얼 때 수도관 내부의 금속이나 플라스틱 재질을 밀어내는 주요 원인 중 하나입니다.

 

겨울철 수도관 동파는 단순히 날씨가 춥기 때문만이 아니라, 물의 특성과 압력 변화, 온도의 복합적인 작용으로 발생합니다. 이러한 원리를 이해하면 동파를 예방하기 위한 효과적인 조치를 취할 수 있습니다. 다음 글에서는 동파를 막기 위한 구체적인 예방 방법과 실제 사례를 소개하겠습니다. 수도관 관리에 관심 있는 분들은 꼭 참고해 보세요!