3. 발전용 수력설비

제 1 장  총   칙

제  1  조 (목적) 이 판단기준은 전기설비기술기준(이하 □기술기준□이라 한다) 제4장(발전용 수력설비)에서 정하는 안전성능에 대한 구체적인 기술적 사항을 정함을 목적으로 한다.

제  2  조 (정의) 이 판단기준에서 사용하는 용어의 정의는 다음 각 호와 같다.

1. “하중”이란 구조물 또는 부재에 응력 및 변형을 발생시키는 일체의 작용을 말한다.

2. “지진력”이란 지진이 발생될 경우 지진에 의해 구조물에 작용하는 힘을 말한다.

3. “활동”이란 흙에서 전단파괴가 일어나서 어떤 연결된 면을 따라서 엇갈림이 생기는 현상을 말한다.

4. “수로”란 취수설비, 침사지, 도수로, 헤드탱크, 서지탱크, 수압관로 및 방수로를 말한다.

5. “설계홍수위(flood water level : FWL)”란 설계홍수량이 저수지로 유입 될 경우에 여수로 방류량과 저수지내의 저류효과를 고려하여 상승할 수 있는 가장 높은 수위를 말한다. 일반적으로 설계홍수량은 빈도별 홍수유량을 기준으로 산정한다.

6. “최고수위(maximum water level : MWL)”란 가능최대홍수량이 저수지로 유입될 경우에 여수로 방류량과 저수지내의 저류효과를 고려하여 상승 할 수 있는 가장 높은 수위를 말한다. 최고수위는 설계홍수위와 같거나, 빈도홍수를 설계홍수량으로 채택한 댐의 경우는 설계홍수위보다 높다.

7. “가능최대홍수량(probable maximum flood : PMF)”이란 가능최대강수량(probable maximum precipitation : PMP)으로 인한 홍수량을 말하며, 유역에서의 가능최대 강수량이란 주어진 지속시간 동안 어느 특정 위치에 주어진 유역면적에 대하여 연중 어느 지정된 기간에 물리적으로 발생할 수 있는 이론적 최대 강수량을 말한다.

제 2 장  댐

제 1 절  일반사항

제  3  조 (본체에 작용하는 하중의 조합) 기술기준 제130조에 규정하는 하중의 조합은 다음과 같다.

댐의 종류 수위 조건	콘크리트 중력댐	아치댐	필 댐
수위가 상시만수위 또는 서차지수위인 경우	자중, 정수압, 동수압, 퇴사압, 지진력, 양압력, 풍하중, 온도하중, 파압 및 빙압	자중, 정수압, 동수압, 퇴사압, 지진력, 양압력 및 온도하중	자중, 정수압, 지진력 및 간극수압
수위가 설계홍수위인 경우	자중, 정수압, 퇴사압, 양압력, 풍하중, 온도하중 및 파압	자중, 정수압, 퇴사압, 양압력 및 온도하중	자중, 정수압 및 간극수압
수위가 비어있는 경우	자중, 지진력, 풍하중 및 온도하중		간극수압
수위가 상시만수위로 부터 최저수위까지 급격히 저하하는 경우			자중, 정수압, 지진력 및 간극수압

제 4 조 (하중의 계산방법) 기술기준 제130조제1항에 규정하는 하중의 계산방법은 다음과 같다.

1. 자중은 댐 재료의 단위중량을 적용하여 계산하며 실제에 사용하는 재료의 배합시험에 의하여 결정한다. 콘크리트댐의 경우 예비설계 등에서 미리 시험을 할 수 없을 때에는 본체의 단위중량을 22,555N/㎥으로 한다.

2. 정수압은 댐과의 접촉면에 대하여 수직으로 작용하는 것으로 하며 다음 식에 의하여 계산한다.

[eqn: P ~=~ W_w~ h]

여기에서 [eqn: P] : 수심h인 점에서의 정수압(Pa)

[eqn: W_w] : 물의 단위중량(N/㎥)

h : 설계수위로부터 임의의 점까지의 수심(m)

3. 지진력이 작용하는 경우에 발생하는 동수압은 연직한 단면에 작용하는 것으로 하며 “가”의 식에 의하여 계산한다. 다만, 댐의 상류면이 경사진 경우에는 “나”의 식에 의하여 계산한다.

가. P = [eqn: W_w] K

나. P = C[eqn: W_w] K

C=

여기에서 P : 수심h인 점에서의 동수압(Pa)

[eqn: W_w] : 물의 단위중량(N/㎥)

K  : 제4호에서 정하는 설계진도

: 상시만수위에서 기초지반까지의 수심(m)

h  : 상시만수위에서 임의의 점까지의 수심(m)

=  -  +

: 댐상류면의 연직에 대한 경사각

4. 지진력

가. 지진력은 본체의 자중에 설계진도를 곱하여 계산하며 설계진도는 다음 식에 의하여 계산한다.

설계진도 = 지진구역계수 × 위험도계수 × 기초지반 분류에 따른 지반계수 × 댐형식별 할증계수

(1) 지진구역계수(재현주기 500년에 해당)

지진구역	I	II
구역계수	0.11	0.07

우리나라의 지진구역은 다음과 같이 2개 구역으로 나눈다.

지진구역	행정구역
I	시	서울특별시, 인천광역시, 대전광역시, 부산광역시, 대구광역시, 울산광역시, 광주광역시
	도	경기도, 강원도 남부(1), 충청남도, 충청북도, 경상북도, 경상남도, 전라북도, 전라남도 북동부(2)
II	도	강원도 북부(3), 전라남도 남서부(4), 제주도

주 : (1) 강원도 남부(군, 시) : 영월, 정선, 삼척시, 강릉시, 동해시, 원주시, 태백시

(2) 전라남도 북동부(군, 시) : 장성, 담양, 곡성, 구례, 장흥, 보성, 여천, 화순, 광양시, 나주시, 여천시, 여수시, 순천시

(3) 강원도 북부(군, 시) : 홍천, 철원, 화천, 횡성, 평창, 양구, 인제, 고성, 양양, 춘천시, 속초시

(4) 전라남도 남서부(군, 시) : 무안, 신안, 완도, 영광, 진도, 해남, 영암, 강진, 고흥, 함평, 목포시

(2) 위험도계수

재현주기(년)	500	1000	2400
위험도계수	1	1.4	2.0

댐의 내진등급은 다음과 같이 댐의 중요도에 따라 내진I등급 및 내진특등급의 두 가지 등급으로 분류하며 내진등급별로 규정된 평균재현주기를 갖는 설계지진에 대하여 설계되어야 한다.

내진등급	댐	설계지진의 평균재현주기
내진특등급 댐	- 사회, 안보, 경제적인 측면에서 특별한 댐으로 발주처가 지정하는 댐 - 법에 의하여 다목적댐으로 분류한 댐 - 높이가 45m 이상이고 총저수량이 5천만㎥ 이상인 댐	1000년
내진 I 등급댐	내진특등급 댐 이외의 모든 댐	500년

(3) 기초지반 분류에 따른 지반계수

지반의 종류	지표면 아래 30m 토층에 대한 평균값			지반계수
	전단파속도 (m/s)	표준관입시험 (N치) (1)	비배수전단강도 (kPa)
경암지반 보통암지반	760 이상	-	-	1.0
연암지반 매우조밀한 토사지반	360 ~ 760	> 50	> 100	1.2
단단한 토사지반	180 ~ 360	15 ~ 50	50 ~ 100	1.5

주 : (1) 비점착성 토층만을 고려한 평균 N치

(4) 댐형식별 할증계수

콘크리트 중력댐이나 록필댐(표면차수벽형 석괴댐 포함)으로 설계하는 경우는 1배, 흙댐은 1.2배, 아치댐의 경우는 2배의 할증계수를 적용해야 한다.

나. 지진력계산의 일반적인 사항은 국토해양부 승인 「댐설계기준」 제11장 “내진설계”를 준용한다.

5. 퇴사압에서 연직력은 퇴사의 수중단위중량을 적용하여 계산하고, 수평력은 다음 식에 의하여 계산한다.

Pe = Ce [eqn: W_S] h

여기에서 Pe : 퇴사압의 수평력(Pa)

Ce : 토압계수

: 안식각(도)

[eqn: W_S] : 퇴사의 수중단위중량(N/㎥)

h  : 퇴사의 깊이(m)

6. 양압력은 댐 단면의 전면적에 연직상방향으로 작용하는 것으로 하고 아래표의 배수공 조건에 따라 계산한다.

배수공 조건	댐 단면 위치별 양압력			비고
	상류단	배수공 위치	하류단
배수공이 있는 댐의 단면	상류단의 수압	상류단의 수압과 하류단의 수압과의 차의 1/5의 값에 하류단의 수압을 더한 값	하류단의 수압	명기된 지점 이외의 양압력은 비례법에 의하여 계산한다.
배수공이 없는 댐의 단면	상류단의 수압과 하류단의 수압과의 차의 1/3의 값에 하류단의 수압을 더한 값	상류단과 하류단 양압력의 직선 비례

배수공이 없는 댐의 양압력은 다음 식에 의하여 계산할 수 있다.

[eqn: W_u] = [eqn: W_w] C A

여기에서 [eqn: W_u] : 전 양압력(N)

[eqn: W_w] : 물의 단위중량(N/㎥)

C  : 정수압이 작용하는 면적비율

A  : 양압력을 받는 저부면적(수정단면)(㎡)

τ  : 차수그라우트와 배수공의 작용에 의한 순수두(H-H)에 대한 비율

H : 본체의 상류단 수심(m)

H : 본체의 하류단 수심(m)

7. 온도하중은 수축이음매 그라우팅시의 본체 내부의 온도와 그 후의 본체 내부의 최고온도 및 최저온도와의 차에 의하여 계산한다.

8. 간극수압은 유선 및 등수두선을 이용하여 계산한다.

제  5  조 (여유고) 기술기준 제131조에 규정하는 댐의 여유고는 다음과 같이 계산한다.

댐의종류	여 유 고
콘크리트 중력댐 및 아치댐	◦ 설계홍수위(FWL) + Hf Hf ≥ hw+½he+ha (Hf<1.0 일때는 Hf=1.0) ◦ 최고수위(MWL) + Hf Hf ≥ hw+ha (Hf<1.0 일때는 Hf=1.0)
필 댐	◦ 설계홍수위(FWL) + Hf Hf ≥ R + ½he + ha + hi ◦ 최고수위(MWL) + Hf Hf ≥ R + ha + hi
	필댐 중 콘크리트 표면차수벽형 석괴댐의 여유고는 아래와 같이 계산한다. 1. 수위 기준 ◦ 설계홍수위(FWL)+Hf Hf≥R+½he+ha+hi ◦ 최고수위(MWL)+Hf Hf≥R+ha+hi 2. 파랑방지벽 기준 ◦ Hp = 설계홍수위(FWL) + Hf Hf≥hw+½he+ha+hi ◦ Hp = 최고수위(MWL) + Hf Hf≥hw+ha+hi
여기에서 Hf : 여유고(m) hw : 유의파고 he : 지진에 의한 파랑고(m) ha : 여수로 형식에 의한 안전고(m) (수문이 있을 경우 0.5m, 수문이 없을 경우 0m) R : 물결의 처오름 높이를 포함한 파랑고(m) hi : 댐형식에 의한 안전고(보통 1.0m)

제  6  조 (시멘트의 규격 및 강도기준) 기술기준 제133조제1호에 규정하는 시멘트의 규격은 다음과 같다.

1. 한국산업표준 KS L 5201 □포틀랜드 시멘트□

2. 한국산업표준 KS L 5210 □"고로 슬래그 시멘트□

3. 한국산업표준 KS L 5211 □플라이애시 시멘트□

4. 한국산업표준 KS L 5401 □포틀랜드 포졸란 시멘트□

5. 한국산업표준 KS L 5204  “백색 포틀랜드 시멘트”

6. 한국산업표준 KS F 4009 “레디믹스 콘크리트”

7. 한국산업표준 KS F 2405 “콘크리트 압축강도 시험방법”

8. 한국산업표준 KS F 2402 “콘크리트 슬럼프 시험방법”

제  7  조 (매설계기) 기술기준 제135조에 규정하는 댐의 건전성을 감시하는 매설계기란 다음과 같은 항목을 측정하기 위한 계측기이다.

콘크리트 중력댐		아치댐		필 댐
50m 미만	50m 이상	30m 미만	30m 이상	본체에 대체적으로 균일한 재료를 사용한 것	그 밖의 것
누수량 및 양압력	누수량, 양압력, 변형, 응력, 온도 및 지진	누수량 및 변형	누수량, 양압력, 변형, 응력, 온도 및 지진	누수량, 변형 및 침윤선	누수량, 간극수압, 변형, 응력 및 지진

제  8  조 (여수로·수로 등 콘크리트구조물의 설계) 기술기준 제136조제1항제2호에 규정하는 하중에 대하여 안전한 것이란 국토해양부 제정 「콘크리트구조설계기준」이나 이와 동등한 기술자료를 이용하여 콘크리트 구조물을 설계한다.

제  9  조 (유수를 안전하게 유하) 기술기준 제136조제1항제3호에 규정하는 유수를 안전하게 유하할 수 있다고 하는 것은 다음과 같다.

1. 월류형 여수로의 인양식 수문을 최대로 인양할 때에 수문의 하단 및 월류형 여수로에 부속되어 설치된 다리, 권양기, 그 밖의 댐마루 구조물은 최대홍수위에 해당하는 유수의 월류수면에서 1.5미터 이상 떨어져 있을 것

2. 제1호에 있어서 월류수심이 2.5미터 이하인 경우에는 월류수면에서 1미터 이상 떨어져 있을 것

제  10  조 (수문의 개폐) 기술기준 제136조제2항제2호에 규정하는 수문의 개폐가 쉽고 확실하다고 하는 것은 수문을 열 때에 동력설비를 사용할 경우 수문 개폐장치에는 주동력설비 외에 예비동력설비(동력설비가 전동식의 것인 경우는 예비전원장치)를 설비하는 것이다. 단, 수문의 규모가 작고 수동으로 조작하여도 확실하게 개폐할 수 있을 때에는 예비동력설비를 대신하여 수동개폐기구를 설치할 수 있다.

제  11  조 (여수로 수문에 사용하는 재료의 규격) 기술기준 제136조제2항제3호에 규정하는 여수로 수문에 필요한 화학적 성분 및 기계적 성능을 가지는 재료는 다음 각 호에 정한 것 또는 동등 이상의 성질을 가지는 것이어야 한다.

1. 수문에 있어서 몸체, 문틀 및 그 밖의 구조상 중요한 부분에 사용하는 재료에 있어서는 다음에 의할 것

가. 한국산업표준 KS D 3503 □일반구조용 압연강재□ 중 SS400

나. 한국산업표준 KS D 3515 □"용접구조용 압연강재□ 중 SM400A, SM400B, SM400C, SM490A, SM490B, SM490C, SM490YA, SM490YB, SM520B 및 SM520C

다. 한국산업표준 KS D 3529 □"용접구조용 내후성 열간 압연강재□ 중 1종(SMA400AW, SMA400AP, SMA400BW, SMA400BP, SMA400CW, SMA400CP) 및 2종(SMA490AW, SMA490AP, SMA490BW, SMA490BP, SMA490CW 및 SMA490CP)

라. 한국산업표준 KS D 4101 □탄소강 주강품□ 중 SC410, SC450 및        SC480

마. 한국산업표준 KS D 3710 □탄소강 단강품□ 중 SF440A

바. 한국산업표준 KS D 4106 □용접구조용 주강품□ 중 SCW410 및 SCW480

사. 한국산업표준 KS D 3752 □기계구조용 탄소강재□ 중 SM25C, SM35C 및 SM45C

2. 제1호에서 정한(몸체, 문틀 및 그 밖의 구조상 중요한 부분)것 이외의 부재는 다음에 의할 것

가. 한국산업표준 KS D 3503 □일반 구조용 압연강재□

나. 한국산업표준 KS D 3505 □PC 강봉□

다. 한국산업표준 KS D 3507 □배관용 탄소강관□

라. 한국산업표준 KS D 3514 □와이어 로프□

마. 한국산업표준 KS D 3515 □용접 구조용 압연 강재□

바. 한국산업표준 KS D 3529 □용접 구조용 내후성 열간 압연 강재□

사. 한국산업표준 KS D 3557 □리벳용 원형강□

아. 한국산업표준 KS D 3560 □보일러 및 압력 용기용 탄소강 및 몰리브덴강 강판□

자. 한국산업표준 KS D 3561 □마봉강□

차. 한국산업표준 KS D 3562 □압력 배관용 탄소강관□

카. 한국산업표준 KS D 3564 □고압 배관용 탄소강관□

타. 한국산업표준 KS D 3566 □일반 구조용 탄소강관□

파. 한국산업표준 KS D 3576 □배관용 스테인리스 강관□

하. 한국산업표준 KS D 3693 □스테인리스 클래드강□

갸. 한국산업표준 KS D 3698 □냉간 압연 스테인리스강판 및 강대□

냐. 한국산업표준 KS D 3705 □열간 압연 스테인리스강판 및 강대□

댜. 한국산업표준 KS D 3706 □스테인리스 강봉□

랴. 한국산업표준 KS D 3707 □크롬강재□

먀. 한국산업표준 KS D 3708 □니켈크롬강 강재□

뱌. 한국산업표준 KS D 3709 □니켈크롬 몰리브덴강재□

샤. 한국산업표준 KS D 3710 □탄소강 단강품□

야. 한국산업표준 KS D 3711 □크롬 몰리브덴강재□

쟈. 한국산업표준 KS D 3752 □기계구조용 탄소강재□

챠. 한국산업표준 KS D 4101 □탄소강 주강품□

캬. 한국산업표준 KS D 4102 □구조용 고장력 탄소강 및 저합금강 주강품□

탸. 한국산업표준 KS D 4103 □스테인리스강 주강품□

퍄. 한국산업표준 KS D 4106 □용접 구조용 주강품□

햐. 한국산업표준 KS D 4301 □회 주철품□

거. 한국산업표준 KS D 4302 □구상 흑연 주철품□

너. 한국산업표준 KS D 5201 □동 및 동합금의 판 및 띠□

더. 한국산업표준 KS D 6024 □구리 및 구리합금 주물□

러. 한국산업표준 KS D 7002 □PC 강선 및 PC 강연선□

머. 한국산업표준 KS R 9106 □보통 레일□

버. 한국산업표준 KS R 9221 □철도차량용 차륜□

제  12  조 (여수로 수문에 사용하는 재료의 허용응력 및 용접기준) ① 기술기준 제136조제2항제4호에 규정하는 허용응력이란 동수압 및 지진력 이외의 하중에 대해서는 다음 각 호와 같다.

1. 이음부 이외의 부분에 있어서는 다음에 의할 것

가. 구조용 강재의 허용응력

강재의 종류 응력의 종류		SS400, SM400, SMA400		SM490		SMA490
		두께40mm 이하	두께 40mm초과	두께40mm 이하	두께 40mm초과	두께40mm 이하	두께 40mm초과
축방향 인장응력 및 휨인장응력 (순 단면적에 대하여)		118	왼쪽값의 0.92배	158	왼쪽값의 0.94배	178	왼쪽값의 0.95배
압축응력 (국부좌굴을 고려하지 않은 경우)	축방향 압축응력 (총 단면적에 대하여)	≦20일 때 118	″	≦15일 때 158	″	≦14일 때 178	″
	압축부재 ℓ: 부재의 유효좌굴 길이(mm) : 부재 총단면의 단면2차반지름 (mm)	20<≦93 일 때 118-0.73(-20)	″	15<≦80 일 때 158-1.09(-15)	″	14<≦76 일 때 178-1.30(-14)	″
		93<일 때 1,000,000 6,700+()	″	80<일 때 1,000,000 5,000+()	″	76<일 때 1,000,000 4,500+()	″
	압축보강재	118	″	158	″	178	″
휨압축응력	보의 압축연단 (총 단면적에 대하여) ℓ : 압축플랜지 고정점간의 거리(mm) b : 압축플랜지의 폭 (mm) Aw : 웨브의 총단면적(㎟) Ac : 압축플랜지의 총단면적(㎟) K= 단: <2인 경우 K=2로 한다.	≦일 때 118	″	≦일 때 158	″	≦일 때 178	″
		<≦30 일 때 118-1.1(K-9)	″	<≦30 일 때 158-1.6(K-8)	″	<≦27 일 때 178-1.9(K-7)	″
	스킨플레이트 등에 직접 고정되는 경우	118	″	158	″	178	″
전단응력 (순 단면적에 대하여)		68	″	91	″	102	″
지압응력		176	″	236	″	266	″

(단위 : MPa)

나. 접합용 강재의 허용응력

(단위 : MPa)

강재의 종류 응력의 종류		강재 재료 : SS400, SM400		강재 재료 : SM490
		두께 40mm 이하	두께 40mm 초과	두께 40mm 이하	두께 40mm 초과
		볼트 재료 : SS400, SM20C		볼트 재료 : SM35C
전단응력	다듬질한 볼트	76		98
	앵커볼트	53		69
지압응력	다듬질한 볼트	177	왼쪽값의 0.92배	230	왼쪽값의0.94배
	핀	177	왼쪽값의 0.92배	230	왼쪽값의0.94배

다. 단강품, 주강품 및 기계구조용 탄소강재의 허용응력

(단위 : MPa)

강재의 종류 응력의 종류	단강품	주강품			기계구조용 탄소강
	SF440A	SC450	SCW410	SC480	SM25C	SM35C	SM45C
축방향 인장응력	113	113	118	122	133	153	173
축방향 압축응력	113	113	118	122	133	153	173
휨응력	113	13	118	122	133	153	173
전단응력	65	65	68	71	76	88	100
지압응력	169	169	176	184	199	229	259

2. 맞대기용접 및 필렛용접에 의한 이음부에 있어서는 제1호에서 규정 하는 값에 다음 표에서 정하는 값을 곱한 값으로 할 것

구 분		용접선 전체길이의 5%이상에 대해 방사선시험 또는 초음파탐상시험을 하는 경우	그 밖의 경우
맞대기 용접	공장에서 용접할 경우	0.95(1.0)	0.85
	현장에서 용접할 경우	0.90(0.95)	0.80
필렛 용접	공장에서 용접할 경우	0.95
	현장에서 용접할 경우	0.90

비고 : (  )의 값은 방사선시험 또는 초음파탐상시험을 용접선의 전체길이에 대해 시행할 경우의 값

② 여수로 수문의 구조상 안전을 위한 용접작업은 KS, KEPIC SWS 또는 AWS D 1.1(American Welding Society) 동등 이상의 기준에 따른다.

③ 동수압 및 지진력을 포함하는 하중에 대한 허용응력은 제1항에 규정하는 값의 1.5배로 할 수 있다.

제 2 절  콘크리트 중력댐

제  13  조 (콘크리트 중력댐에 대한 본체의 콘크리트 허용응력) ① 기술기준 제139조제1항에 규정하는 콘크리트의 허용압축응력은 재령 91일의 지름 150mm, 높이 300mm의 공시체를 사용하여 한국산업표준 KS F 2405 " 콘크리트의 압축강도 시험방법"에 의하여 시험을 하여 얻은 콘크리트 압축강도의 1/4의 값으로 한다.

② 기술기준 제139조제2항에 규정하는 콘크리트의 허용인장응력은 제1항에서 정한 시험을 하여 얻은 콘크리트 압축강도의 1/40의 값으로 한다.

③ 동수압 및 지진력을 포함하는 하중에 대한 허용압축응력은 제1항에 규정한 값의 1.3배로 할 수 있다.

제  14  조 (콘크리트 중력댐에 대한 전단마찰 안전율의 계산식) 기술기준 제140조에 규정하는 활동에 대해 안정되도록 적절한 전단마찰 안전율을 가지려면 다음의 계산식에 의한 전단마찰 안전율이 4이상 확보되어야 한다.

S·F =

여기에서  S·F : 전단마찰 안전율

f   : 댐 본체의 재료 또는 기초암반의 내부마찰계수

V  : 전단면에 작용하는 전 연진력(N)

: 댐 본체의 재료 또는 기초암반의 순 전단강도(N/㎡)

: 전단저항의 길이(m)

: 전단면에 작용하는 전 수평력(N)

제  15 조 (양압력의 저감) 기술기준 제141조제2호에 규정하는 과대한 양압력이 생기지 않도록 한다는 것은 높이가 30 m 이상의 콘크리트 중력댐에 점검통로 및 배수공을 설치하여 양압력을 저감시키는 것이다.

제  16  조 (콘크리트 중력댐의 구조상 안전) 기술기준 제141조제3호에 규정하는 구조상 안전한 것이란 해당 부위에 생기는 응력이 허용응력을 초과하지 않는 것 또는 콘크리트의 허용인장응력을 초과하는 부위에 있어서는 철근 등으로 적절하게 보강하는 것이다.

제 3 절  아 치 댐

제  17  조 (아치댐에 대한 본체의 콘크리트 허용응력) 기술기준 제142조에 규정하는 콘크리트 허용압축응력 및 허용인장응력은 제13조를 준용한다.

제  18  조 (아치댐에 대한 전단마찰 안전율의 계산식) 기술기준 제143조에 규정하는 활동에 대해 안정하려면 제14조의 계산식에 의한 전단마찰 안전율이 4이상 확보되어야 한다.

제  19  조 (아치댐의 구조상 안전) 기술기준 제144조제2호에 규정하는 구조상 안전한 것이란 제16조를 준용하여 설계하는 것이다.

제 4 절  필   댐

제  20  조 (필댐에 대한 사면활동 안전율의 계산식) ① 기술기준 제146조에 규정하는 사면활동에 대한 안전율은 다음의 식에 의하여 계산한다.

S·F =

여기에서 S·F : 활동 안전율

N : 원호활동면상의 각 분할 부분에 작용하는 하중의 단위폭당 수직분력(N/m)

[eqn: U] : 원호활동면상의 각 분할 부분에 작용하는 하중의 단위폭당 간극수압(N/m)

φ : 원호활동면상의 각 분할 부분의 재료의 내부마찰각(도)

C : 원호활동면상의 각 분할 부분의 재료의 점착력(N/㎡)

ℓ: 원호활동면상의 각 분할 부분의 길이(m)

T : 원호활동면상의 각 분할 부분에 작용하는 하중의 단위폭당 접선분력(N/m)

② 재료의 시험과 안정계산의 정밀도가 불충분하거나 연약지반 위의 댐과 같이 불안정 요소가 포함되었다고 판단되는 경우에는 활동에 대한 최소 안전율을 1.5로 취하되 그 밖의 경우에는 다음 표를 기준으로 한다.

구분	본체조건	저수상태	지진	안전율
				상류	하류
1 2 3 4 5	완성직후 (간극수압최대) 평상시 평상시 평상시	바닥상태 일부저수 (1) 급강하 만수 일부저수 (2)	고려하지 않음 고려하지 않음 고려하지 않음 고려함 고려함	1.3 1.3 1.2 1.2 1.15	1.3 - 1.2 1.2 -

주 : (1) 상류측 비탈면의 하부가 암석 등으로 되어 있어 간극수압이 발생하지 않을 경우에 한함

(2) 수위는 보통 댐 높이의 45～50%를 취하여 계산함

제  21  조 (차수벽에 사용하는 재료) 기술기준 제148조제3호에 규정하는 댐의 안정에 필요한 수밀성, 강도 및 내구성을 가지려면 다음과 같다.

1. 필댐의 차수벽에 아스팔트를 사용하는 경우에 아스팔트 재료는 아래에 정하는 것일 것

가. 아스팔트의 규격은 한국산업표준  KS M 2201 “스트레이트 아스팔트” 종류 중 40～60, 60～80, 80～100을 적용할 것

나. 골재는 깨끗하고 단단하며 적당한 입도와 내구성을 가지고 가열에 의해 품질 변화를 일으키지 않는 것으로 점토, 실트, 유기물 등의 유해량을 포함하지 않을 것

다. 필러는 한국산업표준 KS F 3501 “역청 포장용 채움재”에 적합하고, 쓰레기, 진흙, 유기물, 덩어리로 된 미립자 등 해로운 물질이 함유되어 있지 않을 것

2. 필댐의 차수벽에 콘크리트를 사용하는 경우에는 제8조를 준용할 것

제 5 절  조력발전 구조물

제  21 의 2  조(본체의 구성) 조력댐에 작용하는 하중의 조합은 제3조 기준을 준용한다.

제  21 의 3  조(하중의 계산) 하중의 계산은 제4조를 준용한다.

제  21 의 4  조(사용하는 재료) 사용하는 재료는 제6조를 준용한다.

제  21 의 5 조(구조물 형태에 따른 적용) 구조물 형태에 따라 제13조부터 제21조까지 해당 사항을 적용한다.

제 3 장  수   로

제  22  조 (배수처리) 기술기준 제151조제2호에 규정하는 설계수량을 안전하게 배수할 수 있는 것이란 수로가 배수를 안전하게 처리할 수 있는 용량을 갖도록 하는 것이다.

제  23  조 (수로에 사용하는 재료의 규격) 기술기준 제151조제5호에 규정하는 수로에 필요한 화학적 성분 및 기계적 성능을 가지는 재료는 다음 각 호에 정한 것 또는 동등 이상의 성질을 가지는 것이어야 한다.

1. 한국산업표준 KS D 3503 “일반 구조용 압연강재” 중 SS400인 것

2. 한국산업표준 KS D 3515 “용접 구조용 압연강재” 중 SM400A, SM400B, SM400C, SM490A, SM490B, SM490C, SM490YA, SM490YB, SM520B, SM520C 및 SM570

3. 한국산업표준 KS D 3521 “압력 용기용 강판” SPPV 235, SPPV 315, SPPV 355 및 SPPV 450

4. 한국산업표준 KS D 3529 “용접 구조용 내후성 열간 압연강재” 중 1종(SMA400AW, SMA400AP, SMA400BW, SMA400BP, SMA400CW, SMA400CP), 2종(SMA490AW, SMA490AP, SMA490BW, SMA490BP, SMA490CW 및 SMA490CP) 및 3종(SMA570W 및 570P)

5. 한국산업표준 KS D 3507 “배관용 탄소강관”

6. 한국산업표준 KS D 3537 “수도용 아연도 강관”

7. 한국산업표준 KS D 3562 “압력배관용 탄소강관” 중 SPPS38 및 SPPS42

8. 한국산업표준 KS D 3564 “고압배관용 탄소강관” 중 SPPH38, SPPH42 및  SPPH49

9. 한국산업표준 KS D 3565 “상수도용 도복장 강관”

10. 한국산업표준 KS D 3576 “배관용 스테인리스 강관” 중 STS304TP

11. 한국산업표준 KS D 3611 “용접 구조용 고항복점 강판” 중 SHY685NS

12. 한국산업표준 KS D 3583 “배관용 아크용접 탄소강 강관” 중 SPW400

13.  한국산업표준 KS D 3588 “배관용 용접 대구경 스테인리스 강관” 중 STS304TPY

14. 한국산업표준 KS D 3589 “압출식 폴리에틸렌 피복강관" 중 P1H, P1F 및 P2S

15. 한국산업표준 KS D 3693 “스테인리스 클래드강”

16. 한국산업표준 KS D 3698 “냉연 압연 스테인리스강판 및 강대”

17. 한국산업표준 KS D 3705 “열간 압연 스테인리스강판 및 강대”

18. 한국산업표준 KS D 3710 “탄소강 단강품”

19. 한국산업표준 KS D 4101 “탄소강 주강품”

20. 한국산업표준 KS D 4106 “용접 구조용 주강품”

21. 한국산업표준 KS D 4301 “회 주철품”

22. 한국산업표준 KS D 4308 “수도용 덕타일 주철 이형관”

23. 한국산업표준 KS D 4311 “덕타일 주철관”

24. 한국산업표준 KS M 3370 "수도용 플라스틱 배관계－불포화 폴리에스테르 수지 유리섬유 강화 플라스틱(GRP)－압력 및 비압력 배관(수압철관은 제외)"

제  24  조 (수문에 사용하는 재료의 허용응력 및 용접기준) ① 기술기준 제151조제6호에 규정하는 허용응력은 제12조(제1항제1호“나”는 제외)를 준용한다.

② 수문의 구조상 안전을 위한 용접작업은 KS, KEPIC SWS 또는 AWS D 1.1(American Welding Society)과 동등 이상의 기준에 따른다.

제  25  조 (취수설비의 구조상 안전) ① 기술기준 제152조제1호에 규정하는 구조상 안전한 것이란 콘크리트를 사용하는 경우에는 제8조를 준용하여 설계하는 것이다.

② 제1항에서 강재를 사용하는 경우에는 제31조제1항 및 제3항을 준용한다.

제  26  조 (침사지의 구조상 안전) 기술기준 제153조제1호에 규정하는 구조상 안전한 것이란 콘크리트를 사용하는 경우에는 제8조를 준용하여 설계하는 것이다.

제  27  조 (도수로의 구조상 안전) ① 기술기준 제154조제1호에 규정하는 구조상 안전한 것이란 콘크리트를 사용하는 경우에는 제8조를 준용하여 설계하는 것이다.

② 제1항에서 강재를 사용하는 경우에는 제31조제1항 및 제3항을 준용한다.

제  28  조 (헤드탱크의 구조상 안전) 기술기준 제155조제1호에 규정하는 구조상 안전한 것이란 콘크리트를 사용하는 경우에는 제8조를 준용하여 설계하는 것이다.

제  29  조 (서지탱크의 구조상 안전) ① 기술기준 제156조제1호에 규정하는 구조상 안전한 것이란 콘크리트를 사용하는 경우에는 제8조를 준용하여 설계하는 것이다.

② 제1항에서 강재를 사용하는 경우에는 제31조제1항 및 제3항을 준용한다.

제  30  조 (서지탱크의 수위변동을 계산하는 경우의 조도계수) 기술기준 제156조제3호에 규정하는 조도계수는 도수로의 조도계수에 다음 표에 정한 각각의 조건별로 조도계수를 가감한 값으로 한다.

구 분		도수로의 조도계수에 가감하는 값
기술기준 제32조 제3호 “가”의 경우	철관의 경우	0.001을 감한다.
	콘크리트의 경우	0.0015을 감한다.
	라이닝을 하지 않는 경우	0.003을 감한다.
기술기준 제32조 제3호 “나”의 경우	철관의 경우	0.001을 더한다.
	콘크리트의 경우	0.0015를 더한다.
	라이닝을 하지 않는 경우	0.003을 더한다.
기술기준 제32조 제3호 “다”의 경우	철관의 경우	0.001을 감한다.
	콘크리트의 경우	0.0015를 감한다.
	라이닝을 하지 않는 경우	0.003을 감한다.

제  31  조 (관본체에 사용하는 재료의 허용응력 및 용접기준) ① 기술기준 제157조제1호에 규정하는 재료의 허용응력이란 지진력 이외의 하중에 대한 응력 중 강재를 사용하는 경우에는 다음과 같다.

1. 이음부 이외의 부분은 다음에 의할 것

재 료 의 종 류			두께 (mm)	허용 인장응력 (MPa)	허용 압축응력 (MPa)	허용 전단응력 (MPa)	허용 지압응력 (MPa)
한국산업표준 KS D 3503 “일반 구조용 압연강재“	SS 400		16이하	135	135	75	225
			16초과 40이하	130	130	75	220
			40초과	115	115	65	195
한국산업표준 KS D 3515 “용접구조용 압연강재“ 및 KS D 3529 “용접구조용 내후성 열간압 연강재“		SM 400A SM 400B SM 400C SMA 400AP SMA 400BP SMA 400CP SMA 400AW SMA 400BW SMA 400CW	16이하	135	135	75	225
			16초과 40이하	130	130	75	220
			40초과	115	115	65	195
		SM 490A SM 490B SM 490C SM 490YA SM 490YB	16이하	180	180	100	305
			16초과 40이하	175	175	100	295
			40초과	160	160	90	270
			16이하	200	200	115	340
			16초과 40이하	195	195	110	330
		SMA 490AP SMA 490BP SMA 490CP SMA 490AW SMA 490BW SMA 490CW SMA 520B SMA 520C	16이하	200	200	115	340
			16초과 40이하	195	195	110	330
			40초과 75이하	185	185	105	310
			75초과 100이하	180	180	100	305
		SM 570 SMA 570P SMA 570W	16이하	249	240	135	405
			16초과 40이하	240	240	135	405
			40초과 75이하	235	235	135	395
			75초과 100이하	230	230	130	390

재 료 의 종 류		두 께 (mm)	허용 인장응력 (MPa)	허용 압축응력 (MPa)	허용 전단응력 (MPa)	허용 지압응력 (MPa)
한국산업표준 KS D 3521 “압력용기용 강판“	SPPV 235	6이상 50이하	130	130	75	220
		50초과 100이하	115	115	65	195
	SPPV 315	6이상 50이하	175	175	100	295
		50초과 100이하	160	160	90	270
	SPPV 355	6이상 50이하	195	195	110	330
		50초과 100이하	185	185	105	310
	SPPV 450	6이상 50이하	240	240	135	405
		50초과 100이하	235	235	135	395
한국산업표준 KS D 3611 “용접 구조용 고항복점 강판“	SHY 685NS	50이하	330	330	190	560
		50초과 100이하	320	320	180	540
한국산업표준 KS D 3698 “냉간압연 스테인레스강판 및 강대” KS D 3705 “열간압연 스테인리스강판 및 강대”	STS 304		110	110	60	185
한국산업표준 KS D 3693 “스테인리스클래드강”			ϭa (1)	허용인장응력과 동일	ϭa×1/√3	ϭa x 1.7
한국산업표준 KS D 3507 “배관용 탄소강관”	SPP		70	70	40	115
한국산업표준 KS D 3562 “압력배관용 탄소강관”	SPPS 38		115	115	65	195
	SPPS 42		135	135	75	225
한국산업표준 KS D 3564 “고압배관용 탄소강관”	SPPH 38		115	115	65	195
	SPPH 42		135	135	75	225
	SPPH 49		150	150	85	255
한국산업표준 KS D 3565 “상수도용 도복장 강관”	STWW 290		70	70	40	115
	STWW 370		115	115	65	195
	STWW 400		125	125	70	210

재 료 의 종 류		두 께 (mm)	허용 인장응력 (MPa)	허용 압축응력 (MPa)	허용 전단응력 (MPa)	허용 지압응력 (MPa)
한국산업표준 KS D 3583 “배관용 아크용접 탄소강관“	SPW 400		125	125	70	210
한국산업표준 KS D 3576 “배관용 스테인리스강판” KS D 3588 “배관용 용접 대구경 스테인리스강관“	STS 304TP STS 304TPY		110	110	60	185
한국산업표준 KS D 4311 “덕타일주철관”			120	120	70	200
한국산업표준 KS D 4308 “덕타일주철이형관”			105	105	60	175
한국산업표준 KS D 4101 “탄소강 주강품”	SC 410		65	65	35	110
	SC 450		75	75	40	125
	SC 480		80	80	45	135
한국산업표준 KS D 4106 “용접구조용 주강품”	SCW 410		100	100	55	170
	SCW 480		120	120	65	200
한국산업표준 KS D 3710 “탄소강 단강품”	SF 390A		105	105	60	175
	SF 440A		125	125	70	210
	SF 490A		135	135	75	225
	SF 540A		150	150	85	255
	SF 590A		160	160	90	270
한국산업표준 KS D 4301 “회주철품”	GC 200		20	20	10	30
	GC 250		25	25	10	40
	GC 300		30	30	15	50

주 : (1) 스테인리스 클래드강의 허용인장응력은 다음 식으로 구한다.

[eqn: sigma _{a} = {sigma _{1} BULLET t _{1} + sigma _{2} BULLET t _{2}} over {t _{1} +t _{2}}]

여기에서  [eqn: sigma _{a}] : 스테인리스 클래드강의 허용인장응력(N/mm2)

[eqn: sigma _{1}] : 모재의 허용인장응력(N/mm2)

[eqn: sigma _{2}] : 클래드재의 허용인장응력(N/mm2)

[eqn: t _{1}] : 모재의 두께(mm)

[eqn: t _{2}] : 클래드재의 두께(mm)

2. 용접에 의한 이음부에는 제1호에 규정하는 값에 다음 표에 정하는 값을 곱한 값으로 할 것

구 분		용접선 전체길이의 5%이상에 대하여 방사선시험 또는 초음파 탐상시험을 하는 경우		기타의 경우
		응력을 제거하는 경우	응력을 제거하지 않는 경우	응력을 제거하는 경우	응력을 제거하지 않는 경우
응력을 제거하는 경우	공장에서 용접할 경우	0.95(1.0)	0.90(0.95)	0.85	0.80
	현장에서 용접할 경우	0.90(0.95)	0.85(0.90)	0.80	0.75
기타의 경우	공장에서 용접할 경우	0.95(1.0)		0.85
	현장에서 용접할 경우	0.90(0.95)		0.80

비고 : 1. “응력을 제거하는 경우”란 한국산업표준 KS D 3611 "용접구조용 고항복점 강판“의 경우를 제외하고 용접 이음이 집중하여 잔류응력의 영향이 큰 경우 또는 관 두께가 32mm를 초과하는 관본체의 길이방향 이음으로 다음의 계산식에 해당하는 경우를 말하다.

여기에서  : 판의 두께(mm)

: 관의 안지름(mm)

2. 괄호안의 값은 용접선 전체길이에 대하여 방사선시험 또는 초음파탐상시험을 하는 경우의 값이다.

② 관본체의 구조상 안전을 위한 용접작업은 KS, KEPIC SWS 또는 AWS D 1.1(American Welding Society)과 동등 이상의 기준에 따른다.

③ 제1항에 있어서 콘크리트를 사용하는 경우에는 제8조를 준용한다.

④ 동수압 및 지진력을 포함하는 하중에 대한 허용응력은 제1항 및 제2항에서 정하는 값의 1.5배로 할 수 있다

제  32  조 (관본체의 구조) 기술기준 제157조제2호에 규정하는 진동, 좌굴 및 부식에 대해 안전한 것이란 다음과 같다.

1. 운전 중에 현저한 진동이 없을 것

2. 관본체는 외압의 1.5배의 압력에 대해 좌굴하지 않을 것

3. 내부 유수의 수소이온농도가 수소지수 4이하의 경우에는, 관의 안쪽면을 도료로 피복하거나 또는 부식을 경감할 수 있는 조치를 할 것

제  33  조 (관본체의 고정) 기술기준 제157조제5호“가”에 규정하는 관본체를 확실히 고정 하는 것이란 스러스트 칼라, 앵커밴드 또는 앵커볼트에 의해 고정하는 것이다.

제  34  조 (앵커블록의 구조상 안전) 기술기준 제157조제5호“나”에 규정하는 구조상 안전한 것이란 콘크리트를 사용하는 경우에는 제8조를 준용하여 고정하는 것이다.

제  35  조 (받침대의 구조상 안전) ① 기술기준 제157조제6호“가”에 규정하는 구조상 안전한 것이란 콘크리트를 사용하는 경우에 있어서는 제8조를 준용하여 고정하는 것이다.

② 제1항에서 강재를 사용하는 경우에는 제31조 제1항 및 제3항을 준용한다.

제  36  조 (방수로의 구조상 안전) 기술기준 제158조제2항에 규정하는 구조상 안전한 것이란 콘크리트를 사용하는 경우에는 제8조를 준용하여 고정하는 것이다.

제 4 장  수차 및 기타설비

제  37  조 (물의 유입 또는 유출을 차단하는 시설) ① 기술기준 제159조제1항제5호에 규정하는 수차 또는 양수용 펌프에 물의 유입 또는 유출을 신속하게 차단하는 시설이란 다음 중 하나로 한다.

1. 수차 또는 양수용 펌프를 설치하는 경우에는 비상시에 폐쇄하는 기능이 있는 가이드 베인, 니들 및 유수 차단능력이 있는 입구밸브 또는 토출밸브

2. 수로에 설치하는 경우에는 비상용 폐쇄장치가 있는 취수설비, 헤드탱크 및 서지탱크의 수문 또는 조절밸브

② 수차 무구속회전을 정지시킬 수 있을 때까지 회전부가 구조상 안전한 상태에서 방류 및 디플렉터 방류를 실시할 경우에는 수로나 수차 쪽으로 방류되지 않도록 차단시설이 있어야 한다.

③	조력발전용 수차 및 부품의 재료는 아래 또는 이와 동등 이상의 내식성을 갖는 재료를 사용하여야 한다.

수차날개 Runner Blade	A743 Gr.CA-6NM	SSC6(D4103)	스테인리스 주강품
날개허브 Runner Hub	A743 Gr.CA-6NM	SSC6(D4103)	스테인리스 주강품
날개콘 Runner Cone	A240 Type 304L	STS304L(D3705)	열간압연 스테인리스강판
수차축 Turbine Shaft	A668 Class D	SF490A(D3710)	탄소강 단강품
수차발전기 지지대 Bulb Case	A283 Gr.C	SS400(D3503)	일반구조용 압연강재
유량조절장치 Wicket Gate (Shaft, Stem)	A995 UNS J 9220		열간압연 스테인리스강판
Wicket Gate (Shell Plate)	A240 Type 304L	STS304L(D3705)	열간압연 스테인리스강판
유량조절장치 내관 Inner Gate Ring	A240 Type 304L	STS304L(D3705)	열간압연 스테인리스강판
유량조절장치 외관 Outer Gate Ring	A240 Type 304L	STS304L(D3705)	열간압연 스테인리스강판
수차날개 외관 Discharge Ring	A240 Type 304L	STS304L(D3705)	열간압연 스테인리스강판
흡출관 라이너 Draft Tube Liner	A36		용접구조용 압연강재
고정자 프레임 Stator Frame	A283 Gr. C	SS400(D3503)	일반구조용 압연강재
발전기 점검구 Access Shaft	A283 Gr. C	SS400(D3503)	일반구조용 압연강재
발전기 전단 덮개판 Bulb Nose	A283 Gr. C	SS400(D3503)	일반구조용 압연강재
발전기하부 틈새판 Lower Pier Nose Liner	A283 Gr. C	SS400(D3503)	일반구조용 압연강재
발전기 반입구 Generator Hatch	A283 Gr. C	SS400(D3503)	일반구조용 압연강재

제  38  조 (입구밸브 및 토출밸브에 사용하는 재료의 허용응력) 기술기준 제159조제1항제6호에 규정하는 재료는 제23조를 준용하고, 허용응력은 제12조를 준용한다.

제  39 조 (수차의 보호장치) ① 기술기준 제159조제2항에 규정하는 이상이 발생하는 경우란 다음과 같다.

1. 회전수가 현저하게 상승했을 경우

2. 압력유장치의 유압 또는 전동식 가이드 베인, 전동식 니들 및 전동식 디플렉터의 전압이 현저하게 저하한 경우

3. 용량이 2,000kVA 이상의 발전기 스러스트 베어링 온도가 현저하게 상승한 경우

4. 용량이 10,000kVA 이상의 발전기 내부에 고장이 생긴 경우

② 제1항 제2호의 압력유장치, 전동식 가이드 베인, 전동식 니들 및 전동식 디플렉터는 수차를 확실하게 정지시키기 위해 다음과 같이 시설하여야 한다. 다만, 수압자기개폐식, 스프링폐쇄식 혹은 중추폐쇄식 가이드 베인을 설치하는 경우와 비상용 압력유탱크 혹은 비상용 서브모터가 있는 가이드 베인을 설치하는 경우는 그러하지 아니하다.

1. 압력유장치는 압력유탱크에 압력유의 공급이 없는 상태에서 수차 및 발전기를 정지시킬 수 있는 용량을 보유하고 있을 것

2. 전동식 가이드 베인, 전동식 니들 및 전동식 디플렉터는 비상용 예비전원을 확보하고 있을 것

제  40  조 (압력유장치 및 공기압축장치의 시설) 기술기준 제159조제3항에 규정하는 압력유장치 및 공기압축장치는 내식성을 가지며 압력상승에 따른 파손이 없다는 것이란 압력유탱크 및 압력유와 압축공기를 통하는 관을 다음에 의하여 시설하는 것이다.

1. 압력유탱크의 내압시험 및 누수시험은 KS B 6750 “압력용기의 내압시험 및 누수시험”을 준용하고, 시험결과 구조상 안전하고 누수되지 않을 것

2. 압력유탱크 또는 이에 가까운 곳에는 최고사용압력 이하의 압력으로 동작하는 안전밸브 또는 안전장치를 설치할 것

3. 압력유탱크의 유압이 저하하는 경우에 자동적으로 유압을 회복하는 장치를 설치할 것

4. 압력유탱크 또는 이에 가까운 곳에는 압력계를 설치할 것

5. 압력유탱크의 재료, 구조 등에 대해서는 KS B 6750 “압력용기(기반규격)”를 준용할 것

제  41  조 (발전소의 구조상 안전) 기술기준 제160조제2호에 규정하는 구조상 안전한 것이란 콘크리트를 사용하는 경우에는 제8조를 준용하여 설계하는 것이다.