전량식·양정식 안전밸브 차이: JIS B 8210 용어와 확인 항목
일본에서 들여온 보일러 패키지의 데이터시트에 안전밸브가 전량식(全量式, zenryo-shiki)으로 적혀 있다고 해 봅시다. 몇 년 뒤 일본 대리점이 같은 접속 호칭의 교체품을 견적했는데, 이번에는 양정식(揚程式, yotei-shiki)이고 가격이 눈에 띄게 낮습니다(가상의 예입니다). 호칭 지름도 설정압력도 같고 플랜지 볼트 구멍도 맞는데, 그대로 바꿔도 될까요?
확인 없이는 안 됩니다. 이 두 용어는 밸브 디스크가 얼마나 올라가는지, 그리고 어느 부분이 유량을 제한하는지를 나타냅니다. 양정식 밸브에서는 디스크와 시트 사이의 좁은 틈이 유량을 정합니다. 전량식 밸브에서는 디스크가 충분히 올라가서 입구 노즐의 가장 좁은 부분인 목부(throat)가 유량을 정합니다. 일본의 한 밸브 제조사 자료에 따르면, 같은 호칭 지름일 때 전량식의 공칭 분출량은 양정식의 약 4~5배입니다.
이 글에서는 일본 제조사가 쓰는 영어 명칭과 JIS B 8210의 정의, 디스크 양정(lift)이 중요한 이유, 스프링식 안전밸브가 열리고 닫히는 과정, 일본 보일러 규정에서 두 방식을 어떻게 다루는지를 설명합니다. 끝에는 밸브 비교 체크리스트, 일본 공급자에게 보낼 질문, FAQ를 붙였습니다.
목차
양정식과 전량식: 일본어 용어와 영어·한국어 명칭
JIS B 8210과 이를 따르는 일본 데이터시트는 스프링식 안전밸브(安全弁, anzen-ben)를 양정(리프트)의 크기에 따라 두 가지로 나눕니다. 요시타케(Yoshitake)처럼 영어 자료를 공개하는 일본 제조사는 다음과 같이 옮깁니다.
| 일본어 | 로마자 | 일본 제조사의 영어 표기 | 유량을 제한하는 곳 |
|---|---|---|---|
| 揚程式 | yotei-shiki | Lift type | 디스크와 시트 사이의 틈(커튼 면적) |
| 全量式 | zenryo-shiki | Full bore type | 노즐 목부 |
영국·유럽 자료는 다른 분류를 씁니다. 예를 들어 Spirax Sarco는 low lift, high lift, full lift로 나누고, 디스크가 보어 지름의 1/4 이상 올라가 커튼 면적이 분출 면적에 영향을 주지 않게 되면 full lift라고 합니다. 한국 자료에서도 저양정식·고양정식·전양정식·전량식 같은 구분을 쓰는 경우가 있는 것으로 알려져 있습니다(이 글에서는 한국 규격의 원문을 확인하지 못했습니다).
일본 데이터시트의 양정식·전량식을 이런 분류에 일대일로 대응시키지 마십시오. 라벨만 보지 말고, 그 뒤에 있는 정의와 정격 분출량으로 판단해야 합니다.
JIS B 8210의 정의
JIS B 8210(안전밸브)이 두 방식을 모두 정의합니다. 현행판은 2025년 2월 25일에 개정되어 2017년판을 대체했습니다. ISO 4126-1:2013과 ISO 4126-7:2013(각각 2016년 개정 포함)을 바탕으로 일본 사정에 맞게 수정한 규격입니다. 2025년판의 대상은 설정압력이 0.1 MPa 이상인 밸브로, 목부 지름 7 mm 이상의 전량식과 시트 구경 15 mm 이상의 양정식입니다. 파일럿식 밸브와 냉동용 압력용기용 밸브는 제외됩니다.
2025년판 정의의 문구는 공개된 미리보기에서 확인할 수 없었습니다. 아래 정의는 일본 제조사의 기술 자료가 인용한 2017년판 내용입니다.
양정식(揚程式): 양정이 시트 구경의 1/40 이상 1/4 미만이고, 디스크가 열렸을 때의 유로 면적 가운데 시트 유로 면적(커튼 면적)이 가장 작은 안전밸브.
전량식(全量式): 시트 유로 면적이 목부 면적보다 충분히 커질 만큼 양정이 확보되는 안전밸브.
그림 1은 두 방식의 차이를 보여 줍니다. 왼쪽이 양정식, 오른쪽이 전량식입니다.
양정식에서는 디스크와 시트 사이의 틈이, 전량식에서는 노즐 목부가 가장 좁은 유로입니다.
※단순화한 모식도입니다. 조정 링과 디스크 형상은 제조사와 모델에 따라 다릅니다.
양정식 밸브는 압력이 설정값을 넘어도 디스크가 조금만 올라가므로 시트와 디스크 사이의 틈이 가장 작은 유로 면적이 되고, 이 틈이 유량을 정합니다. 전량식 밸브는 한 번에 높이 올라가기 때문에 틈이 흐름을 방해하지 않습니다. 대신 시트 아래에 있는 노즐 목부의 면적이 유량을 정합니다.
양정이 시트 구경의 1/4인 지점이 경계인 이유
이 틈(커튼 면적)은 시트 구경 위에 세운 원통의 옆면으로 볼 수 있습니다. 일본 후생노동성(MHLW)이 보일러 구조규격을 해석한 통달도 양정식 밸브의 유효 분출 면적에 같은 식을 씁니다.
이 비율에 JIS의 경계값을 넣으면 그림 2가 됩니다. 양정이 시트 구경 지름의 1/4에 이르면 커튼 면적이 시트 구경 면적과 같아집니다.
시트 구경 면적을 100%로 놓았을 때 커튼 면적의 비율입니다.
※비율 = 4ℓ/D. D/40과 D/4는 양정식의 양정 하한·상한(JIS B 8210:2017)입니다. D/15는 일본 보일러 구조규격 제64조가 증기 보일러의 양정식 밸브에 JIS B 8210 적합을 요구하는 양정의 기준입니다(아래 참조).
양정이 보어의 1/4보다 작은 동안은 틈이 시트 구경보다 좁으므로 틈이 유량을 좌우합니다. 이것이 양정식의 범위입니다. Spirax Sarco도 같은 선을 긋습니다. 디스크가 보어 지름의 1/4 이상 올라가면 커튼 면적이 분출 면적에 영향을 주지 않으며, 이를 full lift라고 합니다.
전량식은 틈이 목부 면적보다 "충분히 커질" 때까지 올라가므로 틈이 아니라 목부가 유량을 정합니다. 그래서 호칭 지름이 같아도 용량이 크게 달라집니다. 일본 제조사 Venn(벤)은 같은 호칭 지름에서 전량식의 공칭 분출량(公称吹出し量, kosho fukidashi-ryo: 그 밸브가 보증하는 분출량)이 양정식의 4~5배라고 설명합니다. 이 배율은 어디까지나 대략적인 기준이므로, 실제 데이터시트의 정격 분출량을 직접 비교해야 합니다.
스프링식 안전밸브가 열리고 닫히는 과정
두 방식은 여는 원리가 같습니다. 입구 압력이 디스크를 밀어 올리고 스프링이 디스크를 눌러 내립니다. 밀어 올리는 힘은 입구 압력에 시트 면적을 곱한 값입니다. 이 힘이 스프링 힘을 넘으면 디스크가 떠올라 유체가 빠져나갑니다. 스프링을 세게 조일수록 여는 압력(설정압력)이 높아집니다.
스프링이 디스크를 시트에 눌러 두고, 설정압력을 넘으면 디스크가 떠오릅니다.
※단순화한 모식도입니다. 전량식 중에는 조정 링이 두 개인 것도 있으며, 부품 명칭과 형상은 제조사마다 다릅니다.
각 부품은 밸브가 열리거나, 한 번에 완전히 열리거나, 닫히는 동작에 관여합니다.
- 스프링·조정 나사(ばね・調整ねじ): 디스크를 누르는 힘을 만듭니다. 나사로 스프링 압축량을 바꿔 설정압력을 정합니다.
- 디스크·시트(弁体・弁座): 닫혔을 때 유체를 막는 실링면입니다. 여기에 이물질이나 흠집이 있으면 누설이 생깁니다.
- 스템(弁棒): 스프링 힘을 디스크에 전달하고, 디스크가 똑바로 오르내리도록 안내합니다.
- 조정 링(加減輪, kagen-wa): 시트 둘레에 있는 조정용 링입니다. 팝 작동과 닫히는 압력(블로다운)을 조정합니다.
- 시험 레버·캡(試験レバー・キャップ): 레버로 디스크를 손으로 들어 올려 고착되지 않았는지 확인합니다. 캡은 조정 부위를 덮습니다.
증기·가스용 안전밸브는 열리기 시작하면 곧바로 "펑" 하고 완전히 열립니다(팝 작동). 시트에서 새어 나온 유체가 디스크의 바깥 턱과 조정 링으로 이루어진 공간(허들링 챔버)에 모이면서 압력이 작용하는 면적이 넓어지기 때문입니다. 밸브가 열린 뒤에는 흐름이 방향을 바꿀 때의 힘이 더해져 디스크가 더 올라갑니다. 압력이 내려가면 스프링이 디스크를 시트로 되돌립니다.
그림 4는 이 과정의 네 단계와 각 압력의 일본어 명칭입니다.
압력이 오르고, 밸브가 열리고, 다시 압력이 내려가는 네 단계입니다.
※용어는 일본 제조사 Venn의 기술 자료를 따랐습니다. 액체·기체용 밸브에서는 미량이 흐르기 시작하는 압력(吹始め圧力)을 설정압력으로 봅니다.
설정압력과 설비의 최고사용압력의 관계는 별도 글에서 다루므로 여기서는 반복하지 않습니다.
양정식과 전량식, 어떻게 구분해서 쓰나
차이를 표로 정리했습니다. 호칭 지름이 같아도 두 방식은 분출량이 다르고, 그 결과 크기와 가격도 달라집니다.
호칭 지름이 같아도 분출량, 크기, 가격이 다릅니다.
※분출량의 비율은 Venn의 기술 자료에 따랐습니다. 가격 차이는 구경·재질·제조사에 따라 달라집니다. 최종 선정은 유체, 설정압력, 필요 분출량을 갖춰 밸브 제조사에 확인하십시오.
어느 쪽을 써야 한다는 규칙은 없습니다. JIS B 8210 자체도 이 규격이 제품 규격이며 안전밸브를 어떻게 적용할지를 정하는 것은 아니라고 밝힙니다.
실무에서는 많은 양의 증기를 순간적으로 내보내야 하는 보일러 같은 설비에는 전량식을 씁니다. 같은 크기로 더 많이 분출하므로 밸브를 작게, 또는 적은 수로 쓸 수 있기 때문입니다.
양정식은 펌프 토출 라인 같은 액체 계통에서 흔하며, 릴리프 밸브(逃がし弁, nigashi-ben)라고 불리는 밸브도 양정식인 경우가 많습니다. 액체용 릴리프 밸브는 열리는 방식도 다릅니다. 팝 작동 없이 압력이 오르는 만큼 서서히 열립니다. 액체는 거의 압축되지 않아서 조금만 빼내도 압력이 내려가기 때문입니다. 양정식도 기체에 쓸 수는 있지만, 기체는 단위 질량당 부피가 커서 압력을 낮추는 데 시간이 더 걸립니다. 그래서 기체 용도에서는 전량식이 무난합니다.
일본 보일러 규정이 요구하는 것
밸브를 어디에 쓸 수 있는지는 JIS가 아니라 설비별 법규가 정합니다. 일본의 보일러는 후생노동성 고시인 보일러 구조규격(ボイラー構造規格, boira kozo kikaku)이 안전밸브의 수와 설치 방법을 정합니다. 일본제 보일러를 한국에서 운전한다면 한국의 법규와 검사 기준이 우선합니다. 다만 일본 규정은 원래 밸브가 왜 그렇게 사양화되었는지를 이해하는 데 도움이 됩니다.
보일러의 종류와 부위에 따라 요구 사항이 다릅니다.
※2003년 후생노동성 고시 제197호(2025년 고시 제291호로 일부 개정, 2026년 4월 1일 적용) 제62~65조를 요약한 것입니다. 자세한 내용은 조문과 관련 통달로 확인하십시오.
제64조는 전량식과 함께 양정이 시트 구경의 1/15 이상인 양정식도 나란히 적고 JIS 적합을 요구합니다. 따라서 보일러에서 양정식이 금지되는 것은 아닙니다.
2025년 11월 7일의 후생노동성 통달(기발 1107 제5호, 基発1107第5号)은 증기 보일러의 안전밸브 분출량을 그 보일러의 최대 증발량 이상으로 하도록 요구합니다. 분출량이 모자라면 밸브를 더 크게 하거나 개수를 늘립니다.
안전밸브만 과압 방지 장치는 아닙니다. 다시 닫히지 않는 방식이 궁금하거나 파열판을 릴리프 밸브와 함께 쓰는 방법이 궁금하다면 아래 글을 참고하십시오.
한국에서 사용할 때 확인할 점
한국에서는 보일러와 압력용기의 안전밸브(압력방출장치) 설치 기준을 산업안전보건기준에 관한 규칙(보일러의 압력방출장치, 안전밸브 등의 설치 조항)과 에너지이용 합리화법 계통의 검사 기준이 정하는 것으로 알려져 있습니다. 밸브 제품 규격으로는 KS B 6216 계열과 ISO 4126-1을 도입한 KS B ISO 4126-1 등이 관련되는 것으로 알려져 있지만, 이 글에서는 조문과 규격 원문을 확인하지 못했습니다.
KS 규격과 JIS B 8210은 정의와 시험 조건이 같다고 단정할 수 없습니다. 일본제 밸브를 한국 설비에 들일 때는 적용되는 한국 법규·검사 기관·KS 판을 먼저 확인하고, 일본 공급자에게 해당 밸브가 어떤 규격과 판에 적합한지 문의하십시오.
체크리스트: 안전밸브 두 개를 비교할 때
교체품이나 대체품을 받아들이기 전에 사용하십시오. 데이터시트가 일본어일 때 특히 유용합니다.
- 양정 구분: 양정식(揚程式)인가 전량식(全量式)인가? 제조사에 따라 방식별로 모델 시리즈가 다르니 시리즈도 함께 확인하십시오.
- 정격 분출량: 공칭 분출량(公称吹出し量)의 값과 단위(kg/h 등), 그 값을 정한 유체·설정압력·압력 조건.
- 필요 분출량: 밸브가 내보내야 하는 유량. 증기 보일러라면 최대 증발량 이상입니다.
- 치수 데이터: 전량식은 목부 지름(のど部の径), 양정식은 시트 구경(弁座口の径), 그리고 양정.
- 유체와 조건: 포화 증기, 과열 증기, 공기, 가스, 액체 중 무엇인지와 온도.
- 설정압력, 블로다운, 운전압력: 평상시 운전압력이 설정압력보다 충분히 낮은가?
- 출구 조건: 대기 방출인지 밀폐 계통인지, 배압은 얼마인지.
- 규격과 법규: 밸브가 적합한 JIS B 8210의 판, 그리고 현장에 적용되는 한국의 보일러·압력용기 관련 법규와 KS.
- 명판: 호칭 지름, 설정압력, 분출량이 서류와 일치하는가?
- 캡과 레버: 레버 유무, 개방형 또는 밀폐형(기밀) 보닛 등 유체에 맞는 사양인가?
일본 공급자에게 물어볼 것
밸브 제조사나 설비 공급자에게 문의할 때 아래 질문을 보내면 답이 빨리 옵니다.
- 이 밸브는 JIS B 8210에서 정의하는 양정식(揚程式)입니까, 전량식(全量式)입니까?
- 정격 분출량은 얼마이며, 어떤 유체·설정압력·압력 조건에서의 값입니까?
- 교체품은 같은 조건에서 기존 밸브와 같거나 더 큰 분출량을 가집니까?
- JIS B 8210의 어느 판에 적합하며, 증명서나 시험 기록을 받을 수 있습니까?
- 목부 지름 또는 시트 구경과 양정은 얼마입니까?
- 블로다운은 얼마로 설정되어 있고, 설정압력 대비 권장 운전압력은 얼마입니까?
- 우리 유체와 배압을 포함한 출구 조건에 적합합니까?
일본 공급자에게는 영어로 보내는 경우가 많으므로 영문 예문을 둡니다. 괄호 안은 모델명이나 수치로 바꿔 쓰십시오.
Subject: Safety valve replacement for [equipment name / serial number]
The original safety valve on this unit is listed as full bore type (全量式), model [model], size [size], set pressure [value] MPa. Your quotation offers a lift type (揚程式) valve in the same size. Please confirm the rated capacity of both valves for [fluid] at this set pressure, and whether the proposed valve meets or exceeds the required capacity of [value] kg/h. Please also tell us which edition of JIS B 8210 the valve complies with.
이 글의 한계
- 인용한 JIS 정의는 2017년판입니다. ISO 4126-1과 -7을 바탕으로 한 2025년판은 문구가 다를 수 있습니다.
- 분출량 4~5배는 일본 제조사 한 곳의 일반적인 수치입니다. 실제 데이터시트의 정격 분출량으로 비교하십시오.
- 정리한 보일러 규정은 일본 법규입니다. 한국에 설치된 설비는 한국의 법규와 KS를 따라야 하며, 이 글은 한국 조문과 KS 원문을 확인한 것이 아닙니다.
- 이 글은 무엇을 확인하고 누가 판단하는지를 설명하는 글입니다. 용량 산정 방법이나 안전밸브의 설정·시험·교체 절차가 아니므로, 그런 작업은 밸브 제조사와 해당 법규에 따른 자격자에게 맡기십시오.
FAQ
일본 보일러에서 안전밸브와 릴리프 밸브는 무엇이 다른가요?
일본 보일러 구조규격은 보일러의 종류와 수온으로 구분합니다. 증기 보일러에는 안전밸브를, 수온 120℃ 이하의 온수 보일러에는 릴리프 밸브를 설치합니다. 120℃ 이하라도 점검하기 쉬운 위치에 릴리프관을 갖춘 온수 보일러는 릴리프 밸브를 생략할 수 있습니다. 120℃를 넘는 온수 보일러에는 안전밸브가 필요합니다.
안전밸브는 왜 수직으로 설치해야 하나요?
스프링과 디스크가 똑바로 위아래로 움직이도록 설계되었기 때문입니다. 일본 보일러 구조규격도 안전밸브를 본체에 직접 달고 밸브 축을 수직으로 하도록 정합니다. Venn의 자료도 안전밸브는 원칙적으로 수직 설치 전용이라고 하며, 눕히거나 비스듬히 달면 오작동의 원인이 됩니다.
설정압력보다 낮은데도 새는 이유는 무엇인가요?
흔한 원인은 시트 접촉면의 손상입니다. 디스크와 시트 사이에 이물질이나 스케일이 끼어 흠집이 나면 설정압력보다 낮아도 누설이 생깁니다. 운전압력이 설정압력에 너무 가까운 것도 누설의 원인입니다. Baker Hughes의 기술 기사는 시트 기밀을 유지하려면 운전압력을 일반적으로 설정압력의 95% 이하로 하라고 설명합니다. 누설이 계속되면 정기 보수 기간에 분해 정비와 설정 확인을 하는 것이 보통입니다.
안전밸브의 레버는 무엇에 쓰나요?
디스크를 손으로 들어 올려 밸브가 작동할 수 있는지, 고착되지 않았는지 확인하는 장치입니다. Venn의 자료는 입구 압력이 설정압력의 75% 이상일 때만 쓰라고 합니다. 허용 압력과 빈도는 제품마다 다르므로 사용 중인 밸브의 취급설명서를 확인하십시오.
전양정식(full lift)과 전량식(full bore)은 같은 것인가요?
바탕이 되는 생각은 같습니다. 디스크가 충분히 올라가서 커튼 면적이 더는 유량을 제한하지 않는다는 점입니다. 그러나 full lift는 유럽·영국의 양정 분류(low, high, full lift)에서 온 말이고, full bore type은 일본 제조사가 JIS B 8210의 전량식(全量式)을 영어로 옮긴 말입니다. 한국어 자료의 전양정식·전량식도 같은 방식으로 정의가 다를 수 있으니, 라벨이 같다고 가정하지 말고 데이터시트의 정의와 정격 분출량을 확인하십시오.
출처
- 일본규격협회(JSA): JIS B 8210:2025 안전밸브, 미리보기(개정일, 적용 범위, 대응 ISO 규격, 제품 규격이라는 설명. 일본어)
- Venn Co., Ltd.(주식회사 벤): 안전밸브 기술 자료(JIS B 8210:2017 정의, 분출량 비율, 용어, 레버, 설치 방향. 일본어)
- Yoshitake: Safety valve FAQ(영어 표기 "lift type", "full bore type")
- 일본 후생노동성: 보일러 구조규격(2003년 고시 제197호)(안전밸브의 수·위치·JIS 적합. 일본어)
- 일본 후생노동성: 보일러 구조규격 일부 개정에 관한 통달(2025년 11월 7일)(분출량과 최대 증발량, 유효 분출 면적 πDℓ. 일본어)
- Spirax Sarco: Types of safety valve(low, high, full lift. 보어 지름 1/4에서 full lift)
- Baker Hughes: Operational Basics of Safety Valves(Valve Magazine, 2024년 5월)(힘의 균형, 팝 작동, 운전압력과 설정압력)
일본어 원문 기사이 가이드는 일본 독자를 위해 쓴 MONOSCOPE 기사를 바탕으로 했습니다: 安全弁の揚程式と全量式の違い｜仕組み・構造と使い分け
편집자 소개
MONOSCOPE 편집자FOUNDER & EDITOR플랜트 설비 제조사와 플랜트 엔지니어링 회사에서 약 10년간 설비 제안, 설계, 시운전을 맡은 뒤 디지털 마케팅으로 옮겼습니다. 현재는 B2B 제조기업의 웹 컨설턴트로서 기업이 제품과 기술을 알기 쉽게 설명하도록 돕고 있습니다. 일본 국가자격인 에너지관리사(Energy Manager)와 제3종 전기주임기술자를 보유하고 있습니다.
2017년부터 엔지니어링 블로그를 운영해 500편 이상의 글을 썼고, 구독자 약 2만 명의 일본어 YouTube 채널을 운영합니다. 모든 가이드는 일본 생산 현장의 시각으로 쓰고, 인용한 규격과 대조해 검증합니다.
