덕트 저항은 광산 환기 시스템에서 공기가 덕트와 갱도, 분기관과 각종 설비를 통과할 때 발생하는 마찰 손실과 국부 손실을 통칭하는 개념이다. 같은 송풍기를 사용하더라도 덕트 저항이 크면 갱내 말단까지 도달하는 풍량이 줄어들고, 환기 기준을 만족하지 못하는 구역이 생길 수 있다. 따라서 덕트 저항을 정확히 이해하고 설계 단계에서부터 적절히 관리하는 것이 광산 환기 안전과 에너지 절감을 동시에 달성하는 출발점이라고 할 수 있다.
광산용 환기 덕트에서 저항이 발생하는 주요 원인은 마찰과 형상 변화이다. 긴 직선 구간에서는 덕트 내벽과 공기 사이의 마찰로 인해 압력이 점차 떨어지고, 굴곡부와 분기, 축소와 확대 구간에서는 흐름이 교란되면서 국부 손실이 추가로 발생한다. 특히 갱내에서는 덕트가 갱도 벽면에 밀착되지 못하거나, 연결 부위가 매끄럽지 못한 경우가 많아 실제 덕트 저항이 계산값보다 더 커지기도 한다. 이러한 차이를 줄이기 위해서는 덕트 연결부를 가능한 한 평활하게 시공하고, 굴곡 각도와 곡률 반경을 설계 기준에 맞추어야 한다.
덕트 저항을 정량적으로 파악하기 위해서는 각 구간의 길이와 단면, 재질과 조도, 흐름 속도를 고려한 계산이 필요하다. 설계자는 전체 환기 회로를 여러 구간으로 나누어 각 구간별 압력 손실을 계산하고, 이를 합산하여 송풍기가 제공해야 할 전체 압력을 결정한다. 이 과정에서 여유 압력을 적절히 설정하지 않으면, 실제 운전 시 덕트 오염과 거칠기 증가로 인해 예상보다 큰 저항이 발생했을 때 말단 풍량이 부족해질 수 있다. 반대로 여유 압력을 지나치게 크게 잡으면 송풍기 용량이 과도해져 초기 투자 비용과 운전 비용이 동시에 증가하게 된다.
운전 단계에서도 덕트 저항 관리는 계속되어야 한다. 갱내 덕트는 시간이 지날수록 분진과 습기, 부식에 의해 내부가 오염되고, 일부 구간에서는 찌그러짐이나 누설이 발생한다. 이 경우 해당 구간의 저항이 증가하면서 풍량 분포가 설계와 달라지고, 압력 균형이 무너질 수 있다. 정기적인 점검과 청소, 손상 구간의 보수는 덕트 저항을 설계 수준에 가깝게 유지하는 가장 기본적인 방법이다. 또한 주요 지점에서 풍속과 압력을 측정하고 기록을 비교하면, 어디에서 저항이 비정상적으로 커졌는지 조기에 파악할 수 있다. 이처럼 덕트 저항에 대한 체계적인 이해와 관리가 이루어져야 광산용 송풍기의 성능이 제대로 발휘되고, 갱내 환기 시스템이 안정적으로 운전될 수 있다.
