습공기선도 개요 및 문제 유형

 습공기선도 개요

 

 습공기선도는 공기의 상태를 시각적으로 나타낸 그래프이다. 이는 공기의 온도, 습도, 열량 등의 상태를 한눈에 볼 수 있게 하여 냉난방 설비나 공기조화 시스템을 설계하거나 평가할 때 중요한 역할을 한다. 쉽게 말하면, 선도는 눈에 보이지 않는 공기의 성질을 그림처럼 이해할 수 있게 도와주는 도구라고 할 수 있다. 이 선도는 가로축을 건구온도, 세로축을 절대습도로 하여 구성되며, 그 위에 상대습도, 습구온도, 노점온도, 엔탈피 등의 곡선이 겹쳐져 있다. 선도 안의 한 점은 그 공기의 상태를 나타낸다.

 선도에는 다양한 정보가 담겨 있다. 대표적으로 건구온도, 습구온도, 상대습도, 비습, 엔탈피, 노점온도 등이 있다. 건구온도는 우리가 일상적으로 느끼는 공기의 온도이며, 일반적인 기온이라고 생각하면 된다. 습구온도는 물이 증발하면서 주변의 열을 흡수할 때 나타나는 온도로, 습도와 관련된 냉각 효과를 반영한 온도이다. 상대습도는 공기 중에 포함된 수증기의 양을 백분율로 나타낸 값이며, 비습은 공기 1kg당 포함된 수증기의 질량을 의미한다. 엔탈피는 공기에 포함된 총열량을 나타내며, 노점온도는 공기를 냉각했을 때 수증기가 물방울로 응결되기 시작하는 온도이다. 이 모든 요소는 선도 상에 그래프로 표시되며, 상호 연관성을 통해 공기의 변화를 분석할 수 있다.

 

 이 선도의 가장 큰 특징은 상태 변화를 시각적으로 추적할 수 있다는 점이다. 예를 들어, 냉방 시 공기는 선도에서 좌측 하향 곡선을 따라 이동하며, 제습과 냉각이 함께 일어나는 것을 의미한다. 반대로 난방 시 공기는 우측 상향 방향으로 이동하여 온도와 습도가 함께 증가한다. 또한, 외기와 실내공기를 혼합할 경우 두 상태점 사이에 선을 그리고, 혼합비율에 따라 위치를 결정함으로써 혼합공기의 상태를 산정할 수 있다. 이처럼 선도 위의 선분은 물리적 의미를 가지므로, 실기시험에서는 이를 제대로 해석하고 계산하는 능력이 요구된다.

 

어떤 문제가?

 

 실제 시험에서는 이러한 선도를 활용하여 다양한 상황을 해석하고 계산하는 문제가 출제된다. 습공기선도를 참조하여 혼합공기의 온도, 절대습도, 엔탈피, 실내현열비를 구하거나, 취출공기 온도를 구하는 것이다. 가열코일의 용량을 온도차로 구하고, 엔탈피를 이요한 가습기 용량 구하기, 절대습도를 이용한 값 구하기 등이 있다.