기초 공학 실험 - 공기조화(온도, 습도 조절) 실험
분야
hwp공기조화(Air Conditioning)란 적절한 작업 및 생활환경을 조성하기 위해 공기의 온도와 습도를 조절하는 과정이다. 한마디로 실내공기를 쾌적한 상태로 만드는 작업인데, 이는 흔히 냉방장치를 이용한다. 인간의 감각에 의한 것으로 미묘하기는 하나 여름철에는 외기와 기온차가 5~6℃〫 정도이고, 실내온도 25~29℃, 습도 60~70%, 겨울철에는 실내온도 18~21℃, 습도 55~70% 정도가 좋다고 한다. 같은 습도인데, 여름철과 겨울철에 선호습도가 다른 이유는 온도가 높은 공기에서 공기가 가질 수 있는 수증기 량이 더 많기 때문이다. 따라서 계산적으로 같은 습도라도 여름철 공기가 겨울철보다 수증기를 많이 가지고 있어 인간이 느끼기에는 다른 습도가 된다. 이러한 사실을 바탕으로, 다음은 어떻게 해서, 얼마나, 무엇을 조절할 것이냐가 화두인데, 이번 실험에서는 공기조화 실험 장치를 사용하여 흐르는 공기에 열과 습도를 가하여 이에 따른 공기의 성질을 측정하고 결과적으로 습도를 조절(Control)하는 인자가 무엇인지 알아본다.
2. 이론적 배경
상대습도와 비습도는 공학과 대기 과학에서 자주 이용된다. 따라서 이들을 온도와 같이 쉽게 측정할 수 있는 양과 관련시키는 것이 바람직하다. 상대습도를 결정하는 한 가지 방법은 앞 절에서 설명한 대로 공기의 이슬점 온도를 결정하는 것이다. 이슬점 온도를 알면 증기압 Pv 및 상대습도를 결정할 수 있다. 절대 또는 상대습도를 결정하는 대표적인 방법은 그림 2. 에 표시된 것과 같은 단열 포화 과정과 관련이 있다.
