절대습도와 상대습도, 건구온도와 습구온도

공기는 온도가 올라갈수록 부피가 팽창합니다. 예로 여름철의 공기는 겨울철의 공기에 비해서 약 15% 가까이 부피가 늘어나는데, 만약에 공기의 부피를 기준으로 얼마만큼의 수분이 포함되어 있는지를 알려면 온도에 따라서 부피가 변하기 때문에 적당하지 않습니다. 그러나 부피가 증가 하더라도 그 안의 분자량은 변하지 않기 때문에 어떤 공기의 양을 측정할 때는 부피보다 중량으로 확인하는 것입니다.

수분이 전혀 포함되어 있지 않은 공기를 건공기(Dry Air)라고 하고, 실제 공기는 건공기와 수분이 섞여있는 형태입니다. 즉 수분을 포함한 공기를 우리는 습공기(Moist Air)라고 부릅니다. 절대습도(Absolute Humidity)란 건공기 1kg 중에 수분이 몇 g 포함되어 있는가를 표현한 것을 말하며, 공기의 온도가 높아져도 수분의 양은 변하지 않으므로 이 절대습도는 변하지 않습니다. 또한 공기중에 포함된 수분이 더이상 포함될 수 없게되는 상태를 포화상태라고 말하며, 그 상태의 공기를 포화습공기라고 합니다.

공기중에 함유된 수분의 양을 동일한 온도에서 포화상태일 때의 수분의 양과 비교하여 %로 나타낸 것을 상대습도(Relative Humidity)라고 부릅니다. 만약 공기중에 수분량이 같더라고 이 공기의 온도가 높다면 수분을 포함할 수 있는 비율이 커져 상대습도는 낮아지게 되는 것입니다. 절대습도는 공기중에 있는 수분의 양에 중점을 두는데 비하여, 상대습도는 공기중에 포함되어 있는 수분의 비율에 중점을 두는 것입니다. 

온도계의 밑부분에 들어있는 알코올이나 수은이 젖은 헝겊에 싸여 있는 온도계를 습구온도계라 부르며 이 습구온도계가 나타내는 온도를 습구온도(Wet Bulb Temperature)라고 합니다. 반면 흔히 우리가 알고 있는 온도계로 수은이 있는 부분이 젖은 헝겊이 없는 온도계를 건구온도계라하며, 이 온도계가 나타내는 온도를 건구온도(Dry Bulb Temperature)라고 부릅니다. 공기가 수분으로 포화상태가 되어 있지 않을 때에는 아직 공기중에 수분이 증발하여 들어갈 수 있으므로 젖은 헝겊에 포함되어 있는 수분은 점차 증발해 가지만 그 때 증발하기 위해 필요한 열을 주위에서 빼앗아 가기 때문에 젖은 헝겊의 온도는 내려가게 됩니다.

상대습도가 낮을 때는 젖은 헝겊으로부터 수분은 점차 증발하여 젖은 헝겊은 그만큼 식어져서 습구온도계의 눈금은 내려가지만 반대로 만약 주위의 공기가 포화상태로 되어 있다면 그 이상 수분을 받아들일 수 없으므로 증발은 멈추고 젖은 헝겊은 그 주위의 공기와 같은 온도인 건구온도와 같아지게 됩니다. 따라서 건구온도와 습구온도의 차이가 클수록 그 주위공기의 상대습도는 낮아지고, 같은 온도라면 공기는 포화상테애 다달아 있음을 알 수 있습니다.