공기의 성질에 대하여..

이번에는 공기의 종류와 성질에 대하여 알아보도록 하겠습니다. 우선 공기는 건조공기, 습공기, 포화공기, 불포화공기로 나누어 진는데 먼저 건조공기(Dry Air)란 수증기를 전혀 함유하지 않은 건조한 공기를 말하며, 조성은 N₂ : 78.1%  O₂: 20.93%  Ar:0.933%   CO₂: 0.03% 등으로 이루어져 있습니다. 그리고 습공기(Moist Air)는 건조공기중에서 수분을 함유한 것으로 수분은 기체적인 상태로 혼합되어 있습니다. 포화공기(Saturated Air)는 공기중에 포함된 수증기량은 공기온도에 따라 한계가 있고 온도, 압력에 따라 변합니다. 최대한도의 수증기를 포함한 공기를 '포화공기' 라 하며, 공기의 온도가 상승하면 포화압력(Ps)도 상승하여 공기는 보다 많은 수증기를 함유할 수 있게되며, 온도가 내려가면 공기가 함유할 수 있는 수증기의 한도는 작아져 포화 압력은 내려가게 됩니다. 불포화공기(Unsaturated Air)는 포화점에 도달하지 못한 습공기로서 실제의 공기는 대부분의 경우 불포화공기라고 볼 수 있습니다.

다음으로 공기의 상태치에 따는 온도에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 먼저 건구온도(Dry Bulb Temperature)는 보통의 온도계가 지시하는 온도를 말합니다. 습구온도(Wet Bulb Temperature)는 습구온도계로 측정한 온도로서 습구온도계에 있어서는 가제위의 수막에서 물이 증발해서 증발열을 빼앗아 수막의 온도는 강하하므로 공기의 건구온도 보다 낮아집니다. 이 때 공기의 건구온도와 수막온도의 온도차에 의해 공기에서 수막으로 열이 이동하여 수막온도를 높이려고 하는데, 이 때 증발에 의한 열손실량과 전열에 의한 취득열량이 똑같이 평형된 곳에서 수막온도가 일정하게 되는데, 이것이 공기의 습구온도입니다.

노점온도(Dew Point Temperature)는 습공기중의 수증기가 공기로부터 분리되어 응축하기 시작할 때의 온도. 즉, 습공기의 수증기 분압과 동일한 분압을 갖는 포화습공기의 온도를 말하며, 절대습도(Specific Humidity)는 습공기에 함유되어 있는 수증기의 중량을 건조공기의 중량으로 나눈 값. 즉, 건조공기 1kg에 대한 수증기의 중량을 말합니다. 상대습도(Relative Humidity)는 수증기의 분압과 동일온도의 포화습공기의 수증기 분압의 비로서 1세제곱미터의 습공기중에 함유된 수분의 중량과 이와 동일온도의 1세제곱미터의 포화습공기 중에 함유되고 있는 수분의 중량과의 비를 의미 합니다.

포화도(Saturation Degree)란 습공기의 절대습도와 그와 동일온도의 포화습공기의 절대습도의 비를 의미하며, 비용적(Specific Volume)이란 1kg의 무게를 가진 건조 공기를 함유하는 습공기가 차지하는 체적을 말합니다. 습공기의 엔탈피(Enthalpy)는 건조공기가 그 상태에서 가지고 있는 열량과 동일온도에서 수증기가 가지고 있는 열량(현열+잠열)과의 합을 말합니다. 즉, 단위 중량의 습공기가 갖는 현열량과 잠열량의 합을 의미 합니다. 현열비(Sensible Heat Factor)는 전열량에 대한 현열량의 비로서 실내로 취출되는 공기의 상태변화를 나타냅니다.