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 http://blog.naver.com/totolee72/60009540926
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 결로의 원인 상대습도와 이슬점

1. 상대습도

흔히 우리가 습도라고 표현하는 습도는 상대습도입니다.
                     실제 수증기량
상대습도 = -------------------- × 100
       포화 수증기량

공기중에 포화수증기량은 온도에 따라 다릅니다.

온도가 30℃에서 포화 수증기(공기가 가질수 있는 최대의 수증기량)는 30.4mg/m3 입니다.
그런데 실제로 21.3g/m3의 수증기가 포함하고 있다면 습도는

                         21.3

상대습도=  --------------- * 100% = 70% 가 되는 것입니다.

                        30.4


2. 이슬점(dew point)

공기 중에서 물체를 서서히 냉각시키면
그 둘레의 공기의 온도도 내려가서,
어떤 온도에 달하면 공기 중의 수증기가 응결하여
물체의 표면에 이슬이 생길 때의 온도입니다.
만약 여름철 실내가 30℃에 습도(상대습도)가 70%라고 한다면
유리컵에 몇 ℃의 물을 넣어야 컵표면에 물방울이 맻힐까요?


답) 먼저 실내의 온도가 25℃ 며 상대습도가 55%라면

     25℃의 포화수증기를 알아야 합니다.
25℃에서 공기의 포화수증기량 = 23.1g/m3

  그러면 실제공기의 수증기량은 상대습도가 70% 이므로
= 23.1g/m3 * 0.55 = 12.7g/m3

즉 지금 실내의 공기는 12.7g/m3 의 수증기를 포함하고 있는
것입니다.

포화수증기량이 12.7g/m3일때 온도는 약 15℃부근이 됩니다.

그러므로 유리컵 속의 물의 온도가 15℃ 이하가 되면
컵 표면에 물방울이 맺힐겁니다.

이때의 온도 15℃가 바로 이슬점이라고 하는 것입니다.
이슬점이 항상 같은 것이 아닙니다.
그래서 상대습도와 이슬점은 밀접한 관계가 있는 것이지요.

만약 위에 문제에서 25℃의 실내공기에서 습도가 80%라면
     위의 계산을 반복하면..

     공기의 실제수증기량 = 23.1g/m3 * 0.8 = 18.5g/m3

  18.5g/m3의 포화수증기량을 가지는
온도는 대략 21도 정도입니다.

   그러면 이때의 이슬점은 21℃가 되는 것입니다.

주택의 하자 발생중 많은 부분이 결로문제입니다.
스틸하우스가 결로발생부분에서
다른 건축방식에 비해 우려가 높다는 것은
사실입니다. 스틸 자체가 목조나 콘크리트 보다
훨씬 더 열전달이 쉽기 때문입니다.
그렇다고 결로가 발생된다는 이야기는 아닙니다.
결로 발생대책을 하면 아무런 문제가 없습니다.
목조나, 조적, 콘크리트도 결로로 부터 안전할 수 없습니다.
결로발생을 방지하기 위해서는 건축전에 결로발생요인을 알고
대처해야 합니다.


그럼 결로란 무엇인가 알아보자구요.

사실 결로에 관해서는 중고등학교때 교과서 수준의 지식만 있으면
이해가 충분합니다.

여름철 스텐레스컵이나 유리컵에 음료수를 따르면 컵 외부 표면에
물방울이 맺힙니다.
차가운 음료일때 그렇지요. 냉장고에 넣어둔 물병을 꺼내 놓아도
물방울이 맺히듯이요.

이것이 결로입니다

왜 그럼 여름철 유리컵에 찬 음료를 담으면 표면에
물방울이 맺힐까요?
그 공기의 힘이죠

공기는 일정량의 수증기를 가지고 있습니다. 우리가 많이 쓰는
습도가 높은날은 공기중에 수증기의 양이 많아지는 경우지요.
우리가 일반적으로 쓰는 습도는 상대습도입니다.
습도에는 상대습도, 절대습도가 있지요.
나중에 상대습도와 절대습도를 설명하기루 하구요.

공기는 일정량의 수증기를 가지고 있는데.. 온도가 높은면 많은
수증기를 가질수 있구요.
온도가 낮으면 그 반대입니다.

공기가 가질수 있는 수증기의 양은 한계가 있습니다.
포화수증기양 이지요..
예를 들면

--------------------------------------------

     기온(℃)                 포화수증기량(g/m3)

--------------------------------------------
        5                          6.8
       10                          9.8
       15                         12.8
       20                         17.3
       25                         23.1
       30                         30.4

--------------------------------------------

기온에 따라 공기가 함유할 수 있는 최대의 수증기량입니다.

다시 돌아가서 컵에 물방울이 발생하는 이유는 이렇습니다.

외부온도가 30℃ 인 여름날 공기가 30.4 g/m3 의 수증기를
가지고 있을때 갑자기 유리컵안에 5℃ 의 음료수를 채운다면
금방 컵외부표면의 온도가 급격히 떨어질
것입니다. 예를 들어 1분후 유리컵 표면온도가 10℃로
떨어질 것입니다.
이때 유리컵 외부에 접해있는 공기의 온도도 10℃가 됨으로써
이 공기는 위에 표에서 보듯 9.8 g/m3의 수증기를
가질수 밖에 없습니다.
결국 자신이 가지고 있던 30.4 g/m3의 수증기를 9.8 g/m3만
남기고 방출 시켜야하겠지요.
공기로 부터 방출된 수증기는 더이상 기체상태로 공기중에 있지
못하고 컵표면에 액체상태로
변화되는 것입니다. 이해가 되시는지 모르겠네요.

그러면 몇가지 질문을 해볼게요..이해하셨는지..



1. 같은 기후 조건에서 나무컵이랑 스텐레스 컵이랑 동시에
찬음료를 담았다면
   어떤 컵에서 먼저 물방울이 맺힐까요?
    답) 당연히 스텐레스 컵이겠죠? 컵안에 찬음료의 차가운 온도가
금속이 목재보다 훨씬   빨리 전달함으로 스텐레스 컵 외부의 공기가
더 빨리 차가워 짐으로서 자신의 수증기를 빨리 배출하게 되겠지요?
      
   여기서 잠깐) 그런 이유로 스틸하우스의 단점으로
결로가 언급되는 것입니다.
그렇지만 스텐레스 보온물통의 경우 내부에서 외부로
열이 전달되는 차단함으로써 찬 음료를 넣어두어도
외부 표면에 결로가 발생되지 않는 것처럼 결로문제도
그리 우려하실 문제는 아닙니다.
단지 좀 더 주의를 요할 뿐입니다.



2. 왜 겨울철과 여름철중 언제 결로가 많이 발생할까요?

   답) 위에 예를 든것처럼 온도차가 큰 경우 결로발생이 높은거죠
       그럼 당연히 겨울이겠지요?
       외부온도는 -10℃ 이고 내부온도는 20℃이니깐요
       약 30℃의 차이가 발생하네요.  
       포화수증기의 양이 많이 나겠지요?
       여름철의 경우 온도차가 별로 없으니...
      
3. 겨울철 결로는 내부에 발생할까요? 아님 외부에 발생할까요?
   답) 내부이죠..
       물컵의 경우를 반대로 생각해보세요 찬음료를 담은 곳이
외부이고.. 컵의 외부는 주택의 실내가 되겠지요?
그럼으로 벽지에 곰팡이랑 냄새등등...이유를 아시겠지요?

4. 지하층은 여름에도 결로가 일어나기 쉬을까요? 어려울까요?


   답) 쉽다. 생각해보세요 지하실안 공기는 온도가 높구요
    지하벽은  땅속에 묻혀 있으니 온도차가 지상보다
    많이 차이가 나게됩니다.  
     그래서 지하실의 결로 발생의 우려가 높습니다.


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