수영장의 물은 왜 계속 증발할까?

[임도교]

수영장의 물은 가만히 있는 것처럼 보이지만 사실은 끊임없이 공기 속으로 올라가고 있습니다.

이 현상을 증발이라고 합니다.

물 분자들은 항상 움직이고 있는데 그중 에너지가 높은 분자들은 물 표면을 떠나

공기 속으로 수증기 형태로 날아갑니다.

그래서 물은 특별히 끓지 않아도 항상 조금씩 기체 상태로 변하고 있습니다.

수영장에서 증발이 더 많이 일어나는 이유는 몇 가지가 있습니다.

① 물의 온도가 높기 때문

수영장 물은 보통 28~30°C 정도입니다.

온도가 높을수록 물 분자의 운동이 활발해져 더 많은 분자가 공기 중으로 날아갑니다.

② 공기가 물보다 건조하기 때문

공기가 건조하면 공기는 더 많은 수증기를 받아들일 수 있습니다.

그래서 물은 계속 공기 속으로 증발합니다.

③ 사람의 움직임 때문

수영장에서 사람들이 움직이면

• 물이 튀고

• 물 표면이 계속 깨지고

• 물과 공기의 접촉면이 커집니다. 그러면 증발 속도가 훨씬 빨라집니다.

④ 공기 흐름 때문

환기나 공기 흐름이 있으면 물 위에 있는 수증기가 계속 다른 공기로 바뀝니다.

그래서 물은 계속 증발하게 됩니다.

실내보다 실외 수영장이 증발이 빠른 이유

1️⃣ 바람의 영향 (가장 큰 이유)

실외 수영장은 항상 바람의 영향을 받습니다.

물 위에서는 증발하면서 수증기층이 얇게 형성됩니다. 그런데 바람이 불면 이 수증기층이 바로 날아가 버립니다.

그러면 물은 다시 공기와 직접 접촉하게 되고 새로운 물 분자가 계속 증발하게 됩니다.

즉 바람 → 수증기 제거 → 계속 새로운 증발 발생

그래서 실외 수영장은 증발 속도가 훨씬 빨라집니다.

2️⃣ 공기의 습도 차이

실내 수영장은 시간이 지나면 실내 공기가 점점 습해집니다.

공기가 이미 수증기를 많이 가지고 있으면 물은 더 이상 쉽게 증발하지 못합니다.

하지만 실외는 다릅니다.

바람과 대기 순환 때문에 항상 새로운 공기가 들어옵니다.

그래서 공기는 계속 수증기를 받아들일 여유가 있습니다.

3️⃣ 태양 복사열

실외 수영장은 태양빛을 직접 받습니다.

태양은 단순히 공기만 데우는 것이 아니라 물 표면 자체를 가열합니다.

물 온도가 올라가면 물 분자의 운동이 활발해져 증발 속도가 증가합니다.

실외 수영장이 실내 수영장보다 물 보충량이 더 많고 열 손실도 더 크게 발생합니다.

물이 증발하면 어떤 현상이 발생할까요?

이것은 수영장 온도를 유지하려면 왜 많은 열이 필요할까? 라는 의문점이기도 합니다

이건 바로 증발과 깊은 관계가 있습니다.

물이 수증기로 변하려면 단순히 온도만 올라가는 것이 아니라 많은 에너지가 필요합니다.

이 에너지를 잠열(증발잠열)이라고 합니다.

예를 들어 물 1kg이 증발하려면 약 540 kcal 정도의 열이 필요합니다.

이 말은 무엇이냐면 물이 증발할 때 그 열을 수영장의 물에서 빼앗아 간다는 뜻입니다.

물 1톤(1000kg)를 1도 올리는때 필요한 열량이 1000 kcal 입니다 즉 ,500kg의 물을

1도 올리는데 필요한 에너지를 빼앗긴다는 이야기와 동일 합니다. (실감나시나요 ?? ㅠㅠㅠ)

즉 이런 일이 일어납니다.

수영장 물 → 수증기 증발 → 열이 함께 빠져나감 → 수영장 물 온도 떨어짐

그래서 수영장은 계속 열을 보충해야 합니다.

실제 수영장에서 일어나는 일

예를 들어 작은 수영장에서도 하루에 수십 kg의 물이 증발할 수 있습니다.

만약 하루에 50kg의 물이 증발하면

필요한 열량은

50 × 540 kcal

= 27,000 kcal 이 열이 계속 빠져나갑니다.

27,000 kcal 는 32kw이니 대략적으로 계산을 하여도 월 15만원 정도 연료비가 투입되어야 합니다

그래서 수영장은

• 히트펌프

• 가스보일러,기름보일러

• 전기보일러 같은 장비로 계속 열을 공급해야 합니다.