결로 /condensation

[Kim byoungil]

기상용어

고도 : altitude

좌표평면 : coordinate plane

좌표계 : coordinate system

좌표변환 : coordinate transformation

산 호 : coral

산호초 :  coral reef

상관계수 : correlation coefficient

강풍경보 : extreme wind warning 

폭풍눈 : eye of storm

태풍눈 : eye of typhoon

백반 : faculae

화씨 : Fahrenheit 

화씨온도계 : Fahrenheit thermometer

썰물 : falling tide

낙진 : fallout

낙하속도 : fall velocity

팬 풍속계 : fan anemometer

구름량 : cloudage/cloud amount

폭우 : cloudburst

미분방정식 : differential equation 

회절 : diffraction 

확산 : diffusion

보정온도계 : compensated air thermometer

완전연소 : complete(perfect) combustion

배출량 거래제도 : emission trading system

멸종위기종 : endangered species

에너지 보존 : energy conservation

에너지 변환 : energy conversion

일광 : daylight

낮 : daytime

직류회로 : DC circuit

불활성화 : deactivation

사후보고 : de briefing

쇠 : decay

감속 : decelerate

데시벨 : decibel(db)

소수 : decimal

외기복사 : extra-terrestrial radiation

온대성 저기압 : extratropical cyclone, extratropical low

극 고.저 주파 :  extremely high/ low frequency

에너지 준위 : energy level diagram

대류 에너지 : energy of convection

에너지 전달율 : energy transfer rate 

온실효과 강화 : enhanced greenhouse effect

궤도방향 : along track direction

데체 에너지 : alternative energy

고도계 : altimeter

주변온도 : ambient temperature 

경사각 : canting angle

모세관 작용 : capillary action 

이산화 탄소 : carbon dioxide

이산화 탄소 대기 농도 : carbon dioxide atmospheric concentration

인공위성 : artificial satellite

인공강설 : artificial snowfall 

상승기류 : ascending air current 

상승공기 : ascent of air

황사현상 : Asian dust phenomenon

아시아 몬순 :Asian monsoon

층권적운 : cirrocumulus stratiformis

권층운 : cirrostratus

도시기후 : city climate

맑음 : clear

청천 : clear air

일조시간 : duration of sunshine 

기후학 : climamatology

압축계수 : compressibility coefficient

먼지안개 : dust fog

역학조건 : dynamic condition

방위 : cardinal direction

임계온도 : cardinal temperature

이월효과 : carry-over effect

우주 먼지 : cosmic dust/우주선 : cosmic ray 

우주성 방사성 동위원소 : cosmogenic radioisotope 

반시계 방향 풍향전환 : counterclockwise wind shift

악기 : Cretaceous period

임계각 : critical angle

원 적외선 : far infrared

1. 결로현상 : 수분을 포함하고 있는 공기가 이슬점 이하로 온도가 떨어지면 온도차이가 큰 벽체나 창문,천정 등의 격판에 물방울이 생기는 현상을 말한다.  여름에 컵에 차가운 음료수를 담아두면 컵의 걷면에 물방울이 조롱조롱 맺혀지는 것을 볼 수 있고 사우나를 가면 벽면에 접촉한 뜨거운 수증기가 이슬점이 형성되어 물방울로 나타나게 된다.  이런 것을 표면 결로라고 하다.

2. 결로의 종류 : 표면결로와 내부 결로가 있다.

내부 결로는 구조물 내부가 이슬점 이하의 온도 차이로 인해서 물이 생겨나는 현상으로 구조물 안전에도 심각한 영향을 줄 수 있으므로 특히 주의 하여야 한다. 

3.예방 대책 : 

 1) 환기 : 결로방지의 가장 일반적인 해결방안으로 환기를 들 수 있다. 실내 온도와 외부 온도가 큰 차이를 나타낼 때 실내결로가 발생하는 것을 방지하기 위하여 주기적으로 환기를 하여 예방한다. 수분을 먹은 공기는 따뜻한 곳에서 차가운 곳으로 흐르는 특성을 가지고 있으므로 환기를 자주하여 외부로 습증기를 배출하여 결로현상을 미연에 방지 한다. 

2) 실내과습 금지 : 실내에 젖은 빨래를 두거나 수분을 많이 발생시키는 일을 하게 되면 습도가 높아져서 같은 온도 차이더라도 쉽게 결로현상이 나타난다. 이를 예방하기 위해서는 실내를 건조하게 관리하는 것이 중요하다.

3) 창문 결로 예방 : 외부의 차갑거나 떠거운 공기와 실내공기가 근접하는 창문에서 잦은 결로현상을 볼 수 있는데 이 경우에는  창문에 단열재로 보완하거나 마른 수건에 중성 세제를 묻혀서 자주 닦아주는 것이 좋다.

4. 이슬점 온도(=노점온도)/Dew point temperature

물은 온도가 0oC를 응고점이라하여 액체인 물이 고체인 얼음으로 변하게 된다. 다시 온도를 높여서 100oC가 되면 액체인 물이 기체인 수증기로 변화하게 되는데, 이를 기화점(증발)이라고 한다. 

1) 이슬점(Dew point)

이슬점은 대기 속의 수증기가 포화되어 그 수증기의 일부가 물로 응결할 때의 온도를 뜻한다.

대기 중에는 기체상태의 수증기를 포함되어 있는데, 대기가 함유할 수 있는 최대의 수증기량을 포화수증기량이라고 한다.

대기 중에 포함된 수증기의 압력을 포화수증기의 압력으로 나눈 것을 상대습도라고한다.

포화수증기량은 온도에 따라 올라가기 때문에, 대기를 냉각시켜서 포화수증기량이 감소하면 상대습도가 증가한다.

상대습도가 100%가 되는 포화 상태에서는 대기 중의 수증기가 더 이상 기체 상태로 존재하지 못하고 액체인 물방울로 변하게 된느데, 이때의 온도를 이슬점이라고 한다.

상대습도가 높으면 이슬점의 현재 온도와 가깝다는 것을 의미하고, 이슬점이 높다는 것은 상대습도가 낮은 것을 의미한다.

대기압이 낮아지면 이슬점이 낮아지는데, 이는 공기의 부피가 증가함에 따라 수증기압이 줄어들어 수증기가 쉽게 이슬로 변할 수 없게 되기 때문이다. 보통의 경우 고도가 높아지면 기압이 낮아지므로 100m 올라갈 때만다 이슬점은 약 0.2℃씩 내려간다.

공기의 온도와 이슬점의 온도가 같아지는 순간 대기 안의 수증기가 액화되기 시작한다.

이슬점에서는 물이 수증기로 변하는 기화 속도와 수증기가 물로 응결(액화)되는 속도가 같다. 

이슬점 온도 이하에서는 액화 속도가 기화 속도보다 빨라서 물방울이 생긴다.

응결된 물방울이 공기 중에 있으면 안개나 구름이 되고, 고체 표면에 맺히면 이슬이라고 한다.

이슬점은 공기 중의 수증기가 응축되어 액체 수분으로되는 온도와 공기 습도의 비율이다. 

안개, 여러표면의 물방울등으로 나타날 수 있다.

이슬점의 의미

• 공기가 냉각되어 응결이 시작될 때의 온도
• 포화 상태에 도달할 때의 온도
• 현재 수증기량과 포화 수증기량이 같을 때의 온도
• 상대 습도가 100%일 때의 온도

2) 포화수증기 량(Satturation vapor content)

포화수증기량(Saturation vapor content)

공기가 최대한으로 수증기를 포함한 상태를 포화 상태라 한다.

포화수증기량 : 포화 상태의 공기 1㎥ 속에 포함된 수증기량(g)

즉 온도가 높으면 포화 수증기량도 높아진다.

포화수증기량은 온도에 의해서 달라진다.

포화 수증기량 곡선을 통해 이슬점, 응결량, 습도 등을 계산할 수 있다.

A는 20도의 온도에서 수증기량이 10으로 불포화상태를 의미하며, B는 10도의 온도에서 9.4의 수증기량이 포화 수증기량 곡선에 닫아서 이슬점이 된다.

불포화 공기 A를 포화시키는 방법으로는 첫번째, 공기 A의 온도를 B까지 낮추면 포화 수증기량곡선에 들어간다.

둘째, 수증기를 C 위치까지 공급해주면 포화상태로 들어가게 된다.

공기 A의 응결량을 계산한다면, "응결량 = 현재 공기 중의 수증기량 - 냉각된 온도에서의 포화 수증기량"이므로,

9.4g/㎥ - 4.8g/㎥ = 4.6g/㎥ 이 된다.

공기 A의 습도를 계산한다면, "습도 = 현재 수증기량 / 현재 온도의 포화 수증기량 x 100"이므로,

9.4g/㎥ / 17.3g/㎥ x 100 ≒ 54.3% 가 되는 것이다.

2. 건축물의 결로 방지 
1) 

3. 발생원인