일반냉동톤과 법정냉동톤의 차이 / 압력단위 환산방법

[그림자(朴 鉉求)]

일반냉동톤과 법정냉동톤의 차이

일반적으로 고압가스냉동제조업소에서 관례적으로 칭하는 일반냉동톤과 고압가스안전관리법에서 냉동능력을 나타내는 법정냉동톤에는 차이가 있다.

◈ 일반냉동톤이란?
냉동 사이클 중 증발기에서 냉매가 증발하여 빼앗아 오는 열량의 크기를 말하며 증발기 능력이라 한다. 냉동 능력의 단위는 1시간당 증발기에서 제거할 수 있는 열량을 말하며 단위는(kcal/h)로 한다. 미국에서는 Btu/h를 사용한다. 즉, 1냉동톤(RT)은 0℃의 물 1톤을 24시간 동안에 0℃의 얼음으로 만드는데 필요한 열량이다.

이를 계산하여 물을 액체에서 고체(얼음)로 만들려면 얼음의 융해잠열을 생각해야 한다. 얼음의 융해잠열은 1㎏당 79.68kcal/㎏이므로 79.68 ×1000/24 = 3,320 kcal /h가 된다. 이것이 바로 1냉동톤(RT: Refrigerating Ton)이라 한다.

이상은 한국냉동톤(= 일본냉동톤)을 의미하며 주로 냉장, 냉동설비의 냉각 부하를 말할 때 사용된다. 미국에서는 USR/T로 표시하며 3,024 kcal/h를 1USR/T로 칭한다.
즉, 1USR/T = (144BTU/lb x 2,000 lb)/(24h x 3.968 BTU/kcal) = 3,024 kcal/h

◈ 법정냉동톤이란?
고압가스 안전관리법상의 냉동능력산정의 기준이 되는 것으로 일명, 호칭 냉동능력이라고도 한다. 이것은 단순히 제품이 고압가스안전관리법에 적용되는가를 판단하는 기준으로 사용된다. 즉, 압축기의 피스톤 압출량(V㎥/h)을 기준으로 압축기의 호칭냉동능력을 정한다.

따라서, 법정냉동톤은 R = v/c 로 표시한다.
여기서,
R : 1일 법정냉동능력
V : 압축기의 표준회전속도에 대한1시간의 Piston압출량(㎥/h)
C : 냉매가스의 종류에 따른 상수 (정수)

압력단위 환산방법

현재 국내의 가스관계법 및 기타 법령에서 공식적으로 허용되는 압력단위는 파스칼(Pa)이다. 따라서 과거에 사용되던 kg/cm² 또는 수주(水柱:mmH²O)는 국제표준규격에 맞는 Pa단위로 환산해서 사용해야 한다.
* 압력(Pressure) : 임의의 물체의 표면에 대하여 단위면적에 가해지는 수직으로 받는 힘의 크기

압력단위가 바뀜에 따라 그동안 가스산업현장에서 일반적으로 사용되었던 kg/cm² 또는 mmH²O 와는 어딘지 모르게 낯설고 그 크기가 어느 정도인지 짐작하기가 어려운 점이 있는 것도 사실이다. 그래서 암산으로도 간편하게 사용할 수 있는 환산방법을 소개한다.

우리가 보편적으로 알고 있듯이 kg/cm²은 수주인 mmH²O보다 큰 단위이다. 따라서, 통상적으로 큰 단위인 kg/cm²은 MPa로, 작은 단위인 mmH²O는 KPa로 상호 환산한다.

※ 여기서, Pa앞에 붙이는 접두사 M은 Mega, 즉 100만을 뜻하며, K는 Kilo, 즉 1,000을 뜻한다. 따라서 1MPa = 1,000,000Pa이며, 1Kpa = 1,000Pa. 그러므로,

 1MPa = 1,000 KPa이다.

(1) kg/cm² → MPa : 10으로 나눔
     kg/cm² ← MPa : 10을 곱함
 (예) 10 kg/cm² ≒ 1 Mpa
       1 kg/cm² ≒ 0.1 Mpa
       2 Mpa ≒ 20 kg/cm²
       0.2 Mpa ≒ 2 kg/cm²

(2) mmH²O → Kpa : 100으로 나눔
    mmH²O ← Kpa : 100을 곱함
 (예) 2,500 mmH²O ≒ 25 Kpa
       250 mmH²O ≒ 2.5 Kpa
       33 Kpa ≒ 3,300 mmH²O
       3.3 Kpa ≒ 330 mmH²O

이상과 같이 이러한 환산방법을 활용한다면 근사치로 압력단위 환산을 빠르고 간편하게 할 수 있으며, 막연했던 Pa단위의 수치가 과거의 kg/cm² 또는 mmH²O에 비하여 어느 정도의 크기를 가지고 있는지 판단할 수 있을 것이다.

물론 보다 정확한 환산방법은 다음과 같다.
1 kg/㎠ = 98066.5Pa = 98.0665kPa = 0.0980665 MPa ≒100kPa ≒0.1 MPa