습공기선도 쉽게 이해하기
습공기선도표는 아래와 같이 생겼는데 한눈에 봐도 너무 복잡하게 생겼고 도대체 뭘 의미하는 표인지 알 수가 없다. 따라서 핵심만 추려서 설명해보겠다. (편의상 습구온도=WB(Wet bulb temperature), 건구온도=DB(Dry bulb temperature)로 표기함. 건구온도는 일반적인 온도계를 사용해서 잰 온도를 뜻하며 습구온도는 온도계를 젖은 천으로 감쌌을 때의 온도를 뜻한다. 습구온도는 습기의 영향을 감안한 온도(=사람이 느끼는 온도)이다. 왜냐하면 인체가 느끼는 온도라는 것은 습기의 영향을 강하게 받기 때문이다. 결국 인체가 느끼는 온도를 측정하고 습도와 기온과의 관계를 도표로 정리해놓은 것이 습공기선도라고 이해하면 된다)
습공기선도의 핵심은 아래 딱 2가지만 알면 된다.
1. 포화수증기량은 온도에 비례(∝)
2. 상대습도는 온도에 반비례
포화수증기량이란 것은 해당 온도에서 공기가 가질 수 있는 최대의 수증기(물방울)량을 말한다. 온도가 높아지면 '공기가 따뜻해지면서 물분자 움직임이 활발해지고 같은 체적 안에서 더 많은 물을 갖고 있을 수 있다'는 뜻이다. 즉, 온도가 높아지면 포화수증기량 역시 높아지므로 비례관계이다. 상대습도라는 것은 해당 온도에서 얼마나 공기 안에 물이 가득 차 있냐를 나타내는 개념이다. 온도가 높아지면 포화수증기량, 즉 공기가 포함할 수 있는 최대 수분이 늘어나므로 상대습도는 오히려 떨어지게 된다. 예를 들어 방 안의 수분이 약 20% 정도 있다고 할 때 상대습도는 20%정도이지만 공기를 가열하면 공기가 보유할 수 있는 물방울의 최대치가 늘어나므로(분모가 100이 아니라 120, 130으로 계속 올라감) 상대습도는 20% 아래로 떨어지게 된다. (이와 달리 방 안에 존재하는 수분은 일정하므로 온도가 변해도 방 안의 물방울의 양은 변하지 않는데 이를 상대습도와 대비되는 개념으로 절대습도라고 부른다.)
일단 이 두 가지 개념만 알면 나머지는 이해가 된다. 다음은 위에서 파생되는 개념들이다.
3. 노점온도(=결로 발생 온도)는 절대습도에 비례
노점온도는 공기 속의 수증기가 응결해서 이슬이 맺히는 온도(=이슬점)를 말하는데 공기속 물분자량이 많으면 따뜻한 날씨에도 쉽게 결로가 발생할 수 있으므로 절대습도에 비례한다. 결로는 영하의 추운 날에만 생기는 것이 아니며 봄비가 내리는 등 비교적 온화한 날에도 결로가 생기는 경우가 있는데 이는 절대습도가 높아져서 이슬점이 상승한 결과, 영상의 따뜻한 날씨에도 응결현상이 발생하기 때문이다. 즉, 절대습도가 높아지면 노점온도(이슬점)도 상승함. 여기서 중요한 포인트는 이슬점은 기온과 아무 상관이 없으며 오직 습도에만 영향을 받는다는 점이다.
4. 습구온도(=불쾌감)는 절대습도에 비례
위에서 습구온도는 습기의 영향을 감안한 온도라고 설명했다. 습기가 많으면 같은 온도에서도 더욱 덥게 느껴진다. 따라서 습구온도는 절대습도에 비례한다. (고온다습한 한국의 기온을 떠올려보면 쉽게 이해가 된다. 같은 온도라도 습도가 높으면 더욱 끈적한 느낌이 들고 불쾌하고 더운 것이다. 이와 달리 건구온도는 습도에 영향을 받지 않으며 따라서 습도와는 무관하다.) 인체가 더위를 느끼는 이유는 몸의 열을 몸 바깥으로 잘 뺏기지 못할 때 나타나는 현상인데, 물방울은 열을 전달하는 속도가 공기보다 느리며(=공기보다 열에너지를 더 많이 흡수하며) 따라서 습기가 높을수록 공기의 열을 전달(발산)하는 능력이 떨어져 같은 기온이라도 더 덥게 느껴지는 것이다. 이 설명이 복잡하고 잘 이해가 가지 않는다면 그냥 여름철 고온다습한 기후를 떠올려보면 된다.(즉, 절대습도가 높으면 습구온도(=몸이 느끼는 온도)도 올라간다)