습공기선도

Psychrometric Chart

습공기선도는 건구온도와 절대습도로 공조 상태를 한 점으로 찍어요. 가열·냉각·가습·감습 과정이 선 위의 이동으로 보여요. 공조·냉동 연계 문제에서 상태 변화를 읽는 공통 도구예요. 건구온도와 상대습도를 바꿔 상태점 이동을 따라가 봐요.

공기의 상태를 한 장에 담은 지도

공조(냉난방)는 공기의 온도와 습도를 동시에 다룹니다. 건구온도를 가로축, 절대습도를 세로축으로 놓으면 공기의 상태가 한 점으로 찍히고, 가열·냉각·가습·감습이 그 점의 이동으로 보이는 지도가 습공기선도입니다.

🔑 선도 위의 여러 습도

①건구온도: 보통 온도계가 읽는 공기 온도

②절대습도(습도비): 건공기 1kg당 수증기 질량 [kg/kg]

③상대습도: 현재 수증기압 ÷ 포화 수증기압 (RH 100% = 포화선)

④노점: 그대로 냉각해 이슬이 맺히기 시작하는 온도

상태점 이동으로 공기조화 과정 보기

건구온도30 ℃

상대습도50 %

💡 네 가지 기본 과정

①가열: 절대습도 그대로, 오른쪽 이동 → 상대습도는 낮아짐

②냉각: 절대습도 그대로, 왼쪽 이동 → 상대습도는 높아짐

③가습: 위로 이동(수증기 추가) → 절대습도 증가

④감습: 아래로 이동(수분 제거) → 절대습도 감소

지금 상태의 습공기 상태량

절대습도

w = 13.3 g/kg

건공기 1kg당 수증기

노점온도

t_d = 18.4 ℃

이슬 맺히는 온도

습구온도

t_w = 22.3 ℃

젖은 온도계 값(근사)

상대습도

φ = 50 %

포화 대비 수증기압 비

📏 세 온도의 관계

①포화 상태(RH 100%)에서는 건구=습구=노점 온도가 같다

②불포화 공기에서는 건구온도 > 습구온도 > 노점온도 순서

③건구와 습구의 차(습구감습도)가 클수록 공기가 건조하다

④상대습도가 낮을수록 노점온도도 낮아진다

핵심 공식과 관계

절대습도(습도비)

w = 0.622 P_wP - P_w

Pw=수증기 분압, P=대기압

상대습도

φ = P_wP_s × 100 %

Ps=그 온도의 포화 수증기압

현열비(SHF)

SHF = q_sq_s + q_L

전열량 중 현열이 차지하는 비

핵심 정리와 시험 포인트

🎯 시험 포인트

①습공기선도 축: 가로=건구온도, 세로=절대습도(습도비)

②가열·냉각은 절대습도 일정(수평 이동), 순수 가습·감습은 절대습도 변화

③온도 크기: 포화 시 건구=습구=노점, 불포화 시 건구>습구>노점

④노점: 절대습도 그대로 냉각 시 포화선(RH100%)에 닿는 온도, 이때 결로

⑤절대습도 w = 0.622·Pw/(P-Pw), 상대습도 φ = Pw/Ps

📝 대표 기출문제

①[기출유형] 건구·습구·노점온도가 모두 같아지는 상태는? (답: 포화, RH 100%)

②[기출유형] 공기를 가열만 하면 상대습도는? (답: 절대습도 불변이라 상대습도는 낮아진다)

③[기출유형] 절대습도 그대로 냉각해 이슬이 맺히기 시작하는 온도는? (답: 노점온도)