증발량 계산기란?
이 도구는 수영장, 연못, 수조, 젖은 바닥처럼 개방된 수면에서 물이 얼마나 빠르게 증발하는지를 고전적인 물질전달 관계식 \(g_h = \Theta \cdot A \cdot \left( x_s - x \right)\)로 추정합니다. 계산 결과는 매시간 수면에서 빠져나가는 물의 양(kg)을 알려주며, 이는 수영장 제습기, 환기 시스템, HVAC 부하를 산정하는 데 꼭 필요한 값입니다.
사용 방법
네 가지 값을 입력하세요. 증발계수 \(\Theta\) (kg/m²·h), 젖은 표면적 \(A\) (m²), 수면 바로 위 공기의 포화 습도비 \(x_s\), 그리고 주변 실내 공기의 습도비 \(x\)입니다(둘 다 건조공기 1kg당 수분의 kg 단위). 계산기는 이 값들을 곱해 시간당 증발량을 구하고, 하루 총 증발량도 함께 보여줍니다.
공식 풀이
증발계수 \(\Theta\)는 수면 위를 지나는 공기의 속도를 반영합니다. 공기 흐름이 거의 없는 실내 수영장에서는 보통 25 kg/m²·h 정도이며, 공기 이동이 많아질수록 커집니다. 추진력 \((x_s - x)\)는 습도비의 차이로, 공기가 아직 수분을 흡수할 여력이 있을 때만 증발이 일어납니다. 실내 공기가 포화 상태(\(x = x_s\))에 이르면 차이가 0이 되어 증발이 멈춥니다.
계산 예시
\(\Theta = 25\), \(x_s = 0.025\) kg/kg, \(x = 0.010\) kg/kg인 1 m²의 젖은 표면을 가정해 봅시다. 습도비 차이는 0.015 kg/kg이므로 $$g_h = 25 \times 1 \times 0.015 = 0.375 \text{ kg/h}$$ 즉 하루 약 9 kg입니다.
자주 묻는 질문
\(\Theta\)는 어떤 값을 써야 하나요? 공기가 정체된 경우 약 25 kg/m²·h를 사용하고, 사람이 이용 중인 수영장처럼 공기 흐름이나 움직임이 많은 표면에서는 더 높은 값(40~60 이상)을 쓰세요.
습도비는 어떻게 구하나요? 습공기 선도(psychrometric chart)에서 읽으면 됩니다. \(x_s\)는 수면 온도(포화 상태로 가정)에서, \(x\)는 실내 온도와 상대습도에서 구합니다.
증발량이 음수가 될 수도 있나요? \(x\)가 \(x_s\)보다 크면 공식의 값이 음수가 되는데, 이는 증발이 아니라 수면으로의 응축이 일어남을 의미합니다.
