이 계산기는 무엇을 하나요
건습계(psychrometer)는 두 개의 온도계로 구성됩니다. 하나는 평범한 공기 온도를 재는 건구(dry bulb)이고, 다른 하나는 젖은 심지로 감싼 습구(wet bulb)입니다. 심지에서 물이 증발하면서 습구의 온도가 내려가는데, 이 냉각 폭은 공기가 얼마나 건조한지에 따라 달라집니다. 이 계산기는 두 온도계의 측정값을 상대습도(RH)로 변환해 줍니다. 상대습도란 같은 건구 온도에서 공기가 머금을 수 있는 최대 수분량 대비 현재 머금고 있는 수분의 비율(%)을 뜻합니다.
사용 방법
건구 온도, 습구 온도(항상 건구와 같거나 더 낮습니다), 그리고 현지 대기압을 헥토파스칼(hPa) 단위로 입력하세요. 해수면 표준 기압은 1013.25 hPa입니다. 계산기는 상대습도와 함께 포화수증기압, 그리고 실제 공기의 수증기압을 함께 보여 줍니다.
공식 설명
계산 결과는 건습계 공식(psychrometric equation)을 기반으로 합니다.
$$RH = 100 \times \frac{e_{s}(T_w) - A \cdot P \cdot (T - T_w)}{e_{s}(T)}$$
여기서 \(T\)는 건구 온도, \(T_w\)는 습구 온도, \(P\)는 기압, \(A \approx 0.000662\ \text{°C}^{-1}\)는 건습계 상수입니다. 온도 \(t\)(°C)에서의 포화수증기압 \(e_{s}\)는 Magnus–Tetens 식 $$e_{s}(t) = 6.112 \cdot \exp\!\left(\frac{17.67 \cdot t}{t + 243.5}\right)$$로 구하며 단위는 hPa입니다.
계산 예시
\(T = 25\ \text{°C}\), \(T_w = 18\ \text{°C}\), \(P = 1013.25\ \text{hPa}\)인 경우: \(e_{s}(25) \approx 31.67\ \text{hPa}\), \(e_{s}(18) \approx 20.62\ \text{hPa}\) 입니다. 실제 수증기압 $$e = 20.62 - 0.000662 \times 1013.25 \times (25 - 18) \approx 20.62 - 4.70 = 15.93\ \text{hPa}.$$ 따라서 $$RH = 100 \times \frac{15.93}{31.67} \approx 50.3\%$$ 가 됩니다.
자주 묻는 질문
왜 습구가 더 차가워야 하나요? 증발은 열을 빼앗기 때문에, 공기가 완전히 포화 상태가 아닌 이상 습구는 항상 더 낮은 온도를 가리킵니다. 두 측정값이 같다면 상대습도는 100%입니다.
기압은 어떤 값을 입력해야 하나요? 알고 있다면 현지 관측소 기압을 사용하세요. 모른다면 해수면 부근에서는 표준값인 1013.25 hPa로도 충분히 좋은 근사치가 됩니다.
정확도는 어느 정도인가요? 건습계 상수는 통풍이 잘 되는(통풍식) 습구를 가정합니다. 공기 흐름이 부족하면 결과가 편향될 수 있지만, 일반적인 환경에서는 수 퍼센트 이내의 정확도를 보입니다.
