노점온도

노점온도란

노점온도는 공기를 냉각했을 때 수증기가 포화되어 응결이 시작되는 온도다.

쉽게 말하면 공기를 식혔을 때 물방울이 처음 맺히기 시작하는 온도다.

공기 속 수증기량이 같으면 노점온도도 같으므로 수증기량의 척도로 쓰인다.

핵심 원리

상대습도는 현재 수증기압을 같은 온도의 포화수증기압으로 나눈 비다.

수증기 분압은 상대습도와 포화수증기압을 곱해 구한다.

노점은 이 수증기 분압과 같은 포화수증기압을 갖는 온도다.

온도가 오르면 포화수증기압은 지수함수적으로 커진다.

계산 절차

노점온도를 구하는 절차는 네 단계로 나뉜다.

먼저 건구온도에 해당하는 포화수증기압을 표에서 찾고, 없으면 보간한다.

다음으로 Pw = φ·Ps로 수증기 분압을 구한 뒤 표에서 역으로 찾는다.

마지막으로 선형보간하여 노점을 구하고, 건구온도보다 낮은지 확인한다.

계산 예제

예제로 건구온도 25℃, 상대습도 50%인 습공기의 노점온도를 구해 보자.

먼저 수증기 분압은 0.5에 25℃의 포화수증기압 3.169를 곱해 1.5845 kPa이다.

표에서 이 값은 10℃와 15℃ 사이에 있으므로 두 점을 선형보간한다.

그 결과 노점온도는 약 13.7℃이며, 건구온도 25℃보다 낮아 결과가 타당하다.

선형보간과 결로

선형보간은 두 점 사이를 직선으로 가정해 중간값을 추정하는 방법이다.

간격이 좁을수록 오차가 작다.

곡선이 강하게 휘는 구간에서는 직선 가정 때문에 오차가 커진다.

결로는 구조체 표면온도가 실내 공기의 노점온도보다 낮을 때 생긴다.

헷갈리는 짝

노점온도와 상대습도는 모두 습윤 정도를 나타내지만 성질이 다르다.

수증기량이 같으면 노점온도는 온도와 무관하게 일정하다.

상대습도는 기온이 오르면 같은 수증기량에서도 값이 줄어든다.

상대습도 100%일 때 노점은 기온과 같다. 이 점이 시험에 자주 나온다.

정리

방금 문제의 정답은 25℃다. 상대습도가 100%이면 노점은 기온과 같다.

노점온도는 수증기 분압과 같은 포화수증기압의 온도다.

수증기량이 같으면 노점은 일정하므로 습윤 정도를 비교하는 기준이 된다.