일반적으로 공기조화에 대하여 이야기할 때 온도조건은 중요하게 생각하고 습도는 부수적인 요소로 생각해버리는 경향이 있다. 그러나 습도는 공조시스템을 구성하는데 필요한 다른 요소들과 함께 매우 중요한 요소이며 산업 분야에 따라서는 최우선적으로 고려되어야 할 사항중의 하나이다. 실제로 습도는 철강류와 곡식의 저장 및 병원의 수술실을 비롯하여 제약과 반도체 산업 및 섬유의 제조공정 등의 분야에서 중요하게 다루어지고 있으며 여타 분야에서도 냉방장치의 보급과 더불어 온도에 대한 욕구가 충족되면서 습도에 대한 관심이 늘어나고 있다.
R.F. PACVD법을 이용하여, 벤젠을 반응기체로 사용하여 순수한 DLC필름을 증착하였다. DLC필름의 마찰마모특성은 시험 환경을 제어하기 위하여 챔버로 고립된 ball-on-disk형식의 마모시험기를 이용하여 측정하였다. 상대습도에 따른 필름의 마찰특성을 관찰하기 위하여, 상압에서 챔버 내의 습도를 0-90%로 조절하면서 관찰하였다. 그리고 상대면 물질의 영향을 알아보기 위하여 스틸볼과 함께 DLC필름이 코팅된 스틸볼을 사용하였다. 스틸볼을 사용시 습도가 0%에서 90%로 증가함에 따라 마찰계수가 0.025에서 0.2로 크게 증가하였다. Ferich debris가 생성되지 않는 DLC가 코팅된 볼을 사용하여 실험한 경우에, 마찰계수는 상대 습도가 90%인 경우에도 0.08정도로, 스틸볼을 사용하였을 경우보다 훨씬 더 낮은 습도의존성을 보여주었다. 스틸볼 사용시 나타나는 DLC필름의 마찰계수의 큰 습도의존성은 습도가 증가함에 따라 debris의 크기 증가와 함께 스틸볼의 마모로 인한 Fe-rich debris의 생성과 밀접한 관계가 있음을 확인 할 수 있었다. 그리고 스틸볼을 사용하여 90%의 습도에서 마모시험을 하는 중간에 습도를 0%로 변화시키며 관찰한 결과, 마찰계수 값이 급격히 감소하였다. 이와 같은 결과를 통하여, Fe-rich debris가 마찰계수에 미치는 영향은 debris내의 Fe원소가 습도에 매우 민감한 흑연상의 전이층을 형성시킨다는 것을 확인 할 수 있었다.
우리나라는 사계절이 있어 여름과 겨울은 계사의 단열 수준에 따라 환기량과 습도 공급의 균형을 어떻게 유지해 주느냐가 가장 큰 사양관리의 주요한 점이다. 특히 겨울철은 개방계사라도 온도유지를 위해서 계사를 완전히 밀폐된 상태에서 사육을 하기 때문에 형식은 모든 농장이 무창계사와 동일한 상태에서 관리가 이루어진다. 그런데 무창계사의 형태이긴 하지만 단열수준이 충분히 확보되지 않는 농장이 많기 때문에 여러 가지 문제점이 발생한다. 가장 문제되는 것은 호흡기 질병에 노출되는 것인데 이에 대한 대책도 함께 점검해보자. 계사단열보강 문제, 충분한 환기를 위한 열원확보와 홴 설비, 그리고 인원적으로 공급해야 하는 습도관리, 바닥 깔짚온도, 일령에 따라 적절하게 늘려주는 문제, 환기방법, 겨울철 육추관리, 마지막으로 호흡기 질병에 대한 대책도 알아보고자 한다.
본 논문은 공기의 쾌적을 나타내는 항온, 항습의 개념인 공기의 측정 지수를 사람이 체감할 수 있는 단일 항목인 쾌적도라는 항목으로 나타낼 수 있는가를 측정하고 측정지수를 통해 실제 수치로써 쾌적도를 나타내어 보았다. 이는 이제 공기의 습도와 온도를 통해 구체적이지 못한 수치로써 만 나타내어 보이지 않고 함께 작용하는 두 가지 기능을 한가지인 쾌적도라는 지수를 실제 탄생시키고 이를 측정해 보일 수 있는 요소를 퍼지 측도라는 개념을 통해 실현하여 보았다.
일반적으로 건물이나 산업현장에 설치되는 항온항습기 및 공조 장치 등은 외기의 온도나 습도와 관계없이 관리자가 최초 설정한 값을 수동으로 변경시키지 않는 한 항온항습 또는 냉$\cdot$난방 기간중에 연중 또는 수개월 간 항상 일정한 실내 온$\cdot$습도를 유지하기 위해 많은 에너지를 소모하고 있다. 이러한 문제점에 착안하여 비교시험을 통한 실증시험을 수행한 이코노 공조기는 본문과 같은 여러 가지 기능들을 자동으로 수행하게 함으로써 공조부하 절감을 통하여 궁극적으로 에너지 절감을 이룰 수 있도록 제작된 기기이다.
플라이 애쉬와 고로슬래그를 함유하고 물-결합재비가 낮은 고성능 콘크리트의 자기건조에 의한 습도감소와 수축과의 연관성을 파악하기 위하여 내부 습도와 변형률을 측정하였다. 그 결과 일반 콘크리트 내부 습도 감소는 약 10% 수축변형률은 약 $320{\times}10^{-6}$까지 진행하였으며 플라이 애쉬 10%, 20% 혼입한 콘크리트의 경우 각각 10%, 7%의 습도 감소와 $274{\times}10^{-6}$, $231{\times}10^{-6}$의 변형률을 나타내었다. 고로슬래그 40%, 50%를 혼입한 콘크리트는 11%, $371{\times}10^{-6}$, O30G50은 11%, $350{\times}10^{-6}$의 습도감소와 수축 변형률을 나타내었으며 플라이 애쉬 혼입 콘크리트는 일반 콘크리트에 비해 습도 감소량과 변형률이 감소하며 고로슬래그 혼입 콘크리트는 증가하는 경향을 보였다. 자기수축의 경우 내부 습도와 변형률의 관계만을 고려할 때 플라이 애쉬, 고로슬래그 혼입 유무에 상관없이 모두 습도와 변형률은 강한 선형성을 보였다. 콘크리트 내부 습도 변화와 수축변형률의 관계를 보다 구체화하기 위하여 콘크리트 내부 공극을 단일 네트워크로 가정하고 확장 메니스커스 생성 가정 하에 공극수에서 발생하는 모세관 압력과 수화조직체에서 발생하는 표면에너지 변화를 습도의 함수로 모델링하여 수축의 구동력으로 작용시킨 결과 실험값과 비교적 일치하는 값을 나타내었다. 이를 근거로 물-결합재비가 낮은 고성능 콘크리트에서 자기건조에 의한 습도감소는 20nm이하의 소형공극에서 발생함을 파악할 수 있었으며 따라서 자기수축에 대한 제어 방안은 이러한 소형공극에서의 공극수 표면장력과 포화도에 초점을 맞추어야 함을 확인할 수 있었다.
물-결합재비가 낮은 고성능콘크리트의 자기건조에 의한 습도감소와 수축과의 연관성을 파악하기 위하여 물-결합재비 0.3, 0.4의 배합에 대하여 습도와 변형률을 측정하였다. 그 결과 물-결합재비 0.3의 콘크리트 내부 습도 감소는 약 10%, 수축변형률은 약 $320\times10^{-6}$을 나타내었고, 물-결합재비 0.4의 콘크리트의 경우 4%의 습도 감소와 $120\times10^{-6}$ 수축변형률을 나타내었으며 배합에 상관없이 습도와 변형률은 모두 강한 선형성을 보였다. 콘크리트 내부 습도 변화와 수축변형률의 관계를 보다 구체화하기 위하여 콘크리트 내부 공극을 단일 네트워크로 가정하고 확장 메니스커스 생성가정 하에 공극수에서 발생하는 모세관 압력과 수화조직체에서 발생하는 표면에너지 변화를 습도의 함수로 모델링하여 수축의 구동력으로 작용시킨 결과 실험값과 비교적 일치하는 값을 나타내었다. 이를 근거로 물-결합재비가 낮은 고성능 콘크리트에서 자기건조에 의한 습도감소는 20 nm 이하의 소형공극에서 발생함을 파악할 수 있었으며 따라서 자기수축에 대한 제어 방안은 이러한 소형공극에서의 공극수 표면장력과 포화도에 초점을 맞추어야 함을 확인할 수 있었다.
반도체 산업은 집적화와 제품의 원가절감 및 생산수율 향상에 상반되는 초청정 제어 기술의 한 계에 도전하고 있으며, 앞으로 이에 대한 기술축적이 없으면 반도체 산업의 발전은 이루어질수가 없을 만큼중요한 것이라고 사료된다. 초고집적회로의 본격적인 양산시대를 맞이하여, 오염제어 기술에서도 종래의 입자오염이외에, 유기물, 금속 및 가스상 오염물에 대한 복합적인 새로운 계측, 제어 기술이 개발되어져야 할 것이다. 그리고 공기청정화 환경기술뿐만 아니라, 온 . 습도, 기류, 정전기 및 진동제어 관한 극한기술도 예외가 될 수 없으며 큰 비중을 차지하게 될 것이다. 공조환경 제어기술에서 에너지 절감 및 운전비 절감에로의 연구와 함께 온 . 습도 제어 정도에 서도 보다 응답성 빠르고, 정밀도 높은 시스템 개발에 대한 연구가 병행되어야 할 것이다.
우리나라의 여름 기후는 고온 다습한 특징을 갖고 있다. 고온 다습한 지역에서는 습도가 쾌적성을 결정하는데 중요한 요소가 되기 때문에, 습도가 높으면 온도가 그다지 높지 않더라도 쉽게 무더위를 느낀다. 이러한 계절적 특성을 없애 쾌적한 생활을 영위하기 위하여 생활의 질적 향상과 더불어 공조장치의 수요가 매년 두드러지게 증가하고 있다. 특히, 실내의 경우에는 공조장치 중 대표적인 에어컨(air conditioner)으로 냉방을 행함으로써 고온 다습한 여름철의 거주공간을 개선하고 있다. 그러나 고온 다습한 환경하에서의 과다한 에어컨 사용은 인체의 온열 환경적 측면에서 오히려 불리하다. 왜냐 하면, 에어컨에서는 여름철에 잠열(latent heat)을 고려해야 함에도 불구하고 단지 현열비(sensible heat factor)로 취출온도를 결정하고 있기 때문이다. 그 결과, 실내가 과다하게 냉각되어 재실자에게 불쾌감은 물론, 심지어 냉방병도 초래할 수가 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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