다음의 냉방부하 중 현열부하만 발생하는 것은?
- 인체의 발생열량
- 유리로부터의 취득열량
- 극간풍에 의한 취득열량
- 실내 기구로부터의 발생열량
정답과 해설 보기
정답 ② · 냉방부하 중 현열부하만 발생하는 것을 고르는 문제이다. 유리창을 통한 열취득은 태양 복사열이 투과되어 온도를 높이는 과정으로 수증기의 상변화나 수분 공급이 수반되지 않으므로 현열부하만 발생한다.
유리를 통한 열취득은 복사열에 의한 현열부하만 발생시키므로 수분 변화가 없다.
개념 한 쪽
건축설비산업기사 공기 환경 — 열부하와 습공기선도
공기 환경 문제는 실내 열수지와 습도 상태를 함께 다루는 영역으로, 냉난방부하의 현열·잠열 구분, 인체 대사량 단위, 환기 지표로서의 CO2, 습공기선도의 표시항목, 단열 과정의 예와 벽체 관류열 계산을 중심으로 출제된다는 점을 기억한다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「공기 환경」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 열원별 현열·잠열 판별 | 1 | 복사열·호흡 등 열원 특성에 따라 현열·잠열 구분을 묻는다 |
| 단위·지표 구분 | 1 | 인체 신진대사 단위와 실내 공기질 지표를 구분하는 개념을 묻는다 |
| 방위·관류열 계산 | 1 | 방위계수 적용과 벽체 관류열량 계산 관련 판단을 묻는다 |
뜻
냉방부하는 현열부하와 잠열부하로 나뉘며, 현열부하는 공기의 온도만 변화시키는 열이고 잠열부하는 수증기의 상태변화와 관련된 열이다. 복사열(예: 유리를 통한 일사 취득)은 수증기 변화를 수반하지 않으므로 현열부하만 발생한다고 본다.
사람의 기초대사율을 나타내는 단위는 met이며, 이는 휴식 상태에서의 대사량을 1로 정의한다. 옷의 보온력은 clo, 공기 중 오염물질 농도는 ppm, 부피 비율은 vol%로 구분한다.
실내공기오염의 종합 지표로 CO2 농도를 주로 사용한다는 점을 이해한다. CO2는 인간 호흡의 부산물이므로 실내에서 인체 활동과 환기 상태를 반영하는 대표 지표가 된다.
습공기선도는 건구온도, 습구온도, 상대습도, 절대습도, 수증기분압, 엔탈피, 비체적 등 열역학적 상태량을 표시하는 도표이며, 작용온도나 쾌적성 지표처럼 별도 계산이 필요한 값은 선도에 직접 표시되지 않는다는 점을 구분한다.
공기의 상태변화 중 단열 변화는 외부와의 열 교환이 없는 과정을 말하며, 증발냉각은 공기 내부의 열로 물을 증발시켜 온도를 낮추는 단열 과정의 대표 사례로 분류한다. 벽체를 통한 관류열량은 Q = K × A × ΔT로 계산하며 열관류율 K, 면적 A, 실내외 온도차 ΔT에 비례한다는 원리를 익힌다.
예제
대표 계산 문제: 예: 실외 기온을 -10℃, 실내 기온을 20℃로 하고, 벽체 면적 A = 10 m², 열관류율 K = 0.5 W/m²·K일 때 손실되는 열량 Q를 구한다. 공식 Q = K × A × (ti - t0)을 사용한다. 온도차는 20 - (-10) = 30K이므로 Q = 0.5 × 10 × 30 = 150 W가 된다. 계산 과정에서 실외온도가 음수일 때 부호 처리에 유의한다.
기출·예상 기출 지문 유형과 함정 예시: 유리를 통한 일사 취득을 잠열부하로 분류하거나 복사열에 수분 변화가 수반된다고 하면 오답 처리해야 한다. 신진대사량 단위를 묻는 문제에서 met와 clo를 혼동하면 오답이 되므로 단위별 의미를 확실히 구분한다. 습공기선도 문제에서는 작용온도나 열용량과 같은 쾌적성 지표를 선도에 표시된 상태량으로 오인하면 틀리므로 선도에 직접 표시되는 항목인지 먼저 확인한다.
대표 기출 3문항
다음 중 인체의 신진대사량을 나타내는 단위로 올바른 것은?
- clo
- met
- ppm
- vol%
정답과 해설 보기
정답 ② · 인체의 신진대사량을 나타내는 단위를 고르는 문제이다. 신진대사량의 단위는 met이며, 1met는 안정 시 대사량으로 약 58.2W/m²에 해당한다.
인체의 신진대사량 단위는 met이며, 1met는 휴식 시 대사량에 해당한다.
다음 중 난방시 벽체의 관류손실 열량을 계산할 때 방위계수를 가장 작게 적용하는 방위는?
- 북쪽
- 동쪽
- 남쪽
- 남서쪽
정답과 해설 보기
정답 ③ · 난방 시 벽체의 관류손실 열량을 계산할 때 방위계수는 태양 복사열의 영향을 고려하여 외기 온도를 보정하는 계수입니다. 우리나라와 같은 북반중에서는 남쪽이 겨울철 태양 고도가 높고 일사량이 많아 실외 온도보다 따뜻하게 작용하므로, 난방 부하 산정 시 방위계수를 가장 작게 적용합니다.
방위계수는 태양 복사열 영향을 고려하므로, 남쪽이 일사량이 가장 많아 외기 온도 보정치가 가장 작게 적용된다.
자주 묻는 물음
- 복사열에 의한 취득열은 현열부하인가 잠열부하인가?
- 복사열에 의한 취득열은 수증기 상태변화를 동반하지 않으므로 현열부하만 발생한다.
- 실내 공기질의 종합 지표로 CO2 농도를 사용하는 이유는 무엇인가?
- CO2는 인간 호흡의 주요 부산물이므로 실내에서 사람 활동과 환기 상태를 반영하는 지표로 적합하다.
- 습공기선도에 직접 표시되지 않는 값은 무엇인가?
- 작용온도나 열용량처럼 쾌적성 평가나 물질 특성에 속하는 값은 선도에 직접 표시되지 않으므로 별도 계산 대상이다.
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