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    게시물ID : science_32897
    작성자 : 깜지 (가입일자:2007-05-12 방문횟수:1118)
    추천 : 3
    조회수 : 632
    IP : 182.230.***.214
    댓글 : 1개
    등록시간 : 2014/03/16 21:27:06
    http://todayhumor.com/?science_32897 모바일
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    <div>1.모발습도계와 건습계를 통해 유도된 습도값이 차이가 나는 이유</div> <div><br /></div> <div>이것을 알아보기 위해 먼저 모발습도계와 건습구온도계의 작동원리를 먼저 알아볼</div> <div>필요성이 있다.</div> <div>우선 모발습도계는 모발이 습도에 따라 변형되는것을 이용한 습도계로 주로 여성의 머리카락이나</div> <div>동물의 털이 사용된다.</div> <div>다시말에 모발이 습기를 품으면 늘어나고 마르면 오그라드는 성질을 이용하여 이용하여 </div> <div>그 차이를 측정하여 습도를 나타내는 것이다.</div> <div>일반적으로 백인여성의 머리카락을 쓰며 습도가 100%일때 약 2.5%정도 늘어난다고 한다.</div> <div>1780년대 스위스의 과학자 H.B소쉬르에 의해 상용화되었으며 취급이 용이하고 </div> <div>시상수가 30~60초내외로 상당히 빠른 편이지만</div> <div>습도의 증감에따라 모발이 늘어나는 정도가 정비례하지 않고 </div> <div>아무래도 인체의 조직을 이용하기때문에 오랜시간 사용하면 그 신축성이 둔화되는 단점 때문에</div> <div>요즘에는 거의 쓰이지 않고 실험실에서의 실험기구로만 만나볼 수 있게 되었다.</div> <div>습도에 따라 증가하는 모발의 신장률(%)는 다음과 같다.</div> <div>습도(%)</div> <div>100 / 90 / 80 / 70 / 60 / 50 / 40 / 30 / 20 / 10 / 0</div> <div>신장율(%)</div> <div>100/ 95.4/ 90.5/ 85.2/ 79.2/ 72.8/ 63.7/ 52.8/ 38.8/ 20.9/ 0</div> <div>(표에 맞게 수정바람)</div> <div><br /></div> <div>한편 건습구온도계는 건구라고 불리는 보통의 온도계와 그 옆에 구부를 거즈 등 물을</div> <div>빨아올리는 천으로 싸고, 천의 한쪽 끝을 물이 담긴 그릇에 넣어 그릇에서 빨아올린 물이</div> <div>끊임없이 온도계의 구부에서 증발하도록 한 습구를 세워 놓은 것으로서 건구와 습구가</div> <div>가리키는 눈금 및 그 눈금차를 구하고, 수표를 써서 습도를 측정하도록 되어 있다.</div> <div>이때 습구온도계의 온도는 증발에 의한 냉각이 일어나 건구온도계의 온도보다 더</div> <div>떨어지게 되며 두 온도계의 온도차를 이용하여 습도를 측정한다.</div> <div>다시말해 두 온도계의 온도를 동시에 측정하고 이때 얻어진 측정치로부터 습도환산표를 이용하여</div> <div>대기의 상대습도를 측정 할 수 있는 방식이다.</div> <div>현재 기상청에서는 이를 이용한 막대,이중관 온도계(Double tube thermometer)를 이용하여</div> <div>온도와 상대습도를 측정하는 도구로 사용하고있고. 독일의 후쓰사에서 만들기 시작했으므로</div> <div>후쓰(FUESS)온도계라고도 부른다.</div> <div>이는 물질의 열팽창을 이용한 온도계중에서도 정확성이 매우 높고 관측시차(시정수)도 비교적</div> <div>짧으며 보관도 용이한 편이므로 온도와 상대습도를 측정하는 효율적인 도구가 될 수 있다.</div> <div><br /></div> <div>보다 가정에서 보편적으로 사용하는 건습구온도계는 알코올을 이용한 온도계로 측정하기때문에</div> <div>이는 수은온도계보다는 다소 부정확하지만(온도에 정비례해서 팽창하지 않고 고온에서의 측정이</div> <div>부정확하다.) 우리가 보편적으로 사용하기에는 큰 무리가 없다고 볼 수 있겠다.</div> <div><br /></div> <div>다시 처음으로 돌아가서 우리가 실험했던 데이터를 참고했을때 모발습도계로 측정한</div> <div>습도값은 실외에서 측정한것과 실내에서 측정한 값의 차이가 0.2%내외로 거의 차이가</div> <div>없다시피 하였던 반면 건습구온도계로 측정한 값은 1차실험을 제외하고 </div> <div>실외보다 실내가 3~11%정도 습도가 증가하는 경향을 보였다.</div> <div><br /></div> <div>원래 이론적으로라면 실내와 실외의 절대습도는 비슷하기때문에 온도가 낮았던 실외보다 </div> <div>실내의 상대습도가 더욱 낮아지는것이 정상이지만 실내에 사람들이 많았다는 것을</div> <div>고려한다면 그렇게 이상한 현상은 아니라고 할 수 있겠다.</div> <div><br /></div> <div>그렇기때문에 측정값이 거의 변동하지 않았던 모발습도계보다 값이 상이하게 변화한 건습구온도계</div> <div>가 더욱 정확한 측기라고 볼 수 있겠고 이는 모발습도계는 인체조직으로 만들어진 습도계라</div> <div>시간이 지나면 신축성이 떨어진다는점,그리고 습도의 증감에따라 신축하는 비율이 일정하지 않다는점과</div> <div>습도가 100%로 증가하더라도 늘어나는 길이는 고작 2.5%로 비율이 적다는 점 거기다</div> <div>오랜시간이 지났을때 그 조직이 파괴될수도 있어서 재대로 기능하지 않을 가능성까지</div> <div>고려해보았을때 열팽창을 이용해서 측정하는 온도계인 알코올온도계(혹은 수은온도계)를 이용하는것이</div> <div>더욱더 정확하다는 것을 확인할 수 있겠다.</div> <div>그래서 모발습도계를 이용하는 것 보다 건습구온도계를 이용한 습도값이 더욱 정확하다는</div> <div>사실을 유추할 수 있다.</div> <div><br /></div> <div>요약 : 인체조직을 이용한 모발습도계보다 건습구온도계가 더욱 정확하다.</div> <div><br /></div> <div><br /></div> <div><br /></div> <div>2.겨울철은 상대적으로 건조하지만 특히 실내나 집안에서 더욱 건조해지는 이유.</div> <div><br /></div> <div>한반도는 중위도지방에 위치하기 때문에 계절에따라서 각각 다른 기단의 영향을 받게된다.</div> <div>이는 지구의 자전축이 23.5도 기울어진 특성으로 인해 나타나는 계절적인 특성으로</div> <div>여름철에는 남쪽에 위치한 북태평양기단의 영향을 주로 받게되고</div> <div>겨울철에는 북쪽에 위치한 시베리아기단의 영향을 주로 받게된다.</div> <div>즉 여름철에는 남쪽에 위치한 태평양(바다)의 영향을 받아 북태평양에서 불어오는</div> <div>따뜻하고 습한 공기의 영향을 받게되고</div> <div>겨울철에는 북쪽에 위치한 시베리아(대륙)의 영향을 받아 차갑고 건조한 공기의 영향을 받는 것이다.</div> <div><br /></div> <div>하지만 우리가 흔히 아는것과는 달리 상대습도자체는 여름철이나 겨울철이나 </div> <div>압도적으로 차이가 나지 않고 평이한 수준을 유지함을 알 수 있다.</div> <div>(오히려 3~5월 상대습도가 1월보다 더욱 낮다. 산불이 언제 잘 생기는지 생각해보자)</div> <div><br /></div> <div>그 이유로는 여름에는 절대습도(평균증기압)가 겨울에 비해 압도적으로 높지만</div> <div>기온도 같이 높아지게되고</div> <div>겨울철에는 절대습도가 객관적으로 보았을때는 아주 낮은 편이지만 기온도 같이 낮아지게</div> <div>되기 때문이다</div> <div>우리가 알다시피 물의 포화수증기압은 온도가 높아질수록 그 값이 커지게되는 특성이 있는데</div> <div>즉 기온이 높을수록 대기중에 포함할 수 있는 최대수증기량은 증가하게된다는 특성을 고려한다면</div> <div>이것은 매우 상식적인 생각이다.</div> <div><br /></div> <div>실재로 1981~2010년 8월1일에 강릉에서 측정된 평균증기압은 25.2hpa이지만 평균상대습도는 75.7%이다</div> <div>하지만 같은 지역에서 1월1일에 측정된 평균증기압은 3.3hpa로 매우 낮지만 평균상대습도는 </div> <div>46.5%로 비록 겨울철이지만 50%에 육박하는 값을 가지는것으로 볼 수 있다.</div> <div><br /></div> <div>하지만 겨울철 특히 실내에서 상대습도가 유독 낮아지는 경우가 자주 있는데</div> <div>그것은 위에 서술했다시피 겨울철에는 북서쪽에서 불어오는 시베리아의 건조한 공기의</div> <div>영향을 주로 받기 때문에 온도가 낮아서 상대습도가 높은 편이더라도 절대습도는 여름철에</div> <div>비해 아주 낮은 상태라는것은 변화가 없다.</div> <div>그렇기때문에 우리가 주로 생활하는 실내에서는 온도를 올리기위한 난방장치가 주로 사용되고</div> <div>이는 외부에서의 수증기의 유입이 없이 온도만 올리는 꼴이 되므로 절대습도는 그대로인데</div> <div>상대습도만 내려가는 현상이 발생하게 된다.</div> <div>그렇기때문에 겨울철의 실내습도는(상대습도)는 실외보다 더욱 낮아지게되는 것이다.</div> <div><br /></div> <div>요약 : 여름철의 절대습도와 겨울철의 절대습도는 아주 큰 차이가 나지만 상대습도는</div> <div>       별 차이가 나지 않는다. 하지만 겨울철의 외부 수증기의 유입없이 실내를 난방하는 현상은</div> <div>       낮은 절대습도로 인해 상대습도가 더욱 낮아지게 된다.</div> <div><br /></div> <div><br /></div> <div>3.강릉지방 일평년값 중 상대습도 변화를 그래프로 그려 시간변화(월,년변화)를 제시하고 토의해보자.</div> <div> </div> <div>2013년 강릉 월별 평균습도   2002~2013년 강릉 평균상대습도     </div> <div>1월 : 48.4%                 2002년 : 57.2%</div> <div>2월 : 43.1%                 2003년 : 64.1%</div> <div>3월 : 50.2%                 2004년 : 54.5%</div> <div>4월 : 51.3%                 2005년 : 55%</div> <div>5월 : 60.5%                 2006년 : 59%</div> <div>6월 : 74.3%                 2007년 : 60.1%</div> <div>7월 : 70.3%                 2008년 : 58.1%</div> <div>8월 : 61.4%                 2009년 : 59.5%</div> <div>9월 : 71.6%                 2010년 : 61.5%</div> <div>10월 : 63.8%                2011년 : 60.4%</div> <div>11월 : 43.8%                2012년 : 58.8%</div> <div>12월 : 45.9%                2013년 : 57%</div> <div><br /></div> <div><br /></div> <div>(그래프 만들어주셈!!!)</div> <div><br /></div> <div>위에서 보다시피 2013년 강릉 월별 평균 상대습도는 6월이 74.3%로 가장높고 2월이</div> <div>43.1%로 가장 낮다</div> <div><br /></div> <div>그리고 년도별 상대습도는 2003년이 64.1%로 가장 높고 2004년이 54.5%로 가장 낮다.</div> <div><br /></div> <div>월별 평균 상대습도 표에서는 6월이 가장 높고 2월이 가장 낮다고 표시되는데</div> <div>이는 계절별로 주로 나타나는 날씨 때문으로 보이는데</div> <div>강릉지방이 눈이 많이 오는 지역임을 감안하더라도 여름철에 비가 오는 날보다 겨울철에</div> <div>눈 또는 비가 오는 날수가 훨씬 적기 때문이고 - 1</div> <div>여름철의 절대습도와 상대습도가 겨울보다 높은것은 사실이고 - 2</div> <div>그 이유로는 무엇보다 여름철에 장마가 껴 있기 때문이다 - 3</div> <div><br /></div> <div>즉 겨울철보다 여름철의 상대습도가 더 높은 이유는 겨울철이 여름철보다 맑은날이 더 </div> <div>많은것은 분명한 사실이고 여름철에는 장마현상으로 인해 비가 오는날이 잦기 때문이다.</div> <div>실제로 2013년 2월달에 강릉에 눈이 온 날수는 7일밖에 안 되지만</div> <div>동년 7월달에 강릉에 비가 온 날수는 18일이나 된다는것이 이를 증명한다.</div> <div>일반적으로 맑은날보다 비오는날이 상대습도가 높은것은 당연하고 이 때문에 </div> <div>일조량이 비교적 적은 여름철이 상대습도가 더 높아진다고 생각한다.</div> <div><br /></div> <div>그리고 또 하나의 이유로는 겨울철에는 대륙성 고기압의 영향을 받기때문에</div> <div>날씨가 맑다면 그날 상대습도가 20%대까지 떨어지지만</div> <div>(2013년 2월9일) </div> <div>북태평양 고기압처럼 바다에서 생성된 해양성고기압은 맑은날씨더라도 다량의 수증기를</div> <div>포함하기 때문에 맑은 날씨더라도 습도가 50%이하로는 어지간해선 떨어지지 않는다(8월15일)</div> <div><br /></div> <div><br /></div> <div>그리고 2002~2013년 강릉의 년평균 상대습도는 54.5~64.1%로 비교적 일정하지만</div> <div>그래도 약간의 차이는 보이고있는데 상대습도가 낮은 해는 건조한 해였고</div> <div>반대로 높은 해는 비가 많이 오는 해였기 때문이다.</div> <div><br /></div> <div>실제로 확인해보면 상대습도가 가장 높았던 2003년의 강수일수는 164일이나 되지만(2095mm)</div> <div>                  상대습도가 가장 낮았던 2004년의 강우일수는 137일에서 그쳤다.(1604mm)</div> <div><br /></div> <div>요약 : 일반적으로 겨울철보다 여름철의 강수가 많고 이 때문에 여름철의 상대습도가 더 높다.</div> <div>       그리고 여름철엔 장마가 있고 기본적으로 여름철에 한반도에 영향을 주는 기단이</div> <div>       고온다습한 반면 겨울철에는 한랭하고 건조한 기단의 영향을 받기 때문이다.</div> <div>       이는 특히 맑은 날씨에 더욱 잘 나타나는데 여름철에는 아무리 날씨가 맑아도 습도가</div> <div>       잘 떨어지지 않는 반면 겨울철에는 날씨가 맑다 싶으면 상대습도가 큰 폭으로 내려가게 된다.</div> <div>       그리고 연도별로 강우일수를 보았을때 연평균 상대습도가 낮았던 해보다 높았던 해를</div> <div>       비교해보면 상대습도가 높은 해에서 강우일수가 더 크다는 것을 확인할 수 있어.</div> <div>       연평균 상대습도는 강우일수와 강수량과 관련이 있는 것으로 알 수 있다.</div> <div><br /></div> <div><br /></div> <div>내일 아침에 지울게연</div>

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