습도

습도(濕度, Humidity)는 공기 중에 포함되어 있는 수증기의 양 또는 비율을 나타내는 단위이며, 보통 습도라고 하면 상대습도를 말한다. 이처럼 습도는 공기중에 포함된 수분의 정도라고 말할 수 있다. 한편 수분을 포함하는 공기의 온도 역시 습도와 중요한 관련을 맺고 있다.

상대습도

상대습도는, 특정한 온도의 대기 중에 포함되어 있는 수증기의 압력을 그 온도의 포화 수증기 압력으로 나눈 것을 말한다. 다시 말해, 특정한 온도의 대기 중에 포함되어 있는 수증기의 양(중량 절대습도)을 그 온도의 포화 수증기량(중량 절대습도)으로 나눈 것이다.

상대습도 100%로, 대기 중의 수증기량이 포화되어, 응결 현상을 일으킨다. 또 그때의 온도를 이슬점 온도라고 한다.

 

절대습도

절대습도에는 중량 절대습도와 용적 절대습도가 있다.

중량 절대습도

수증기를 포함한 공기를 습한 공기 라고 하며, 습기(濕氣)로부터 수증기를 제외한 공기를 마른 공기(dry air)라고 한다. 마른 공기의 중량 [kg]에 대해 습기차 공기 중에 포함되는 수증기(water vapor)의 중량이 [kg]일 때, 그 비 를 중량 절대 습도 라고 하여, 단위를 [ kg/kg(DA) ]로 나타낸다.(DA은 dry air의 준말)

공기 조화 공학에서는 습기 공기 선도 등에서 보통 이용된다.

용적 절대습도

용적 절대습도 는 대기의 단위 용적에 포함되는 수증기의 양을 중량으로 나타낸 것이다. (단위: g/m ³)

수증기의 질량을 mw, 대기의 용적을 Va로 하면 용적 절대 습도 VH는 다음과 같이 나타낸다.

VH = mw/Va

배터리와 습기

리튬이온 배터리의 제조를 지배하는 가장 중요한 요소는 습도가 매우 낮은 건조실에서 1%~10% RH의 매우 엄격한 조건으로 생산해야 한다. 리튬 배터리 애플리케이션은 전자, 자동차, 솔라, 텔레콤, 전력, 방어, 의료 등과 같은 다양한 산업에서 빠르게 성장하고 있다. 리튬 배터리 대량 생산에는 수분 억제가 업계 성장을 이끄는 주요 역할을 하기도 한다.

리튬 배터리는 제어하지 않은 온도와 습도에 의해 영향을 받는다. 리튬 배터리가 생산 중에 습기에 노출될 경우 품질 저하로 이어질 수 있다. 제품 수명이 단축되고 성능이 저하(충전 용량)되며 폭발 가능성을 포함한 안전 문제가 제기될 수 있다. 순수한 리튬 금속은 공기 중의 소량의 수분에도 매우 민감하다. 따라서 습기에 노출되면 성능이 저하되고 리튬 이온 배터리의 제품 수명이 줄어든다.

• 리튬이온 배터리 처리 영역의 수분 레벨은 (-) 35°C (-31°F) 이슬점 및/또는 건조 공기 kg당 14g의 수분 함량을 가져야 한다.
• 실내 온도는 25°C (77°F)에서 (-) 35°C (-31°F) to (-) 45°C (-49°F). (0.14 to 0.04 g/kg) 범위의 이슬점과 +/(-) 2°C(36°F)의 공차로 권장 레벨로 유지되어야 한다.
• 생산실의 공기 변화량은 시간당 50회 이상이며, 작업장의 양압 및 환기를 위한 최소 외부 공기 유입을 유지해야 한다.
• 리튬이온 배터리를 사용하지 않고 보관해 둘 때에는 40%~60%정도 충전한 상태로 습기가 낮고 서늘한 곳에 보관해야 한다.

참고자료

• 〈습도〉, 《위키백과》
• 〈습도〉, 《나무위키》
• 〈리튬 배터리의 수분 제어〉, 《브라이 에어》

같이 보기

• 습기
• 수증기
• 온도

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