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보온
보온(heat conservation, 保溫)은 건물이나 물, 요리 등의 물건을 따뜻하게 보존하는 일이다. 차량에서 보온은 인위적으로 열을 가하지 않고 단열만으로 온도를 유지하는 일이다.[1]
개요[편집]
보온은 주위의 온도와 관계없이 일정한 온도를 유지하는 것으로 온도가 낮은 바깥 부분으로 열이 빠져나가지 않게 둘레를 단열시켜야 한다. 예를 들면 건물의 경우에는 옥외와 접한 지붕, 벽, 마루 등에 단열재를 써서 열전도에 의해 손실되는 열을 차단함과 동시에 틈으로 새어 들어오는 바람(공기)과 함께 열이 손실되는 것을 막고 창은 이중창으로 해서 창 사이의 공기가 단열재 구실을 하도록 하는 것이 좋다. 한편 물이나 요리를 보온하는 보온병, 보온밥통 등에서도 보온원리는 마찬가지이며 열전도에 의한 실열(失熱)방지를 위해 고성능 단열재 또는 진공이 이용된다. 반대로 냉장고 등과 같이 저온을 보존하는 것을 보냉(保冷)이라 하는데 보냉 수단도 그 원리는 보온과 똑같이 열전도를 방지하는 데에 있으며 특히 저온일 때는 성능이 좋은 단열재를 쓰도록 해야 한다. [2]
보온 원리[편집]
열전도[편집]
열전도(Heat Conduction)는 열에너지가 물질의 이동을 수반하지 않고 고온부에서 저온부로 전달되는 현상이다. 쇠로 된 냄비에 물을 끓이면 물의 온도만 올라가는 게 아니다. 냄비의 손잡이도 뜨거워진다. 가스레인지의 뜨거운 열이 쇠를 타고 흘러 손잡이까지 뜨거워지기 때문이다. 그런데 손잡이가 플라스틱인 냄비는 별로 뜨거워지지 않는다. 이런 차이가 나는 이유는 바로 물질의 열전도도 차이 때문이다. 쇠와 플라스틱은 고체다. 고체는 물처럼 움직이면서 열을 전달하지 못한다. 대신 제자리에서 진동을 하면서 옆에 붙어있는 원자에게 열을 전달하게 되는 방식이죠. 이러한 전달방식이 바로 열전도이다. 즉 열전도란, 고체 물질이 제자리에서 움직이지 않고 높은 온도에서 낮은 온도로 열만 전달해주는 방식을 뜻한다. 쇠는 열전도도가 높은 대표적인 물질이다. 즉, 열을 잘 전달시키는 물질이라는 뜻이죠. 반면 플라스틱은 열전도도가 낮은 물질이다.
열대류[편집]
열대류(Heat Convection)는 열을 지니고 있는 유동성을 가진 물체가 직접 이동하면서 열을 전달하는 현상이다. 열전도가 고체물질의 열전달 방법을 나타낸다면 열대류는 액체, 기체와 같은 유체물질의 열전달 방법이라고 할 수 있다. 냄비에 물을 끓이게 되면 냄비의 아랫부분의 물은 금방 뜨거워지고 윗부분은 상대적으로 차가운 상태다. 이런 온도 차이를 없애기 위해 뜨거운 물은 위로 올라가고, 찬물은 아래로 내려가게 된다. 즉 온도가 다른 물끼리 서로 움직이면서 열을 전달하는 것이다. 이처럼 열을 지니고 있는 유체(액체, 기체)가 직접 이동하면서 주위에 열을 전달하는 방식을 열대류라고 한다. 대류의 대표적인 예는 일상생활에서도 많이 찾아볼 수 있다, 뜨거운 죽을 식히기 위해 수저로 젓는 행위, 그리고 물을 오래 끓이면 방안 온도가 올라가는 것도 수증기의 대류로 인해 온도가 올라가는 현상이라고 볼 수 있다.
열복사[편집]
열복사(Heat Radiation)는 열을 전달하는 매개체가 없이도 순간적으로 열이 전달되는 현상이다. 열복사는 열전도와 열대류로는 설명할 수 없는 현상이다. 대표적인 것이 바로 태양열이다. 태양과 지구 사이의 우주 공간에는 어떠한 물질도 존재하지 않는다. 즉, 진공인 셈이다. 열을 전달하는 매개체가 없으니 상식적으로 태양의 뜨거운 열이 지구로 올 길은 없다. 그러나 열전달의 3번째 방식인 이 복사열은 열전달 매개체가 없어도 열을 전달할 수 있다. 적외선이나 자외선이 바로 대표적인 복사열이다. 복사열은 색깔과 큰 연관이 있다. 검은색 계통은 복사열을 잘 흡수하는 성질이 있으며 흰색 계통은 복사열을 반사하는 성질을 가지고 있다. 그래서 사막에 사는 사람들은 흰색 옷으로 몸을 둘러 복사열로부터 몸을 보호하는 것이다.[3]
겨울철 자동차 보온[편집]
자동차 배터리는 추운 날씨에는 방전될 가능성이 매우 높기 때문에, 보온 처리를 통해 방전이 되지 않도록 관리하는 것이 중요하다. 배터리 보온 처리를 하기 위해서는 담요나 수건 등을 이용하여 자동차 엔진룸에 위치한 배터리를 덮어주는 방법이 있다. 특히, 엔진룸의 배터리를 자세히 살펴보시면 충전상태 확인을 할 수 있는 점검창이 별도로 있으며 해당 점검창을 통해서 배터리 상태가 정상인지 혹은 충전 및 교환이 필요한지 여부를 확인할 수 있다. 만약, 배터리 상태가 충전 혹은 교환이 필요한 상태라면 겨울철에는 빠른 조치를 취하여야 한다. 여름철과는 다르게 겨울철은 추운 날씨 때문에 배터리의 방전 속도가 평소보다 더 빠르니 다음날 출근 등을 할 때 배터리가 정말 방전되어 갑자기 시동이 아예 걸리지 않는 사태가 발생할 수 있으니 각별히 주의하여야 한다. 시중에 자동차 배터리 보온커버 혹은 자동차 배터리 보온덮개라고 불리는 것이 있습니다. 겨울철 외부 기온이 낮으면 낮을수록 배터리의 충전율은 점점 감소하고 방전 속도도 점점 가속화된다. 이를 조금이나마 예방하고자 배터리 겉면을 불연소재로 이루어진 보온재와 보온커버를 이용해 배터리의 외부온도가 낮아지는 것을 조금이라도 막는 것이다. 배터리 보온커버와 보온덮개 사용으로 일정 부분 배터리 수명연장과 배터리 방전 예방 효과를 가져올 수 있는 것이다. 또한 장기간 자동차 운행을 하지 않을 때는 자동차 배터리의 마이너스 단자를 안전하게 분리해 놓는 것도 배터리 방전을 어느 정도 예방할 수 있다. 그리고 차량 전면 보온 가림막, 차량 보온 커버를 씌워주면 보온효과를 볼 수 있다.[4][5]
보온병[편집]
보온병(thermos bottle, 保溫甁)은 안에 넣은 물 등 액체 음료를 거의 같은 온도로 장시간 유지하기 위해 만든 용기다. 요새 흔히 말하는 텀블러도 이것의 일종이다. 한자 따뜻할 온(溫) 때문에 높은 온도만 보존할 수 있다고 아는 경우가 가끔 있지만, 여기서 말하는 온(溫)은 온도를 의미한다. 단열 작용을 하는 것이므로 낮은 온도도 그 상태 그대로 보존할 수 있다. 유리의 이중벽 중간의 공기를 빼어 진공으로 하고, 그 이중벽의 내벽을 도금한 병이다. 공기를 빼는 것은 공기에 의한 열전도를 방지하기 위함이고, 도금하는 것은 복사에 의한 열전도를 방지하기 위함이다. 즉, 외계의 온도가 높을 때에는 외계로부터의 복사를 반사하여 이 열의 흡수를 감소시키고 외계의 온도가 낮을 때에는 내용물에서의 복사를 반사하여 내부로 되돌려 보내 외부로 방사선의 형태로 방출되는 것을 방지하고 있다. 보온병은 처음에는 실험실용으로 만들었다. 영국의 여러 연구실에서 액체 공기와 액체 가스를 보존하기 위한 방법을 고민하여 발명된 것이다. 최초의 보온병의 고안 시 낮은 온도를 유지하기 위해 바깥의 뜨거운 공기가 안으로 들어가지 못하도록 열을 전달하지 않는 유리로 이중벽을 만들고 벽 사이의 공기를 빼내면 되겠다는 생각으로 만들었다. 보온병 안쪽 벽을 보면 반짝거리는 것을 볼 수 있다. 안쪽 벽을 도금한 것인데 은도금은 밖의 뜨거운 공기나 차가운 공기를 반사시키고 안의 뜨거운 공기나 차가운 공기도 밖으로 나가지 못하도록 한다. 그 뒤 독일의 한 기술자가 니켈로 보온병을 감쌀 수 있는 통을 만들어 보온병을 판매하기 시작했다.[6]
동영상[편집]
각주[편집]
- ↑ 〈보온〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 〈보온(heat insulation)〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 치킨요정, 〈보온병과 패딩점퍼의 보온원리는 무엇일까?〉, 《티스토리》, 2018-02-12
- ↑ 정선생이알려주는이야기, 〈겨울철 차량 관리 꿀팁 BEST 4〉, 《티스토리》, 2022-01-05
- ↑ 홍가네농원, 〈겨울철 자동차 배터리 관리방법(ft. 보온덮개)〉, 《티스토리》, 2022-01-05
- ↑ 〈보온병〉, 《네이버 지식백과》
참고자료[편집]
- 〈보온〉, 《네이버 지식백과》
- 〈보온(heat insulation)〉, 《네이버 지식백과》
- 〈보온병〉, 《네이버 지식백과》
- 치킨요정, 〈보온병과 패딩점퍼의 보온원리는 무엇일까?〉, 《티스토리》, 2018-02-12
- 정선생이알려주는이야기, 〈겨울철 차량 관리 꿀팁 BEST 4〉, 《티스토리》, 2022-01-05
- 홍가네농원, 〈겨울철 자동차 배터리 관리방법(ft. 보온덮개)〉, 《티스토리》, 2022-01-05
같이 보기[편집]
