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공조
공조(空調)는 난방, 환기, 냉방 즉 이들을 통합하여 온도, 습도조정, 청정도, 실내기류 등 항목을 만족시키는 처리 과정으로, 정확한 명칭은 공기조화기술(空氣調和技術) 또는 HVAC(heating, ventilation, air conditioning)이다.
개요
공조는 공기조화의 줄임말로 실내의 온습도, 기류, 청정도를 조절하는 것을 말한다. 유사한 기술을 사용하는 냉동 분야도 있다. 둘을 묶어 냉동공조라고 한다. 사족으로 중국에서는 에어컨을 '공조'라고 부른다.
기본적으로 기계공학의 한 분야에 속하지만 인간이 호흡하는데 사용되는 실내공기를 다루는 특성상 보건과도 관련이 있는 분야이다.
- 공기조화의 대표적인 분야
- 난방 : 실내 온도를 올리는 것으로, 공기조화 기술의 일종이다. 반대로 실내온도를 내리는 것을 냉방이라고 한다.
- 냉방 : 실내온도를 낮추는 것을 말한다.
- 환기 : 또는 통풍은 특정 공간의 공기 환경을 유지 또는 개선하기 위해 외기를 도입하여 내부의 공기를 배출하는 것이다. 보통은 실내의 공기를 창 밖의 공기와 교환하는 뜻으로 사용된다. 텐트나 자동차, 전동차 등에서도 실내의 탁한 공기를 바깥의 맑은 공기와 순환시켜 줘야 할 때도 있다. 창문을 여는 등 자연환기만으로 충족되기도 하지만 건물이나 구조물 전체에 공조기와 덕트 등의 공조 시스템을 구축하여 기계환기를 하기도 한다.
- 가습 : 실내의 습도를 높이는 것을 말한다.
- 제습 : 습기를 제거하는 것을 말한다.
- 공기청정 : 실내 공기를 흡입하여 인체에 해로운 미세한 먼지들을 걸러내는 것을 말한다.
공조기
공조기(AHU/에어 핸들링 유닛)이란, 「공기 환경의 기준」을 충족한 청정한 공기를 건물내에 급기하기 위한 맞춤형의 공조 설비입니다. 기본은 건물의 공조 용도나 위생 관리 요건에 맞추어, 특별주문으로 유닛을 조립하는 형태로 제조한다.
에어컨과 달리 공조기(AHU)의 경우는 전열 매체에 냉매나 열매가 아니라 물을 이용하고 있다. 건물 내부의 환기와 건물 밖의 공기를 함께 흡수함으로써 건물 내부의 공기를 깨끗하게 유지한다. 공조기(AHU)는, 거실의 쾌적성 유지라기보다, 대규모 시설의 위생 관리를 목적으로 한 공조 설비라고 할 수 있다.
공조기(AHU) 타입
공조기(AHU)는 다음 두 가지 유형으로 크게 나뉜다.
- 냉온수식 공조기(AHU)
주로 필터, 코일, 가습기, 송풍기로 구성된 타입이다. 대용량의 센트럴 공조가 가능한 유닛형(표준형), 개별 분산 공조 대응의 콤팩트형, 공항 터미널 빌딩용 등의 터미널형 등 다양한 종류가 있다.
- 직팽식 공조기(AHU)
냉온수식에 열원기를 부가한 타입이다. 구성은 냉온수식과 거의 동일하다만, 냉온수식은 열원으로서 냉수·온수·증기를 사용하는 반면에, 직팽식은 열원으로서 히트 펌프식의 전열 매체를 이용한다.[1]
공조시스템
공기가 인간의 생존에 없어서는 안 되는 필수불가결한 건 삼척동자도 아는 바이지만 눈에 보이지 않는 이 공기가 우리들에게 있어 쾌적한 것인가가 아닌가가 실질적으로는 제일 중요한 부분이다. 깨끗한 공기의 움직임이 우리들의 체온을 일정하게 유지하는 효과를 갖게 하여 쾌적함을 느끼게 하는 것이 바로 공기조화(HVAC)의 역할일 것이다.
따라서 공조시스템 설계는 열역학, 유체역학, 열 전달에 기초하는 기계공학분야로, 초고층 건물을 비롯한 중대형 건설산업, 오피스 건물의 설계, 실내수족관과 같은 해양 환경에 중요한 부분을 차지한다. 안전하고 쾌적한 건물을 이루는 조건이란 것이 실외의 신선한 공기를 이용해 실내 온도와 습도를 제어하는 것이기 때문이다.
이런 공조시스템의 역할이라 하면, 기술(냉난방/환기 등 열관리시스템)과 쾌적함(정화/여과/순환), 그리고 안전(기계적/구조적, 인체호흡)을 담보하는 것이라 할 수 있겠다.
거주자의 쾌적성 증대, 외부오염의 방지, 작업능률의 향상을 위해 최적의 실내공기조건을 조성해 주기 위해서는 공기조화의 4요소를 조정해야 한다.
☞ 공기조화의 4요소 : 「온도」「습도」「기류」「청정도」
공조시스템을 알기 위해서는 먼저 온도를 이해해야 한다. 인간이 느끼는 차고 더움이나 쾌적감이 온도, 습도, 기류 등의 물리적 조건에 의해 좌우되기 때문이다.
'온도'란 차고 더움의 정도를 나타내는 지표로, 단위는 °C 와 deg 를 사용한다. 건구온도와 습구온도를 알면 상대온도가 결정되어 공기의 습한 정도를 알 수 있다. 이 쾌적감을 나타내는 체감온도를 유효온도(ET ; Effective Temperature)라고 한다. 공기조화에서는 '유효온도'가 실내기후조건의 표준지수로 이용된다.
* 건구온도(Dry Bulb Temperature) DB ; 일반적인 온도계로 측정한 온도. 건구온도만으로는 공기의 습기를 알수 없고, 인간이 느끼는 쾌적의 판단이 어렵다.
- 습구온도(Wet Bulb Temperature) WB ; 공기가 건조한 만큼 가재에서 수분증발이 활발해지고 그 증발열에 의해 온도 측정구 부분이 차거워져 그때의 건구온도 보다는 내려가는 폭이 커진다.
대기(자연공기)는 산소, 질소같은 성분 이외에 약 1%의 수분(수증기)을 함유하고 있다. 공기중의 수분은 기상조건에 따라 자유자재로 변화하는 요소이며, 습공기(수분을 함유한 자연의 공기)의 수분함유 비율은 자연조건에 따라 늘 달라지므로, '공조'를 극단적으로 말하면 공기(건조공기)와 수증기(수분)를 인위적으로 혼합시키고 조정하는 기술이라고 할수 있다.
차량의 공조시스템이란 냉방, 난방, 환기를 말하는데, 응축기(Condenser), 압축기(Compressor), 증발기(Evaporator), 수액기(Receiver) 및 팽창장치(expantion)으로 구성된다. 차량 밖의 신선한 공기를 안으로 유입해, 차량 안의 공기를 HVAC시스템에서 정화시켜 운전자에게 돌려보내는 재순환 기능이 핵심이라고 할 수 있겠다.
오염된 공기를 정화하고, 불쾌한 악취를 제거하고, 동시에 에너지 소비량의 절감 및 효율을 향상시키는 시스템이 바로 자동차공조시스템인 것이다.
공기를 가열하는 난방 장치는 보통 히터코어로, 냉각장치는 보통 증발기 및 냉매 버퍼로 제습까지 담당한다.[2]
공조 용어
- 접지 펙트비 : 가로세로비를 말한다. 주로 덕트의 취출구, 흡입구의 그릴 테두리 또는 직사각형 덕트 테두리의 장변과 단변의 비를 말한다.
- 풍속형 분출구(Anemostat diffuser) : 내부에 여러 장의 콘 형태의 날개를 가진 천장 설치형 취출구.분출 기류는 실내 공기를 유인 혼합하여 뿜어낸다.
- 암소음 (background noise) : 어떤 장소에서 특정 소리를 대상으로 생각하는 경우에 대상의 소리가 없을 때의 그 장소에서의 소음을 대상의 소리에 대해 암소음이라고 한다. 홀이나 스튜디오 등의 시설에서 공조 설비의 소음을 검토할 경우는 사람이 없는 상태에서 공조 설비를 정지했을 때의 소음을 말한다.암소음은 외부에서 침입하는 소음이나 공조설비 이외의 내부발생소음 등이다.dB(A)로 표시된다.
- 일산화탄소(carbon monoxide) : 무색무취의 기체이다.연료가 연소 중에 산소가 부족하면 발생하여 소량이라도 인체에는 유해한 가스이다. 실내환경기준에서는 10ppm(0.001%) 이하, 대기오염과 관련된 환경기준에서는 1시간 값의 일평균값이 10ppm 이하이면서 1시간 값의 8시간 평균치가 20ppm 이하여야 한다.
- 인스턴트 커플링 : 세퍼레이트형 룸 에어콘 또는 소형 패키지 에어콘 등의 실외측 유닛과 실내측 유닛의 냉매회로 배관을 신속히 접속할 수 있는 커플링.480kg/cm2의 규정 토크 렌치로 결속하여 사용한다.
- 워터해머(water hammer) : 수격(水撃)이라고도 한다.펌프가 멈추거나 혹은 밸브를 갑자기 개폐시킨 경우와 같이 관내를 흐르는 유체가 갑자기 막혔을 때에 생기는 큰 충격음이나 진동을 발생시키는 충격력을 말한다. 흐름을 급격히 멈추면 물이 가진 속도에너지는 순식간에 압력에너지로 변환돼 변 직전에 수압이 급격히 상승한다. 이 높은 압력은 배관내 물의 압력(정수압)과 같아지려다 압력파가 되어 채널내를 일정 주기로 왕복하고 정수압으로 돌아갈 때까지 이를 반복한다. 이 압력파가 밸브와 관로의 시단에서 반사할 때의 충격에 의해 소음이나 진동이 발생하는 것이다. 수격 방지를 위해서는 급격하게 밸브가 닫히지 않도록 스프링의 힘으로 최종 폐변 속도를 감소시키는 등이 일반적으로 이루어진다.
- ULPA 필터(ultra low penetration air filter) : 정격 유량에서 입경 0.15μm의 입자 대비 99.995% 이상의 입자 포획률을 가진 에어필터. 반도체 공장의 높은 청정도가 요구되는 클린 룸이나 생산 장치등에 사용되는 초고성능 필터로, HEPA에서는 제거할 수 없는 0.1μm정도의 미소립자도 제거할 수 있다. 효율을 좋게 하기 위해 HEPA 필터와 비교하여 여재 밀도를 높이고 공기 저항을 낮추기 위해 여재를 얇게 한 제품이 ULPA 필터이다. 따라서 ULPA 필터는 HEPA 필터보다 강도가 약한 결점이 있다.
- 에어 커튼 장치(air curtain) : 건물 출입구나 반입구 등의 개구부에 설치하여 두꺼운 공기류 층을 형성하여 외기, 이물질 및 먼지 침입을 차단하는 설비임사람이 많이 드나드는 건물 등에선 내부 냉난방 에어가 유출되는 것을 방지할 목적으로 이용되며 식품공장이나 제약공장 등에서는 포장재료 보관고나 원재료 창고 입구에 설치돼 화물을 반입할 때 모기, 거위, 곤충 등 이물질이 창고 안으로 들어가는 것을 막는다.
- 에어 핸들링 유닛(air handling unit) : 온수 코일·가습기·드레인팬·송풍기·에어필터를 일체로 짜넣은 비교적 대용량의 공기 조화기. 뿜어져 나오는 공기를 요구하는 조건에 맞추어 각 기기를 조합할 수 있기 때문에 엄밀한 온습도를 요구하는 공기조절에도 이용된다.
- a접점(a-contact) : 계전기(계영) 등의 접점 구조를 나타내는 용어로, 계전기가 작동하지 않는 상태(비여자 상태)일 때 접점이 열려 있는 (개로) 것을 말한다. 계전기가 동작했을 때 접점이 닫힌다(폐로). 노멀리 오픈:NO
- 엘리미네이터(eliminator) : 공기조화기나 냉각탑에서 공기의 흐름에 따르는 물방울의 비산을 막고, 액적을 제거하는 장치. 보통 철판이나 수지 성형판등에서 지그재그로 접어 늘어놓은 구조로 물방울의 관성력을 사용해 분리한다.
- 엔탈피(enthalpy) : 물체가 내부에 축적되어 있는 총에너지(열량의 합계)를 말한다. 내부 에너지와 압력과 부피의 곱으로 이루어진 에너지의 합으로 나타난다. 통상은 1kg당 양을 말하고, 단위는 kcal/kg을 사용한다.
- FRP(fiber reinforced plastic) : 섬유 강화 플라스틱을 말한다. 플라스틱에 섬유를 섞어 보강한 대표적인 복합재료. 섬유로서 일반적으로 유리섬유가 사용되고 있다.
- 오프셋(offset) : 제어 신호(실제 입력 값)에 의해 제어 동작이 이루어지고, 정상 상태가 되어도 설정 값에 일치하지 않고 일정한 편차가 남는 것, 또는 그 편차량.정상편차라고도 한다.
- 온오프 제어(on-off control) : 제어하는 범위의 상한과 하한을 정하여 라 위치(발정 동작 등)로 제어하는 방법. 2위치제어라고도 한다.
- 온실 효과 : 지표면에서 외부(우주)를 향해 열을 방산하는 적외선을 대기 중의 가스, 대기오염물이 흡수해 지구 밖으로의 방산을 방해하고 기온이 상승하는 현상.
- 쾌감온도(comfortable temperature) : 계절에 따라 어떤 수건 중 다수의 인간이 쾌감을 느끼는 온습도 조건을 말한다. 겨울철 평균 쾌감온도는 18.9도라고 한다. 이 유효온도 아래서 상대습도가 3070% 범위에 있을 때 다수의 사람들이 쾌감을 느낀다.
- 과열도(degree of superheat) : 어떤 압력 아래에서, 그 가스의 포화온도보다 높은 가스가 되어 있을 경우, 그 정도(차이)를 말한다. 냉동 사이클에서는 증발 온도(포화 온도)와 증발기 출구의 온도와의 차이.기호는 deg로 나타낸다.슈퍼 히트 5deg라는 것은 증발기 입구에서 출구 바로 앞까지는 예를 들면 7°C에서 일정하고, 그리고 출구에서는 5°C과열된 증기가 되어 12°C의 과열증기가 되었다는 것.
- 가변 풍량 제어 장치 : 덕트 도중이나 단말기에 설치하고 변풍량 방식으로 급기량을 제어하는 장치.
- 가라리(louver) : 루버라고도 한다. 개구부 전면에 길쭉한 판자로 된 날개모양 방해판을 수평이나 수직 또는 격자상에 설치한 것. 고정식과 가변식이 있다.
- 과냉각 : 냉매를 가해진 압력 하에서 응축 온도 이하로 냉각할 것. 물이 빙점(0°C) 이하로 냉각되는 것도 과냉각이다. -18°C에 식어 있는 프리자의 얼음은 과냉각된 얼음이다. 과냉각을 서브쿨이라고도 한다.
- 환기 설비(ventilation equipment) : 대상 공간의 공기를 청정하게 유지하기 위해 설치되는 설비로 공간내 공기를 배기하기 위해 설치된 배기팬, 배기덕트, 푸드 및 배기구, 급기를 위해 설치된 급기팬, 급기덕트, 급기구, 에어필터 등으로 구성되어 있다. 신선 공기(산소)의 확보, 분진, 유독 가스, 냄새 제거 등의 목적이다.
- 휘발성 유기화합물(VOC: Volatile Organic Compounds) : 상온·상압으로 공기 중에 휘발되기 쉬운 유기화합물로 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 탄화수소류와 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌 등의 유기염소계 화합물이 있다. 휘발하면 대기오염물질이 되고 물에 녹으면 토양이나 지하수오염의 원인물질이 된다.
- 캐비테이션(cavitation) : 공동현상이라고도 한다. 유동하고 있는 액체가 유속의 증가나 소용돌이의 형성에 의해 압력이 국부적으로 저하되어 포화증기압에 가까워지면 증기나 많은 거품이 발생하는 현상을 말한다. 발생한 거품이 압력이 높은 곳으로 이동하면 거품은 순식간에 붕괴돼 충격압을 발생시킨다. 이로 인해 심한 진동, 소음과 함께 가까운 고체벽면을 침식한다.
- 흡음재(sound absorbing material) : 소리를 흡수하기 위해 사용하는 재료를 말한다. 흡음률이 비교적 큰 유리 양털, 펠트, 연질섬유 등의 부드러운 다공질 재료와 홀 가공판 등의 공명 흡수 재료가 있다. 소리의 에너지를 다른 에너지로 변환시켜 소리 반사를 줄여주는 것으로 성능은 흡음률 주파수 특성으로 나타난다.
- 급기구(air supplying opening(outlet)) : 공기를 받아들이기 위해 벽면 등에 설치된 개구부를 말한다. 자연환기의 경우, 건축기준법에서는 천장 높이의 2분의 1 이하의 높이에 설치하도록 되어 있다.
- 공통사양서(general specification) : 사양서 가운데, 미리 어느 공사 현장에도 공통되는 정형적인 지시 사항을 포함시켜 작성한 사양서. 일반사양서 또는 표준사양이라고도 한다.
- 결로(vapour condensation) : 공기 중에 포함시킬 수 있는 수증기의 양은 온도가 높을수록 많고 낮기 때문에 수증기를 포함한 공기가 찬 천장, 바닥, 벽의 표면이나 내부, 유리면, 배관, 덕트 등에 닿아 온도가 저하되고 그 위치의 습기 공기의 노점 이하가 되었을 때, 수증기의 일부가 응결해 액체(물방울)가 되는 현상을 말한다. 물방울이 표면에 발생하는 경우를 표면 결로, 내부에 발생하는 경우를 내부 결로라고 한다.
- 케미컬 필터 : 화학오염물질을 제거하는 목적으로 사용하는 필터이다.
- 한열(sensible heat) : 물체의 온도를 바꾸기 위해 사용되는 열로 상변화를 수반하지 않는다.
- 한열비 : 현열비=현열/전열전열=잠열+현열. 현열과 잠열의 비율을 현열비라고 하며, 주로 공조기의 송풍량을 결정하는데 필요한 데이터이다.
- 코제너레이션 : 연료를 태운 에너지로 발전한 전기와 이때의 배열에서 회수한 열을 이용함으로써 에너지 효율을 높이는 시스템이다.
- 경질염화비닐관(unplasticized polyvinyl chloride pipe) : 염화비닐수지를 주원료로 하여 제조된 관으로, 일반적으로 염화비닐관, 염화비닐관이라고 한다. 급수용과 배수 등의 일반관이 있다. 일반적으로 빗물관에는 얇은 것도 사용된다.
- 고속 덕트(high velocity duct) : 덕트 내 풍속 15m/s 이상의 공기 조화용 덕트를 말한다. 고속 덕트는 덕트 내면적을 대폭 작게 하는 것이 가능하며, 강도에서 스파이럴 덕트를 이용한다. 그러나 소음이 발생하기 쉬운 결점이 있으므로 말풍구에는 소음 박스가 필요하다.
- 빙축열조 : 빙축 상태에서 냉열을 축열하는 장치이다.
- 효과온도(operative temperature) : '작용온도'라고도 하며, 'OT'라고 약칭되는데 건구온도, 기류속도, 평균방사온도 및 유효체 표면적 등에서 결정되는 생리온도 지표이다. 주벽온도와 실내건구온도와의 차이가 비교적 큰 방사난방 등의 온열지표로 이용된다. 실내기류가 0.150.18m/s 정도일 때 경화온도는 건구온도와 평균방사온도와의 평균치로 간주된다.
- 효율 : 출력 에너지와 입력 에너지의 비교로 얼마나 입력 에너지가 유효하게 작용하는지 나타낸다. 냉동장치의 효율이라고 하는 경우에는 그 장치에 공급하는 일과 장치가 할 수 있는 일의 비를 100분율로 나타낸다.
- 호흡열 : 청과일은 수확 후에도 호흡을 하고 있으며 호흡에 의해 발생하는 열은 현열로서 체외로 방출된다. 이 열을 흡수열이라고 한다.
- 커미셔닝(commissioning) : 각 설비 시스템에 대하여 기능적으로 계획, 시공, 시운전이 이루어지고 설계 의도에 따라서 확실히 작동하는 운전, 보수가 가능한 상태인 것을 확인하는 과정(ASHRAE 가이드라인). 건축설비 시스템이 건물 발주자의 요구대로의 성능을 발휘하고 있는지 여부를 설계회사·시공사 및 중립적인 제3자가 협력하여 입증하는 대응. 제삼자에 의한 성능 검증이며, 당사자가 간과하고 있던 미스나 부실을 제삼자가 객관적으로 체크해 설비 시스템의 최적화를 실현하는 것. 커미셔닝 3단계 설계성능 검증 : 설계내용 검증 건설성능 검증 : 시공과정 검증과 준공후 1년이내 재검증 운전성능 검증 : 설비시스템의 적합성, 환경 엘기성능 실적 등 평가
- 콜드 드래프트(cold draft) : 드래프트란 일반적으로 공기가 흐르는 것을 말하며 인체에 불쾌감을 주는 기류의 의미를 갖는다. 불쾌한 냉감을 주는 기류를 말한다.
- 컨버터(converter) : 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 장치. 인버터는 교류전원을 직류로 정류 후, 나아가 임의의 주파수 교류로 변환하는 장치인데, 교류전원을 직류로 변환하기 위한 정류회로부(정류기)를 컨버터라고 부른다.
- 서어징 현상(surging) : 팬의 P-Q 특성이 우측으로 올라가는 유량 범위에서는 압력, 유량이 불안정해져 크게 변동한다. 이 범위에서 운전하면 진동이나 바람의 숨결이 일어나므로, 덕트의 변형, 압력 맥동등으로 정상적인 운전을 할 수 없게 된다.
- 서보 기구(Servo-Mechanism, Servo-Controler) : 물건의 속도, 각도, 위치, 자세 등을 규정치로 유지하도록 구성된 자동제어계.
- 서미스터(thermister) : 온도 의존성이 높은 반도체로, 온도 상승으로 전기 저항이 현저하게 감소하는 특성이 있으므로 감온 소자로 이용한다.열용량이 작아 감도가 높다.
- 산업공기조화(industrial air conditioning) : 각종 산업의 주로 생산공정 중의 공기조화를 말하므로, 인간 이외의 동물이나 물건이 주된 대상이다. 따라서 온습도 조건은 동물이나 사물의 목적이나 특성에 따라 결정되며 계절과 크게 관계되지 않는다. 또 온습도나 청정도의 허용범위가 정해져 있어 정확도가 엄격하게 요구된다. "프로세스의 공기 조화"라고 불리기도 한다.
- 시퀀스 제어(sequence control) : 주어진 절차에 따라 기기의 발정이나 각종 제어를 한다. 사전에 정해진 순서에 따라 제어의 각 단계를 순차적으로 진행해 나가는 제어.
- 슈퍼클린룸(super clean room) : 공기청정도 등이 매우 고도의 조건인 클린룸. 0.1μm의 미립자가 1ft3당 1개 이내인 초청정도가 요구되는 클린룸.
- 슈퍼드라이룸(super dry room) : 초저습도 환경이 요구된 공간이다.일반적으로 노점온도가 -10°C이하로 제어되고 있는 방을 말한다.
- 수도용 경질 염화 비닐 라이닝 강관 : 배관용 탄소강관(JIS G 3452)의 흑관 또는 수도용 아연도강관(JIS G 3442)에 경질염화비닐수지(JIS K 6742의 품질에 준거)를 라이닝한 것으로 수도용 파이프이다.
- 스타결선(star connection) : 삼상 유도 전동기의 2차 측 접속 방법 중 하나.3상회로의 각 상의 시점을 1곳에 결합한 접속방법의 형태가 별형이기 때문에 스타 결선이라고 한다. 이 접속방법은 시동전류를 줄일 수 있다. 일반 접속방법에 스타 결선과 델타 결선이 있다.
- 스텝 응답(step response) : 입력신호가 있는 일정한 값에서 다른 일정한 값으로 계단적으로 갑자기 변화했을 때의 응답을 말한다.
- 슬라임(slime) : 수냉 응축기의 응축관 등에 부착하는 진흙 모양의 점착성 물때를 말한다.
- 적분 동작(integral action) : 조작량을 제어편차의 크기와 편차가 발생하고 있는 시간 곱의 총합(면적), 즉 적분값의 크기에 비례해서 조작량을 내는 제어동작을 말한다. 편차가 있는 한 조작량이 증대하므로 비례 동작에서 발생하는 오프셋을 해소하는 효과가 있어 비례 동작과 병용된다.
- 정압(static pressure) : 유동하는 기체 또는 액체의 전압에서 동압을 뺀 압력으로, 흐름의 방향에 대해 수직방향으로 작용하는 단위면적당 힘을 말하며, kg/m2 또는 mmAg(mmH2O)으로 나타낸다.
- 설계 도서 : 특기 사양서, 도면, 공통 사양서, 현장 설명서 및 현장 설명에 대한 질문 회답서를 말한다.
- 절대 압력(absolute pressure) : 완전 진공 시의 압력을 0으로 측정한 압력으로 단위는 kg/cm2abs 또는 kg/cm2 절대이라고 쓴다. 절대압력에서는 대기압은 1.03kg/cm2가 된다. 절대압력=게이지 압력+대기압(1.03kg/cm2)
- 절대온도(absolute temperature) : 열역학적으로 생각되는 물질 구성 입자의 운동이 멈추는 곳을 절대 제로하여 섭씨 온도의 눈금과 같은 눈금을 붙인 온도. 빙점은 절대온도에서 273°K(켈빈)가 된다.
- 절대습도(absolute humidity) : 습기찬 공기에 포함되어 있는 수분의 양과 마른 공기의 양의 중량 비율. 단위는 kg/kg.
- 전열교환기(total heat exchanger) : 여름이나 겨울에 도입 공기와 실내로부터의 배기에 현열, 잠열 모두 상당히 차이가 있기 때문에, 이 양쪽 공기 사이에서 열교환시키면 외기부하를 줄여 설비용량, 운전비를 낮출 수 있다. 이 때문에 흡습제를 이용해 온습도가 높은 공기와 낮은 공기 사이에 전열(현열과 잠열)을 교환시키는 장치.열교환율은 일반적으로 60~70%정도이다.
- 잠열(latent heat) : 고체에서 액체로, 액체에서 기체로(혹은 그 반대) 물체가 변화할 때, 온도상승을 수반하지 않는 상태에서 변화할 때에 소비되는 열을 말한다. 융해열·증발열·승화열등을 총량 해 상태 변화의 잠열이라고 한다.
- 층류형 클린 룸 : 공간 대부분의 구역에서 와류를 최소화해 층류공기류(균일한 풍속과 동일한 유선)를 주는 클린룸.
- 상대습도(relative humidity) : 습기공기의 비중량과 포화공기의 비중량의 비.또는 습기찬 공기의 수증기 분압과 같은 온도에서 포화습기 중의 수분 분압과의 비를 %로 나타낸 것. 일반적으로 습도란 상대습도를 말하는 경우가 많다.
- 송풍기의 법칙(fan law) : 팬의 특성을 바꾸기 위해 팬의 회전수를 변화시키는데, 그 양이 ±20% 이내라면, 팬의 특성은 거의 다음에 나타난 비례 법칙에 따라 변화한다. 이를 송풍기의 법칙이라고 부른다.
- 풍량은 팬의 회전수에 비례한다.
- 풍압(전압, 정압, 동력)은 팬 회전수의 제곱에 비례한다.
- 축 동력은 팬 회전수의 3승에 비례한다.
- 팬의 속도, 풍량이 일정할 때 풍압과 동력은 공기의 밀도에 비례한다.
- 측온저항체 : 온도 변화를 전기 저항의 변화로서 측정하는 온도 센서.측온 저항체의 재료는 백금, 니켈, 구리 등이 있으며 방식에 3도선, 4도선이 있다.
- 체감 온도(human environmental temprature control) : 인체에 느끼는 온도기온과는 다르다.온도, 습도, 풍속 등에 따라 영향을 받는다.
- 초음파 가습기(ultrasonic humidifier) : 초음파로 진동하는 막대기를 물속에 담그면 액체에 캐비테이션이 발생하고 봉 표면 가까이에 분류상의 안개가 생긴다. 이 미세 물방울을 공기 중에 공급해 가습하는 장치.물방울이 작아 실내 설치가 가능하지만 가습 능력은 작다.
- 축열조 : 열매체로 온수, 냉수 또는 얼음을 저장하기 위한 탱크.
- 중온 공기 조절 : 온도 지역 10~25°C에서의 환경 공조.세균, 곰팡이의 번식을 억제하고 작업자가 작업하기 쉬운(너무 춥지 않은) 온도 영역에서 식품 공장, 반찬 가게, 백야드 등에서 사용.
- 동압(dynamic pressure) : 덕트 내의 공기 또는 관내의 액체는 정압 외에 풍압 또는 유속에 의해 생기는 압력을 가지며, 이것을 동압 또는 속도압이라고 한다. 단위는 정압과 같다.
- 건조 운전 : 간단히 말하면 제습 운전이다. 가정용 룸에어컨으로 실내온도를 낮추지 않고 제습만 하고 싶을 때 증발기 바깥쪽에 재열기를 부착한 장치를 사용한다. 일단 실내 공기를 냉방시켜 온도와 습도를 떨어뜨리고 다음으로 재열기로 온도를 높여 주면 습도가 떨어진 셈이다. 2대부분의 경우는 팬의 제어에 의해서 드라이 운전과 같은 효과를 올리는 "드라이 운전"을 취하고 있다. 팬을 제어하고 최저 속도로 천천히 바람을 보내면 실내 온도는 점차 낮아져 동시에 습도도 잡히는 이치다.
- 드래프트(draft) : 일반적으로는 압력차에 기인하는 공기의 흐름.온풍관 굴뚝 난방기 실내공간 등에서 일어나는 공기나 기체의 흐름을 말한다. 난방기의 경우로 말하면 연소 고온 배기가스의 경비중과 급기측 상온공기의 비중의 차이에 의해 발생하는 부력이라고도 할 수 있다. 인체에 불편한 기류로, 틈새기 바람이나 동기 창면에서 오는 자연 대류 냉풍 등을 말하기도 한다.
- 열관류율(coefficient of overall heat transmission) : 고체벽의 한 면에 고온의 유체(기체 또는 액체), 지면에 저온의 유체가 접하고 있으면 고체벽을 통해 고온유체에서 저온유체로 열이동이 이루어진다. 이 현상을 열관류라고 하며, 그 정도를 나타내는 계수를 말한다. 열 통과율이라는 것도 있다. 이 비율은 유체와 벽면 사이의 열전도율 및 벽체내의 열전도율 사이에 일정한 관계가 있다.(kcal/m2h°C)
- 열전쌍(thermo couple) : 2종류의 금속선을 접합하여 온도에 대응한 직류 전압(mv)을 발생시키는 한 쌍의 도선(센서).기준점과 계측점과의 온도차에 의한 열기전력을 발생시킬 목적으로 2종류의 금속의 한쪽 끝을 전기적으로 접속한 것으로, 기전력을 계측함으로써 온도를 검출한다. 금속선의 조합으로 백금+백금 로듐, 크로멜+아라멜, 크로멜+콘스탄탄, 철+콘스탄탄, 구리+콘스탄탄 등이 사용된다.
- 열전도율(heat conductivity, thermal conductivity) : 열전도의 양부를 나타내는 데 이용하는 비율.단위 kcal/mh°C. 열량은 전열면적, 온도차, 시간에 있는 비례정수로 비례하며, 마찬가지로 열이 이동하는 것보다 반비례한다. 이 비례 정수를 말한다.
- 노멀 오픈(normally open) : 비통전 시에 밸브가 완전개 상태이고 통전에 의해 밸브가 닫히는 타입 조작부의 기능을 말한다.→ a접점
- 노멀 클로즈(normally close) : 비통전 시에 밸브가 닫혀 있고, 통전에 의해 밸브가 열리는 타입의 조작부 기능을 말한다.→ b 접점
- 바이오클린룸(bioclean room) : 미생물을 대상으로 한 클린룸이다. 공업용 클린룸과 구조는 같지만 주된 목적이 먼지보다 균을 제어하는 것이기 때문에 방이 멸균될 수 있도록 고안되어 있다. 바이올로지컬 클린 룸.
- HACCP(Hazard Analysis and Critical Control Point) : '위해 분석 중요 관리점' 시스템.식품 제조 프로세스에서 위해가 발생할 가능성이 있는 부분을 확인하고 위해 발생을 사전에 방지하기 위해 엄중한 대책을 강구하는 프로세스 관리 시스템이다.프로세스 개개의 단계를 엄격히 모니터(감시)하고 관리하는 것에 위해 발생 가능성은 감소한다. HACCP 시스템의 최우선 과제는 농장에서 식탁에 이르기까지의 생산 프로세스 전체에서 화학적 위해, 물리적 위해, 미생물학적 위해를 방지하는 것이다. HACCP는 1960년대에 필스베리사가 우주 개발 계획에 대해 우주비행사용으로 최고로 안전하고 최고의 품질을 가진 식품을 제조하기 위해서 채용한 것이 최초이다.
- 접영 밸브 : 원통형 밸브 상자 내에서 원판형 밸브체가 직경 부분에 설치한 구동축으로 회전하여 개폐하는 밸브.
- 밸리데이션 : 공정이나 방법을 과학적 근거, 타당성을 가지고 설계하고, 그것이 소기의 목적대로 기능하고 있는 것을 검증하는 것.
- 헌팅(hunting) : 제어 신호에 의해 제어 동작이 이루어졌을 때 제어량이 주기적으로 변화하여 안정상태가 되지 않는 현상.
- 히트 파이프(heat pipe) : 밀폐된 파이프 안에 특수한 순환장치와 함께 휘발성 액체를 봉입하여 열의 전도성을 매우 좋게 한 것으로 열교환기에 사용되고 있다. 휘발성 액은 일단 데워지면 증발하고, 다른 끝까지 신속하게 균일 온도가 된다. 말단에서 냉각되면 응축되어 액이 되어 다른 단으로 돌아가 순환한다. 일반적으로는 액이 돌아오기 쉽도록 파이프 안쪽에 위크를 붙인다.
- PID 동작(proportional plus integral plus derivative action) : 비례적분미분동작이라고도 한다.일반적으로 PID 동작이라 불리는 제어 동작은 비례(Proportional) 동작에 적분(Integral) 동작 및 미분(Derivative) 동작을 부가한 제어 동작을 말한다. 비례대, 적분시간 및 미분시간을 적절히 설정함으로써 오프셋 없이 안정된 비례제어를 할 수 있다.
- 미분 동작(derivative action) : 편차가 발생하는 비율(속도)에 비례하여 조작량을 주는 제어동작. 편차가 커지는 것을 미연에 억제하는 것으로, P, PI동작과 조합하여 사용된다.D동작이라고도 한다.
- 비례 동작(proportional action) : 조절계의 조작량이 입력값과 설정값의 편차 크기에 비례하는 제어동작을 말한다. 비례(Proportional)의 약자에서 P 동작으로 나타내는 경우가 있다. 이 비례정수가 작을 경우 정상편차가 커지고 클 경우 사이클링이 발생한다. 비례대를 오프셋(정상편차)에 상당하는 만큼 수동으로 이동시키는 기능을 수동 리셋이라고 한다.
- 팬 코일 : 온도조절된 공기를 방출하는 소형 냉난방기로 팬(송풍기)·열교환기·필터로 구성되어 있다.환기나 습도 조절은 안 된다.
- 팬 필터 유닛(FFU) : 필터와 송풍기가 내장 일체화되어 있어 전원 연결만으로도 청정 공기를 공급할 수 있는 장치.
- 피드벡 제어 : 제어계로 출력된 제어신호에 의해 제어된 결과를 설정값(목표)과 비교하여 이를 일치시키도록 정정 동작을 하는 제어방법.
- 피드 포워드 제어(feed forward control) : 제어계에 대한 외란을 검출했을 때 그것이 제어계에 영향을 주지 않도록 외란에 대해 필요한 정정 동작을 하는 제어방법.
- 불쾌지수(discomfort index) : 인간이 불쾌하다고 느끼는 공기 상태를 수치로 나타낸 것. 불쾌지수=(건구온도+습구온도)×0.72+40.6 일반적으로 70이하로 쾌적, 75이하까지 그저 80을 넘으면 불쾌.
- 블라인 : 2차 냉매라고도 하며, 간접식 냉각 시스템에 사용되는 액체로, 냉동기의 증발기와 냉각해야 할 장소를 순환하여 열을 증발기로 운반한다.
- 플레넘실(plenum chamber) : 온도와 습도, 청정도가 조정된 공기를 실내 구석구석까지 골고루 불어내기 위해 한번 상자 모양의 공간에 수용하고 내뿜기 위한 그릴이 부착된 상자.에어컨의 머리에 올려져 있어 비교적 작은 실용으로 사용한다.탈부착 가능.
- 블로어(blower) : 원심식 송풍기의 일종으로, 공기 그 외의 기체를 압축하기 위한 장치.가압능력은 1~20mAq 정도까지 가압할 수 있으며, 공장 등에서 공기, 가스 등의 압송에 이용되고 있다.
- 미냉동톤: 냉각 능력을 나타내는 단위 중 하나로, 일본에서는 정식적으로는 일본 냉동톤을 사용하고 있지만, 미터법 이전의 오래된 단위로 이를 사용하는 경우가 있으므로 주의가 필요하다. 1미 냉동톤은 3.024Kcal/h로 일본 냉동톤보다 약 10% 작다.
- HEPA 필터(High Efficiency Particulate Airfilter) : 정격 유량으로 입경이 0.3μm인 입자에 대해 99.97% 이상의 입자 포집 효율을 갖는 에어 필터.공기청정이 요구되는 모든 분야에서 사용되는 초고성능 필터.
- 벨마우스(bell mouth) : 가스, 액의 유체를 급속히 짜 속도를 올리는 장소를 벨 마우스라고 한다. 축류 송풍기의 흡입구 등이 벨 마우스에 해당한다.
- 변풍량 방식 : 공조 대상에 대해 실내 열부하의 변동에 따라 급기량을 변동시키는 전공기식 공조 방식.
- 핫가스 바이패스(hot gas bypass) : 냉동용 압축기의 능력을 부하에 따라 변화시키기 위해서 용량 조정으로서 압축가스(핫가스)의 일부를 흡입 측에 유도하는 것을 말한다. 언로더 장치가 없는 소형 압축기의 용량 제어 방법.
- 펌프 다운(pump down) : 공조용어로서는 냉매계통 내의 냉매를 응축기·수액기로 회수함으로써 기회의 이설이나 수리 시에 실시한다.'냉매 회수'라고도 한다.
- 수축열 : 물을 축열재로 사용한 축열로, 공조용으로 가장 보급된 축열 시스템.물은 열용량도 크고 안전성도 높고 취급도 간단하고 저렴한 동시에 작동매체로써의 기능도 있어 공조용 축열조로서 이미 많은 실적이 있다. 물을 이용할 때의 최대의 난점은 고온이 되면 급격하게 그 증기압이 상승하는 점에 있다.
- MEPA 필터(Medium Efficiency Particulate Airfilter) : 주로 공조계의 외기 처리에 사용되며, 메인 필터로 사용할 뿐만 아니라, ULPA 필터나 HEPA 필터 보호로 사용하는 경우도 있는 중성능 필터.
- 양생 : 일반적으로는 공사현장에서 시공장소 주변 또는 재료나 물품 등의 표면을 덮어 오손 등으로부터 보호할 것. 시트나 종이로 덮거나 양생 테이프를 감거나 합판으로 둘러싸는 등 한다. 또, 공사 현장에서 사람이나 물건을 위험한 작업이나 손상에서 방호하는 대책이나, 그것을 위한 시설을 말한다.
- 난류식 클린 룸 : 기본적인 클린룸 방식으로 각 분야에서 널리 채용된다. 실내에서 발생하는 먼지를 청정공기로 희석하여 청정도를 높이는 방식이다. 송풍량이 많을수록 청정도가 높아지지만 기류가 난류하기 때문에 청정도에 한계가 있으며, 등급 1,000 정도가 보증한도이다. 다의 클린 방식과 병용되는 경우가 많다.
- 청정도: 클래스 1,000~100,000
- 환기 회수: 15~80회/시
- 불출 풍속: 1~2m/s
- 정압도: 0.5~20mmAq
- 건설비: 소
- 운전 경비: 소
- 플렉시빌리티: 난
- 유지보수: 중
- 소음: 소→수직층류 방식 클린룸→수평층류식 클린룸
- 리턴 에어(return air) : 공기 조화, 환기에서의 환기.환기는 재사용 공기와 배기로 나뉜다.
- 리턴덕트(return duct) : 환기 덕트. 공조기나 환기 팬에 의해 방에서 공기를 되돌리는 덕트.전체공기방식의 공조시스템은 덕트, 공조기 및 열원의 3가지 부분으로 구성되어 있다. 그 덕트부는 다시 4개의 종류로 나누어져 서플라이 덕트·리턴 덕트·외기 덕트·배기 덕트로 구성되어 있다.
- 냉동톤(refrigeration(ton of)) : 본래는 0°C의 물 1톤을 하루 밤낮으로 0°C의 얼음에 넣는 능력을 1냉동톤이라고 하는데, 단위시간당 열유량을 의미하기도 해 냉동능력의 단위로 이용하거나 정격 등의 호칭 단위로 사용하기도 한다. 1톤을 1000 kg으로 하는 일본 냉동 톤JRT와, 1톤을 2000 lb로 하는 미국 냉동 톤USRT가 있다. 1JRT=3320kcal/h=3861.16W 1USRT=3024kcal/h=3516.85W
- 이슬점(dew point) : 공기가 냉각되어 포함되어 있는 수증기가 액체(안개)가 될 때의 온도를 말한다. 어떤 온도에서 공기가 포함할 수 있는 수증기의 한계를 포화수증기량이라고 하며, 그 한계(포화상태)를 넘은 만큼의 수증기가 안개가 되어 나타난다. 이 때의 온도가 이슬점(노점 온도).
- 이슬점제어(dew point control) : 항온항습장치에서 보다 정확한 상대습도를 제어하기 위해 일단 소정의 실내온습도에 대응하는 노천온도가 되도록 제어하고 실내의 현열부하 부족분은 재열량으로 조절하는 제어방법.[3]
각주
- ↑ 고정오리피스식 스팀트랩 O-TRAP, 〈공조기(AHU : Air Handling Unit, 공기조화기)란? 대규모 시설의 공조설비「AHU」를 상세하게 해설!!〉, 《티스토리》, 2022-09-28
- ↑ 브레스, 〈공조(공기조화;空氣調和,HVAC)설비의 의미와 역할〉, 《네이버 블로그》, 2020-11-30
- ↑ 다사랑, 〈"공조 용어" 알면 이해가쉽다〉, 《네이버 블로그》, 2020-03-13
참고자료
- 〈공조〉, 《나무위키》
같이 보기
