냉풍기
冷風機
말그대로 찬바람을 내뿜는 기계다. 에어컨과 동의어로 쓰이기도 한다. 북한 문화어로는 선풍기를 의미하지만 대한민국 표준어로는 선풍기와 구별되는 의미를 가지고 있다. 여기서는 남한 표준어 기준의 의미대로 설명하기로 한다.
선풍기와 유사하고[1] 에어컨보다는 싸고 전기는 덜 먹지만 기화를 위해선 물을 계속 공급해줘야 한다. 경우에 따라 얼음이나 아이스팩을 넣어 수온을 차갑게 할 수도 있다.
기화 냉각법을 사용한다.참고
간단하게 말해서 물을 증발시켜서 열을 뺏어가게 하는게 원리다. 물을 적절히 분사시켜서 냉각팬으로 바람을 일으켜 그 물을 기화시키는게 주요 원리. 물의 기화열은 '''kg당 225만J'''이므로 물을 적절히 증발시킬 경우 상당한 온도 저하를 기대할 수 '''있어야 하는데...'''
이것의 최대 단점은 습도가 높을수록 증발이 더디며 이는 냉풍기의 성능저하로 직결된다. 냉풍기가 최대로 낮출 수 있는 온도는 (건구온도-습구온도)*0.85 인데[2] 이 습구온도는 습도와 연관되어 있다.
게다가 여름에 습도 60~80% 정도로 고온다습한 동아시아 기후상 '''냉풍기가 제 성능을 내기 힘들다'''. 예를 들면 '''34℃'''의 날씨에 습도 '''70%'''의 찌는 날씨라고 가정해보자. 그러면 습구온도는 29℃, 최대로 낮출수 있는 온도는 '''29.7℃'''다. 과연 실내온도가 29.7℃면 시원할까? 국가에서 정해놓은 여름철 적정 실내온도는 26~28℃인데, 28℃ 만 되어도 덥다고 느끼는 사람이 많은 판에 실내온도가 '''30℃에 습도까지 높으면''' 더위+불쾌감을 느낄 가능성이 매우 높다. 전기 써가면서 30℃로 낮추고 습도를 80~90%로 높여버리면 트나마나다. 물론 34℃에 습도가 50%라면 26.5도까지 내릴수 있지만 대한민국에서 그런 조건을 충족시키기는 어렵다.
이와는 달리 사막이나 미국 남서부 같이 '고온건조' 한 기후에서는 냉풍기의 효과가 크다. 예를 들어, 네바다주의 라스베가스는 습도가 10%도 안 된다. 그 덕에 습구온도는 18℃ 정도되고 내부 온도를 '''40℃에서 22℃'''까지 내릴 수 있다. 심지어 습도가 10% 정도면 '''50℃라도 온도를 27.5℃'''까지 낮출 수 있다. 즉, 항시 건조하거나 여름이 건조한 지중해성 기후에서나 적합한 물건으로 이런 지역에서는 오히려 덥고 건조한 바람이 몸에 열을 공급하기 때문에 선풍기가 위험할 수 있다.
하지만 위 값은 이론값이며 '외부에서 열이 더 안 들어온다는 현실적으로 불가능한 조건'하에 가능하다. 여기서 단열을 거론하는 이유는 "완벽한 단열 = 열전도율이 0에 수렴"이기 때문인데, 냉풍기를 가동하면 어떤 조건에서든 습도가 급상승하기 때문에 창문과 문을 다 닫은 상태를 유지하더라도 외부에서 열이 들어오므로 곧 사람이 못 견뎌서 열게 된다. 무엇보다 사람은 견뎌도 정밀기기나 가전제품 내부에 이슬이 맺히므로 고장이 날 수 있어서 강제로 송풍해야 하는 경우까지 있다. 그러므로 보통 단열이 안된 상태에서 냉풍기를 가동하게 되므로 효율이 더 떨어진다는 것이다.
애초에 냉풍기는 열에너지를 물에 줘서 수증기로 만들어버리고 그 줘버린 열 에너지만큼 시원해지는 방식인데 이 수증기는 별도로 빼내지 않는 한 계속 주변에 머물러 있으므로 비유적으로 말하자면 '배에 물이 새는데 밖으로 퍼내지 않고 물통에 담아두는 꼴'이다. 물통에 물을 넣다보면 물통은 언젠가는 꽉 차게 되고 더 이상 물을 담을 수 없는 사태가 발생한다.
이에 비해서 에어컨은 외부에서 열이 들어와도 전기를 써서 강제로 내부의 열을 밖으로 뽑아내므로 비록 효율 100%[3]는 불가능하지만, 밖에서 들어오는 열보다 더 많은 열을 밖으로 뽑아냄으로서 단열이 되건 말건 에어컨 근처의 온도는 내려간다. 물론 단열이 잘 되어 있으면 안이 빨리 시원해지고 에어컨을 꺼도 천천히 더워진다. 반면에 단열이 안 되어있으면 에어컨 앞만 시원하겠지만 보통 에어컨을 가동하면 부수적으로 습도가 내려가므로 창문과 문을 다 닫아서 단열효과를 높이는 것을 지속할 수 있고, 습도가 너무 하락하는 것은 가습기등으로 충분히 상쇄가 가능하므로 효율이 높은 냉방을 지속할 수 있다.
냉풍기는 '''여름에 고온다습한 한국에서 쓰기에는 영 좋지 않은 제품이다. 그냥 빛 좋은 개살구다.''' 확실한 냉각 효과를 보겠다면 그냥 10~20만원 더 들여서 이동식이나 벽걸이 에어컨을 사서 쐬는 것이 적절하다. 냉풍기의 효과를 보기 위해서는 실내 습도를 낮추어야 하는데, 제습기를 병용하는 경우 해당 항목에도 있다시피 제습기를 밀폐된 방에서 사용하면 실내 온도가 올라간다. 게다가 제습기와 냉풍기를 같이 사용하느니 저가형이나 중고 에어컨을 구매해서 적당하게 껐다 켰다하는게 더 시원하고 유지비도 비슷하므로 에어컨을 사용하자.
최소한 국내에서는 선풍기의 옆그레이드 버전이라고 생각하면 편하다. 에어컨을 사용할 경우 단열을 위해 창문을 닫지만, 선풍기를 사용하면서 창문을 꽉꽉 닫지는 않는다. 그리고 선풍기에 집 전체의 냉방을 기대하지도 않는다. 냉풍기도 이와 마찬가지다. 통풍이 잘 된다면 냉풍기가 올린 습도는 주변공기에 섞여서 나가버리기 때문에 쐬는 사람은 어쨌건 선풍기보다 시원함을 느낄 수 있겠지만 그 이상을 기대하면 안 되는 물건.
아니면 아예 에어컨과 병용하는 방법도 있다. 에어컨 보조기구로서 냉풍기를 사용하는 것. 에어컨과의 거리가 멀어도 에어컨의 제습 효과 때문에 냉풍기가 높은 효율로 작동하므로 전체 온도나 습도 조절은 에어컨에 맡기고 냉풍기를 추가 냉방이 필요한 곳에 사용하는 방법도 존재한다.
아래 문단의 아이스박스 냉풍기와 같이 기화열을 이용하는 대신 미리 냉동고에 넣어둔 냉매를 이용하는 방식도 있으며, 이 경우에는 실내 습도를 올리지도 않고도[4] 냉방효과를 볼 수 있다.
1. 개요
말그대로 찬바람을 내뿜는 기계다. 에어컨과 동의어로 쓰이기도 한다. 북한 문화어로는 선풍기를 의미하지만 대한민국 표준어로는 선풍기와 구별되는 의미를 가지고 있다. 여기서는 남한 표준어 기준의 의미대로 설명하기로 한다.
선풍기와 유사하고[1] 에어컨보다는 싸고 전기는 덜 먹지만 기화를 위해선 물을 계속 공급해줘야 한다. 경우에 따라 얼음이나 아이스팩을 넣어 수온을 차갑게 할 수도 있다.
2. 원리
기화 냉각법을 사용한다.참고
간단하게 말해서 물을 증발시켜서 열을 뺏어가게 하는게 원리다. 물을 적절히 분사시켜서 냉각팬으로 바람을 일으켜 그 물을 기화시키는게 주요 원리. 물의 기화열은 '''kg당 225만J'''이므로 물을 적절히 증발시킬 경우 상당한 온도 저하를 기대할 수 '''있어야 하는데...'''
이것의 최대 단점은 습도가 높을수록 증발이 더디며 이는 냉풍기의 성능저하로 직결된다. 냉풍기가 최대로 낮출 수 있는 온도는 (건구온도-습구온도)*0.85 인데[2] 이 습구온도는 습도와 연관되어 있다.
게다가 여름에 습도 60~80% 정도로 고온다습한 동아시아 기후상 '''냉풍기가 제 성능을 내기 힘들다'''. 예를 들면 '''34℃'''의 날씨에 습도 '''70%'''의 찌는 날씨라고 가정해보자. 그러면 습구온도는 29℃, 최대로 낮출수 있는 온도는 '''29.7℃'''다. 과연 실내온도가 29.7℃면 시원할까? 국가에서 정해놓은 여름철 적정 실내온도는 26~28℃인데, 28℃ 만 되어도 덥다고 느끼는 사람이 많은 판에 실내온도가 '''30℃에 습도까지 높으면''' 더위+불쾌감을 느낄 가능성이 매우 높다. 전기 써가면서 30℃로 낮추고 습도를 80~90%로 높여버리면 트나마나다. 물론 34℃에 습도가 50%라면 26.5도까지 내릴수 있지만 대한민국에서 그런 조건을 충족시키기는 어렵다.
이와는 달리 사막이나 미국 남서부 같이 '고온건조' 한 기후에서는 냉풍기의 효과가 크다. 예를 들어, 네바다주의 라스베가스는 습도가 10%도 안 된다. 그 덕에 습구온도는 18℃ 정도되고 내부 온도를 '''40℃에서 22℃'''까지 내릴 수 있다. 심지어 습도가 10% 정도면 '''50℃라도 온도를 27.5℃'''까지 낮출 수 있다. 즉, 항시 건조하거나 여름이 건조한 지중해성 기후에서나 적합한 물건으로 이런 지역에서는 오히려 덥고 건조한 바람이 몸에 열을 공급하기 때문에 선풍기가 위험할 수 있다.
하지만 위 값은 이론값이며 '외부에서 열이 더 안 들어온다는 현실적으로 불가능한 조건'하에 가능하다. 여기서 단열을 거론하는 이유는 "완벽한 단열 = 열전도율이 0에 수렴"이기 때문인데, 냉풍기를 가동하면 어떤 조건에서든 습도가 급상승하기 때문에 창문과 문을 다 닫은 상태를 유지하더라도 외부에서 열이 들어오므로 곧 사람이 못 견뎌서 열게 된다. 무엇보다 사람은 견뎌도 정밀기기나 가전제품 내부에 이슬이 맺히므로 고장이 날 수 있어서 강제로 송풍해야 하는 경우까지 있다. 그러므로 보통 단열이 안된 상태에서 냉풍기를 가동하게 되므로 효율이 더 떨어진다는 것이다.
애초에 냉풍기는 열에너지를 물에 줘서 수증기로 만들어버리고 그 줘버린 열 에너지만큼 시원해지는 방식인데 이 수증기는 별도로 빼내지 않는 한 계속 주변에 머물러 있으므로 비유적으로 말하자면 '배에 물이 새는데 밖으로 퍼내지 않고 물통에 담아두는 꼴'이다. 물통에 물을 넣다보면 물통은 언젠가는 꽉 차게 되고 더 이상 물을 담을 수 없는 사태가 발생한다.
이에 비해서 에어컨은 외부에서 열이 들어와도 전기를 써서 강제로 내부의 열을 밖으로 뽑아내므로 비록 효율 100%[3]는 불가능하지만, 밖에서 들어오는 열보다 더 많은 열을 밖으로 뽑아냄으로서 단열이 되건 말건 에어컨 근처의 온도는 내려간다. 물론 단열이 잘 되어 있으면 안이 빨리 시원해지고 에어컨을 꺼도 천천히 더워진다. 반면에 단열이 안 되어있으면 에어컨 앞만 시원하겠지만 보통 에어컨을 가동하면 부수적으로 습도가 내려가므로 창문과 문을 다 닫아서 단열효과를 높이는 것을 지속할 수 있고, 습도가 너무 하락하는 것은 가습기등으로 충분히 상쇄가 가능하므로 효율이 높은 냉방을 지속할 수 있다.
3. 대한민국에서의 사용
냉풍기는 '''여름에 고온다습한 한국에서 쓰기에는 영 좋지 않은 제품이다. 그냥 빛 좋은 개살구다.''' 확실한 냉각 효과를 보겠다면 그냥 10~20만원 더 들여서 이동식이나 벽걸이 에어컨을 사서 쐬는 것이 적절하다. 냉풍기의 효과를 보기 위해서는 실내 습도를 낮추어야 하는데, 제습기를 병용하는 경우 해당 항목에도 있다시피 제습기를 밀폐된 방에서 사용하면 실내 온도가 올라간다. 게다가 제습기와 냉풍기를 같이 사용하느니 저가형이나 중고 에어컨을 구매해서 적당하게 껐다 켰다하는게 더 시원하고 유지비도 비슷하므로 에어컨을 사용하자.
최소한 국내에서는 선풍기의 옆그레이드 버전이라고 생각하면 편하다. 에어컨을 사용할 경우 단열을 위해 창문을 닫지만, 선풍기를 사용하면서 창문을 꽉꽉 닫지는 않는다. 그리고 선풍기에 집 전체의 냉방을 기대하지도 않는다. 냉풍기도 이와 마찬가지다. 통풍이 잘 된다면 냉풍기가 올린 습도는 주변공기에 섞여서 나가버리기 때문에 쐬는 사람은 어쨌건 선풍기보다 시원함을 느낄 수 있겠지만 그 이상을 기대하면 안 되는 물건.
아니면 아예 에어컨과 병용하는 방법도 있다. 에어컨 보조기구로서 냉풍기를 사용하는 것. 에어컨과의 거리가 멀어도 에어컨의 제습 효과 때문에 냉풍기가 높은 효율로 작동하므로 전체 온도나 습도 조절은 에어컨에 맡기고 냉풍기를 추가 냉방이 필요한 곳에 사용하는 방법도 존재한다.
아래 문단의 아이스박스 냉풍기와 같이 기화열을 이용하는 대신 미리 냉동고에 넣어둔 냉매를 이용하는 방식도 있으며, 이 경우에는 실내 습도를 올리지도 않고도[4] 냉방효과를 볼 수 있다.
4. 그 밖의 단점
- 물이 필요하다. 물이 없으면 냉풍기는 그냥 선풍기다.
- 냉풍기를 작동시키면 작동시킬수록 습도가 증가한다. 이는 불쾌지수의 증가를 불러온다. 덤으로 온도가 낮아도 습도가 높으면 불쾌지수가 별로 낮아지지 않는다. 혼자 쓰는 경우라면 창문을 열어놓고 자신에게만 향하게 해놓으면 습도가 올라가지 않기 때문에 충분히 시원하긴 하다.
- 습도가 높으면 전자제품, 가구류, 미술품(액자에 걸린것)에 좋지 않다. 냉풍기를 켜놓고 환기를 시키지 않는다면 심한 경우 집안이 곰팡이로 뒤덮이는 경우도 있고 부패나 부식이 가능한 물건일 경우에는 썩고 녹스는 일이 진행되기도 한다.
- 위생문제, 냉풍기는 안에 물탱크가 있는데 여기에 모기가 번식하는 사태가 생길수 있다. 실제로 인도에는 이런일이 많다. 굳이 모기가 안생겨도 고인물은 오염되기 쉽다. 물을 갈아줘야하는데 귀찮아서 안갈경우 오염된 공기가 뿜어져 나올수 있다. 여름 날씨가 덥다보니 물때에 이끼가 끼는 경우도 있다. 그 외에도 파리나 하루살이가 빠져죽는 경우가 허다하다. 어항에 빠진 벌레들은 물고기나 거북이가 제때제때 처리(?)해주지만 냉풍기에 빠진 벌레들은 며칠만 지나도 빠르게 부패한다. 그런데 그 물탱크가 분해를 하지 않는 이상 따로 분리를 할 수 없게 설계된 제품도 있기에 세척하기가 쉽지 않다.
- 선풍기보다 더 복잡한 구조상 고장도 잦다.
- 모터 소음. 바람소음도 장난 아니다.
5. 아이스박스 냉풍기
6. 연관자료
[1] 단, 물탱크에서 물을 빨아올려 기화시키는 구조까지 더하기에 그보다 비싸다.[2] 0.85배 한 것은 냉풍기의 일반적인 효율인 85% 기준. 이 식은 한마디로 아무것도 안 달아놓은 온도계와 물의 증발로 식히는 온도계의 온도차에서 85%까지만 낮출 수 있다는 소리다.[3] 현실에서는 냉각기의 성능계수는 3정도다. 이게 무슨 소리냐 하면 사용한 에너지의 3배 정도를 밖으로 뽑아낼 수 있다는 소리다. 100J의 에너지를 쓰면 300J의 에너지를 밖으로 뽑아낼 수 있다는것. 물론 저기서 400J의 에너지는 열에너지고, 뽑아내는 도중에도 밖에서 열이 들어오지만...[4] 오히려 냉매에 이슬이 맺혀 실내 습도는 미미하게 떨어지며, 맺힌 물이 증발하면서 기존 습도로 돌아간다.