조습 능력이 좋은 자재는 어떤것들이 있을까요?
G 큰머리 (175.♡.158.238)
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2015.08.05 10:11
조습 능력이라는게 습기를 머뭄고 있다가, 건조하게 된다면 습기를 날려버려 일정한 습도를 맍춰주는것이라고 생각이 됩니다.
이러한 건축 자재는 어떤것들이 있을까요? 쉽게 구할수도 있고, 어떻게 구별을 해야 하는지? 궁굼합니다.
예을 들어 조습능력에 공기정화에 가장좋은것은 숯이라고 말은 하지만 저는 쉽게 수긍이 가지는 않습니다.
숯이라는 자재를 해석하고, 표준으로 잡아놓은 데이터가 없기때문입니다.
숯도 참나무숯도 있지만, 활성탄,ACF (Ativated Carbon Fiber) 등 정량적 값으로 품질표시가 되는 제품도 있습니다.
숯과 비슷한 성질을 가진 무기물로 제올라이트, 생석회 또는 가공품인 실리카겔, 폴리아크릴아마이드변성유도체 같은 제품도 있습니다.
자재를 해석하고 표준으로 잡아놓은 데이타가 없기 때문에 수긍할 수 없다는 지적은 합리적인 의문입니다.
열씨미 찾아보면 있기는 할 것입니다만 찾기 어려운 이유는 화끈한거 좋아하는 우리네 감성을 충족하기에는 데이타값이 약하기 때문일 것입니다.
한 양동이 뭐 이런수준의 양으로는 택도 없다는 것이죠. 표면 접촉 조건도 중요하고요.
조습의 기작이 무엇인지? 학술적인 해석이 따로 있는지는 모르겠습니다만 제가 아는 상식에 따르면,
조습은 아마 공기중 수증기의 화학적 흡착과 물리적 흡수를 모두 포괄하는 개념이 아닐까? 사료됩니다.
가정하여 수 옹고스트롬에서 수천옹고스트롬 사이즈로 확장되는 기공에서
1. 1형 단분자흡착
2. 2~6형 다분자 흡착
3. 서버미크론 영역에서의 모세관 현상에 의한 흡수
4. 미크론 영역에 걸친 표면장력에 의한 농축
과 같은 제습 기작이 모두 개입되는 것 아닌가? 짐작해봅니다.
가습은 반대 순서겠지요.?
이러한 기작의 하부에는 다공성이 자리할 것인데 숯은 하나의 수십미크론 포아에서 다시 아주 작은 다수의 서버미크론포아로 연결되는 좋은 흡착.흡수 구조를 가졌다고 보여집니다.
딱 잘라서 그러한 성능 또는 품질을 예측할 수 있는 어떤 정량적인 표기방식이 있느냐? 는 것인데
대체로 위 기술한 물리화학적 특징은 SSA (Specipic Surface Area, g/m^3) 값에 비례하는 특징이 있습니다.
이 값이 높을 수록 특성이 좋습니다.
ACF 제품이 보통 1,500 정도 값이고 AC(활성탄)이 600~800, 제올라이트가 500~600, 실리카겔이 400~500, 열처리하지 않을 생석회가 50~200 정도로 짐작됩니다(외부에서 휴대폰으로 기억과 통박에 의존해서 작성한 데이타이므로 오류가 있을 수 있습니다)
좋은 건 알겠는데 근데 이런 값이 또 조습과 어떤 상관관계가 있는지 정량적으로 알 수 있으면 더욱 유용할 것입니다.
중간값인 실리카겔이 최대(25도,상대습도 80% 조건) 자기 중량의 40%까지 수분을 흡착&흡수할 수가 있습니다.
구체적으로 각기 파과곡선이나 등온흡착선을 산출하는 것도 가능하겠죠.
아쉬운 점 또는 절실하게 요구되는 점이 있다면 건축재료로서 내구성, 시공성, 조습성 등이 정량적 성능으로 보증되는 제품은 없다고 알고 있습니다.
곁가지로,
그럼 대체 야들이 무엇때문에 그런 능력이 있느냐? 는 것인데
좀 관념적으로 해석하면, 모든 물질은 덜 안정한 형태에서 더 안정한 형태로 변하고자 하고 그것이 힘을 만드는 근원이 됩니다.
물방울이 둥글게 뭉치고자 하는 것처럼 몸에 빵꾸가 나 있으면 개면에 있는 재료(수증기와물)를 이용해서 결함을 메꾸려고 기를 쓰는게 자연의 이치가 아닐까 생각합니다.
저는 좀더 심플한답변을 원했습니다만.. 고심해보겠습니다. 감사합니다 ^^
사실 제가 잘 알고있는 분야가 아니라서 말이 긴 것이기도 합니다,
답이 간단하지 않다는 것이 역설적으로 이 문제가 여전히 해결되지 못했다는 것을 의미할 것입니다.
이기 간단한 답이 있었으면 그 많은 제습기나 가습기 장사가 밥묵고 살 이유가 없겠죠^^
습기조절능력은 흡수(흡착)와 증발의 성질을 모두 보아야 합니다.
즉, 표면 모세관에 의해 수증기를 흡착/응축하고, 그 응축수를 적절히 증발하는 기능을 가져야 합니다. 흡착보다 증발능력이 크면 흡착량이 적고, 증발보다 흡착능력이 커지면 하자로 이어질 확율이 높습니다. 그러므로 물리적으로 다공성 물질의 기공 크기를 따지게 되며 중간크기의 기공(mesopore, 2~50㎚)를 가진 재료가 적절한 기능을 가진다고 판단되고 있습니다.
특히, 흡착/증발곡선이 직선그래프를 그리는 재료보다는 습도조절범위 (40~70%)에서 흡착등온선이 급격히 상승/하락하는 다공성물질이 가장 좋다고 알려져 있습니다.
그러므로, 이런 계통의 소재는 대게 미네랄계일 수 밖에 없습니다. (규조토 등) 그런, 이런 소재에서 주의할 것은 투습능력이 좋다고 해서 다 좋은 것은 아니라는 것입니다. 예를 들어 스펀지가 투습성능이 매우 높으나 습기조절능력은 없는 것과 같습니다.
숯은 능력은 되나, 그 용량이 매우 작습니다. 예를 들어 집안에 식물을 놓아두고 산소배출이 된다고 하는 것과 같습니다. 산소는 배출되나, 그 양이 필요한 양이 되려면 거의 운동장 면적 만큼 나무를 심어야 하기 때문입니다.
조금씩 알아가면서 공부하겠습니다. ^^
흔히들 ALC나 원목의 노출이 많은 중목구조의 집이 조습능력이 좋다고들 얘기하는데
이 역시도 체감할 수 있는 용량은 아닌가봅니다.