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  필요 환기량의 기초
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필요 환기량의 기초 (상)

돼지 현•잠열 통해 체열 조절
온•습도 고려 환기량 결정

필요 환기량의 기준은 돈사 내에 있는 돼지가 발산하는 수분량과 공기가 함유한 수분량, 돼지가 생활하기에 적당한 온도•습도의 균형계산이라고 생각하면 된다.
현열이란 0℃의 물에 온도를 가하면 100℃까지는 물의 온도가 차츰 올라가는데 이와 같이 온도를 높이는 표현열을 현열이라고 한다. 100℃의 물 1㎏이 100℃의 수증기로 변하는데 537kcal의 열이 소요되지만 온도의 변화는 없다. 이때 사용된 열을 증발잠열이라 하고 가축은 현열과 잠열의 두 가지 형태로 열을 발산해 체열을 조절한다. 현열로 발산한 열은 환경온도를 높이며 잠열(수증기)로 발산한 열은 환경습도를 높여 환경상태를 변화시킨다.
현열은 전도와 복사, 대류 세 가지 방식으로 흐른다. 전도는 한 물체 내에서 온도차가 있거나 온도가 다른 두 물체가 접촉하고 있을 때 직접 열이 전달되는 현상으로 접촉된 물체 간 온도 차가 있을 때 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 전달된다.
열복사는 중간 매질을 통하지 않고 전자기파의 형태로 직접 열이 전달되는 현상으로 주로 진공이나 기체 내에서 일어난다. 어떤 물체에 흡수된 복사에너지는 열로 전환된다. 복사열은 물체에 닿을 경우 반사, 흡수되거나 통과하며 흡수된 경우 열에너지를 복사한다. 방출된 복사열 에너지는 표면온도와 복사율에 따라 다르며 흡수된 복사열에너지는 표면 흡수율과 주위 물질의 온도에 따라 다르다. 상온에서는 물체표면의 흡수율과 복사율이 비슷하며 복사전달 에너지량은 온도가 높은 경우에는 절대적으로 많으나 상온 물체들 상의 복사에너지는 대류나 전도에 비해 매우 적다.


필요 환기량의 기초 (하)

돼지체열 대류로 많이 잃어
돈사 공기유동 대부분 난류

기체나 액체는 열을 받아 온도가 높아지면 밀도가 작아져 상승하고 온도가 낮아지면 밀도가 커져 하강한다. 이처럼 대류는 기체나 액체가 직접 이동해 열이 전달되는 것을 말하는 것으로 일상 온도 상태에서 액체와 기체가 가진 대부분의 열은 대류현상에 의해 전도된다. 열전도율이 작은 액체나 기체를 가열할 때 전체적으로 온도가 균일해지는 것은 주로 대류에 의해서다.
촛불의 불꽃을 옆에서 감싸쥐면 따뜻하지만 불꽃의 바로 위쪽으로는 너무 뜨거워 손을 가까이 가져갈 수 없다. 이는 대류에 의해 뜨거운 공기가 위로 올라오기 때문이다. 상온에서 대부분의 열전달은 대류에 의해 이루어진다. 또한 돼지의 적정 환경온도(20℃전후)에서는 돼지의 전체 열 손실 가운데 대류에 의한 비중이 가장 높다.
열평형은 온도가 다른 두 물체를 접촉시키거나 가까이 놓았을 때 전도, 복사, 대류에 의해 두 물체의 온도가 같아져 더 이상 열의 이동이 없는 상태를 말한다. 이때 고온의 물체가 잃는 열량은 저온의 물체가 얻는 열량과 같은데 이것은 열량 보존의 법칙에 의해 이루어진다.
액체나 기체가 이동하는 형태에는 크게 두 가지가 있다. 우리가 수돗물을 약하게 틀면 물기둥 표면이 매끄러운 모양을 하고 떨어지지만 세게 틀면 물기둥의 바깥쪽과 안쪽이 섞이면서 매끄럽지 않게 떨어지는 것을 볼 수 있다. 처음 경우와 같이 액체나 기체가 흐르는 방향에 수직방향으로 운동이 거의 없는 흐름을 층류라고 하고 흐르는 방향과 수직방향의 운동이 많은 경우를 난류라고 한다. 돈사내의 공기유동은 특수한 경우를 제외하고 일반적으로 난류다.