우리가 자세히는 몰랐던 것-습도

안녕하세요?

날씨가 습하고, 불쾌지수가 올라가는 것도 모두 '습도'의 영향때문이라고 하지만, 정작 우리는 일상생활을 하면서 습도의 정확한 정의에 대해서는 크게 생각을 하지 않고서 살았습니다. 그러다가 Newton 2017년 9월호에 싣려 있는 기사를 읽어보니, 습도에 대한 기사가 있기에 관련된 내용을 이번 포스팅에서 다루고자 합니다.

그냥 간단하게 습도계를 쓰면 되지 않는가 하는 생각이 들기도 하지만, 위 사진처럼 구식인 습도계를 보면, 온도에 따라 습도를 다르게 표현하는 것을 볼 수 있었습니다. 실제로 우리가 일기예보 등에서 전하는 '습도'라는 것은 '상대습도'라는 것으로, 기사의 언급에 의하면, 습도라는 것은 '컵에 물이 어느정도 들어있는가로 비유'한다고 했습니다.

무슨 소리인가 하면, 습도라는 것은 '절대적인'기준이 아니라 '상대적인' 수치라고 합니다. 그래서 아래의 공식과 같은 공식이 먼저 일기예보 상에서 이야기를 하는 습도-상대습도가 됩니다.

위에 나온 공식을 써서 나타내게 됩니다. 물론 이 위의 공식도 완벽한 것은 아니라서, 좀더 정확한 정의를 살피기 위해서는 아래의 공식으로 계산해야 합니다.

Newton의 기사에 나온 내용에 의하면, '수증기압'이라는 것은 전체 공기의 압력 가운데 수증기로 인해서 '초래된' 값이라고 합니다. 물론 위에 올려진 공식처럼 '압력'이 아닌 '양'으로 계산을 하여도 크게 변하는 것은 없어서, 일반적으로는 '포화 수증기의 양'과 '대기중 수증기의 양'만을 따진다고 합니다. 여기서 좀 전에 말한대로 '습도'라는 것이 '상대적인' 단위라고 했는데, 그 이유는 '포화 수증기량'이 기온에 따라서 '변하기' 때문입니다.

위 그림처럼 '컵의 크기'가 바로 '포화 수증기량'이라고 해서, 공기중에 수용이 가능한 수증기의 양입니다. 그럼 문제는 이 '컵의 크기'가 기온이 올아가면 '커지'고, 기온이 내려가면 '작아'자는 특성 때문에, 같은 양의 수증기양이 있어도 기온이 올라가면 '습도는 낮아'지고, 기온이 내려가면 '습도는 올라'가는 경향이 있다고 합니다.

위 그림처럼 수증기가 한계를 초과해서 넘쳐나게 되면, '이슬'이 맺히게 됩니다. 실제로 겨울철 실내의 따뜻한 공기가, 차가운 유리창에 낳으면 공기중의 '수증기양'은 그대로 인데 '포화 수증기량'이 내러가서, 그대로 넘치는 수증기량은 '이슬'로 맺히게 된느 것입니다. 이와 같은 이유로 여름철 비가 자주 내리는 이유가 되는데, 무더운 지상의 공기가 차가운 대기 상층부에 가면, 온도가 내려가서 이슬이 맺히는데, 유리창 처럼 붙을 곳이 없기 때문에 그대로 땅으로 떨어지는 것입니다.

여기까지 습도에 관한 기초적인 지식을 살펴 보았습니다. 그냥 간단하게 이번 포스팅에서 습도란 '상대적인 단위'라고 생각해도 될 듯 합니다. 다만 기온과 항상 관련이 있는 이 단위가, 여름철을 버티기 어렵게 만들어 주는 요소이며, 이슬이 맺히는 원이이 되기도 한다는 점은, 어렴풋이 알고 있던 사실을 한번 더 확실하게 알려주는 계기가 되었다는 생각이 듭니다.