저온저장고 시공관리의 이해(2)

이 자료는 한국냉동공조시공관리협회에서 시행중인 저온저장고시공관리사 민간자격(제 2019-003029호) 시험 관련 교재로 냉동기초 이론부터 저온저장고의 시공관리, 냉동기계 부품의 이해, 시공 안전관리, 저온저장고 검정기준 및 공사시방서 등의 내용에 대해 2022년 9월부터 연재합니다. 저온저장고시공관리사는 국민의 안전한 먹거리 보관에 책임을 지는 저온저장고가 부실하게 시공, 관리되는 것을 방지하고, 기존 저온저장고시공 인력의 검정을 통해 직무 수행 능력을 객관적으로 평가하고 그에 상응하는 자격을 부여해 국민의 안전한 먹거리를 보관하는 저온저장고 시공 자격에 직무 능력과 전문성 향상을 위해 실시되고 있습니다.

한국냉동공조시공관리협회 교재 편찬위원회 / 장인성 공저

제1장 냉동기초이론

1.1 냉동기초이론

1.2 증기압축사이클과 냉매선도

1.3 냉동사이클

1.4 냉매 및 브라인

1.5 식품의 저장

1.6 저온저장고의 부하계산

제2장 저온저장고시공관리

2.1 저온저장고 시공관리

2.2 제어 및 컨트롤

2.3 냉매배관

주요업체 리스트 2.4 저온저장고 냉동기 설치 및 시공

제3장 냉동기계 부품의 이해

3.1 냉동기계 부품

제4장 안전

4.1 안전

4.2 냉동기 유지보수 관리

제5장 부록

5.1 농기계 등록 저온저장고 검정기준 / 공사시방서 / 표준시방서

(지난달에 이어)

공기의 경우 수증기를 포함하고 있기 때문에 온도를 변화시키기 위해서는 현열과 잠열의 열량이 필요한데 이 열의 합계를 전열량(Total Heat)이라고 한 다.

<그림 1.1>은 -20℃인 얼음에 열을 가하여 120℃인 과열증기가 되는 과정을 간단히 나타낸 것이다. 즉, 표준 대기압에서 -20℃의 얼음에 열을 가하면 얼음의 온도가 상승하여 0℃에서 얼음으로 융해되어 물이 되고, 지속적으로 열을 가하면 물은 0℃의 온도에서 100℃까지 상승하여 100℃에서 물이 증발하여 증기가 되고, 증기에 열을 가하면 120℃의 과열 증기가 되는 과정을 나타 낸 것이다. 이와 같은 물의 상(Phase) 변화 과정에서 가해진 열은 얼음 → 물 → 증기로의 상태 변화에 사용되나 혹은 일정 상태의 온도 변화에만 사용된다.

-20℃의 얼음에 가해진 열량을 현열과 잠열량으로 구분하여 계산하면 다음과 같다.

1) 현열량 변화

현열량 Qs는 물질의 질량 m과 비열 C를 알면 식 (1-8)과 같이 계산된다.

Qs = m · c · (T2 – T1) (1-8)

Qs : 현열량 (kJ - SI, kcal - MKS) m : 질량 (kg)

C : 비열 (kJ/kg℃ - SI, kcal/kg℃ - MKS) T₁, T₂ : 변화 전후의 온도 (℃)

물의 비열은 4.156 kJ/kgK(SI), 1.0 kcal/kg℃(MKS), 얼음의 비열은 2.078 kJ/kgK(SI), 0.5 kcal/kg℃(MKS)이다.

2) 잠열량 변화

잠열량 QH는 물질의 질량 m과 잠열 hfg를 알면 식 (1-9)와 같이 계산된다.

QH = m · hfg (1-9)

QH : 잠열량 (kJ - SI, kcal - MKS) hfg : 잠열 (kJ/kg - SI, kcal/kg – MKS)

에너지와 열의 법칙

에너지에는 열에너지, 기계에너지, 전기에너지, 화학에너지 등이 있으며, 이들은 서로 교환할 수가 있다. 에너지는 일정한 법칙에 따라 작동하여 변환 되는데 열역학에서는 다음과 같은 중요한 법칙이 있다.

1) 열역학 제 0 법칙 : 열적 평형 상태

중략

2022년 10월호 참조