공기 중의 수증기
액체 상태의 물은 증발하여 공기 중의 수증기로 변하기도 하고, 공기 중의 수증기가 다시 물로 변하기도 합니다. 사막과 같이 습기가 전혀 없이 매우 건조한 곳이 있는 반면, 대중목욕탕의 습기찬 공기 처럼 매우 습한 곳도 있습니다. 이와 같이 공기 중에 들어 있는 수증기의 양은 끊임없이 변합니다.
어떤 공기가 수증기를 최대로 포함하고 있는 상태를 포화 상태라고 합니다. 포화 상태의 공기 1kg에 들어있는 수증기량 또는 공기 1m3에 들어갈 수 있는 최대한의 수증기량을 g으로 나타낸 것을 포화 수증기량이라고 합니다. 공기 중의 포화 수증기량은 기온이 높아질수록 증가합니다. 따라서 따뜻한 공기는 같은 부피의 찬 공기보다 수증기를 많이 포함할 수 있습니다.
상대 습도
공기가 습하거나 건조한 정도를 습도라고 합니다. 우리가 일반적으로 사용하는 습도는 상대 습도이며, 포화 수증기량에 대한 현재 수증기량의 비를 백분율(%) 로나타낸 것입니다.
일상생활에서의 습도를 수증기의 절대값으로 정의하지 않고 상대적인 비율로 정의한 것은 실제 생활에서 느끼는 습도가 절대 습도보다는 상대 습도에 가깝기 때문입니다.
\[상대\,습도(퍼센트 )=\frac { 현재\,공기중에\,포함된\,수증기량(g/kg) }{ 현재\,기온에서의\,포화\,수증기량(g/kg) } \times 100\]
상대 습도를 측정하기 위해서는 현재 기온에서의 포화 수증기량과 현재 공기 중에 포함된 수증기량을 알아야 합니다. 상대 습도는 공기 중에 포함되어 있는 수증기량이 많을수록 높아지고, 포화 수증기량이 많을수록 낮아집니다. 따라서 공기 중에 포함되어 있는 수증기량이 같아도 기온이 올라가면 포화 수증기량이 증가하므로 상대 습도는 낮아집니다. 포화 상태에서는 현재 수증기량과 현재 기온에서의 포화수증기량이 같으므로 상대 습도가 100% 입니다.