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2-7.다양한 습도계

2-7-1.건습의기(燥濕之氣)

유안(劉安)(고대 중국 전한(前漢) 회남왕(淮南王) 기원전179년-기원전122년)
유안(劉安)(고대 중국 전한(前漢) 회남왕(淮南王) 기원전179년-기원전122년)

동양에서의 습도의 개념은, 지금부터 2000년이상도 옛날의, 중국앞 한의 시대, 회남왕(淮南王) 유안(劉安)에 의해 편저 된 「회남자(淮南子) 아이」라고 하는 백과전서의 설산 (說山)훈 제21절에, 「건습의기燥濕之氣」라고 등장합니다.

『嘗一臠肉,知一鑊之味;懸羽與炭,而知燥濕之氣、以小明大。』

한조각의 고기를 핥아서 냄비 전체의 맛을 알고, 습기를 피우지 않는 날개와 습기를 빨아 숯의 중량 차이를 저울질하고 공기 중의 습도 (燥濕之氣)를 안다. 작은 것부터 큰 것을 계시한다.

현대의 「대기大氣」, 「공기空氣」도 도가사상(道家思想)유래의 말로, 「기氣」를 소중히 하는 도가(道家) 특유의 알아차립니다.

[회남자(淮南子)]는 전한(前漢) 회남왕(淮南王) 유안(劉安)이 편찬한 일종의 백과사전으로, 전 21권이다. [여씨춘추(呂氏春秋)]와 함께 제자백가 중 잡가(雜家)의 대표작이다. 한편으로는 노자 사상을 중심으로 제자백가를 통합하려 한 전한 황로학(黃老學)의 결정체로 보기도 한다.

유안이 전국의 빈객과 방술가(方術家)를 모아서 편찬한 것으로, [한서] <회남왕전(淮南王傳)>에는 <내서(內書)> 21편, <외서(外書)> 다수, <중편(中篇)> 8권을 제작했다고 했는데 현재는 이 중 <내서> 21권만이 전하고 있다. 처음에 원도편(原道編)이라는 형이상학이 있으며, 그 뒤에 천문·지리·시령(時令) 등 자연과학에 가까운 것도 포함하였으며, 일반 정치학에서 병학(兵學), 개인의 처세훈(處世訓)까지 열기하고, 마지막으로 요략(要略)으로 총정리한 1편을 붙여서 방대한 내용을 통일하였다.

제자백가의 학설을 집성한 것이기 때문에 사상적 통일성은 약하다. 예컨대 <원도훈(原道訓)>, <숙진훈> 등은 도가의 주장을, <천문훈(天文訓)>, <시측훈(時則訓)> 등은 음양가의 주장을, <주술훈(呪術訓)>은 법가의 주장을, <수무훈(修務訓)>, <태족훈(泰族訓)> 등은 유가의 주장을, <병략훈(兵略訓)> 등은 병가의 주장을 각기 채집하여 넣고 있다.

[한서] <예문지(藝文志)>에 [회남자]는 [여씨춘추]와 함께 잡가(雜家)의 부문에 들어 있지만, 위에 든 것과 같은 여러 학파의 학설을 단지 아무렇게나 늘어놓고 있는 것은 아니다. <요략편(要略篇)>에 복잡 다양한 현상을 있는 그대로 용인하면서도 더욱이 그것을 포괄하는 통일적인 진리를 파악하려 하고 있다. 만물을 통관하는 이법(理法) 또는 원리로서의 도(道)를 최고로 하는 점에서 [회남자]는 노장사상을 승계하는 도가의 계열에 속한다고 할 수 있다.

편자인 유안은 한고조(漢高祖)의 서자인 회남여왕 유장(劉長)의 아들이며, 아버지가 문제 때에 모반죄로 죽은 뒤 두 동생 형산왕 유발, 여강왕 유사와 함께 그 영토를 나누어 받아서 회남왕이 되었다. 당시 한의 조정은 제후왕의 권력을 줄여서 중앙으로 집중시키고 있었다. 무제의 즉위와 더불어 그러한 정책은 보다 강력하게 추진되었다. 기원전 122년에 이르러 유안도 모반의 음모가 있다는 혐의를 받아 자살하고 나라는 몰수되었다. 한 정부는 그와 같은 중앙집권정책을 군신 질서를 존중하는 유교의 이데올로기에 의해서 추진하려고 하였다. 문학을 애호하는 회남왕의 궁정에 참집하였던 빈객과 학자 중에는 그와 같은 한조(漢朝)의 정책에 반발하는 자가 많았으며 그 때문에 [회남자]와 같은 잡가적인 서적이 생긴 것이라고 생각된다.

『회남자(淮南子) 』는 일본에서는 『고지키(古事記)』나 『일본서기日本書紀』에도 인용될 만큼, 고대부터 유명해서 일본문화에 많은 영향을 주었습니다.
에도 시대에 저술 된 「永代三世相大蔵書」에, 「회남자」에 근거한 천칭 형 습도계 설명이 있습니다.

1950 년까지 습도(濕度) 대신 “습기 (濕氣) ‘라는 말이 일반적으로 사용되고있었습니다.

2-7-2.양잠 건습 계(養蚕乾湿計)

일본국의 시나노국 우에다(上田)의 가미시오지리촌(上鹽尻村) (현 나가노현(長野縣) 우에다시(上田市))의 시미즈킨자에몽(淸水金左衛門) 는 독자적으로 축적한 누에씨생산의 노하우(know-how)를 저서와 건습계에 모았습니다.

시미즈킨자에몽(淸水金左衛門) 는 양잠농가의 실패 예를 많이 견문하는 가운데에서 노하우(know-how)를 축적했습니다. 전문의 조각함사나 인쇄사나, 화가를 고용하고, 자택의 다른 건물을 작업장으로 해서 인쇄와 제본을 해서 출판했습니다. 본문에는 종이를 붙여서 수정한 자국이 도처에 볼 수 있습니다. 메이지(明治)3년(1870년)까지 4회정도, 개정한 것 같습니다.

양잠 건습 계(養蚕乾湿計)

시미즈 집에 전해지는 「양잠 교광녹養蚕教弘録 “는 상하 2 권. 1847 년, 시미즈킨자에몽(淸水金左衛門) 이 25 세 때의 저작권입니다. “양잠 사람 마음가짐 할 것”이라고 내보내기에 이어 누에를 기르는있어서의주의 사항이 삽화를 섞어 가며 상세하게 적혀 있습니다.

건습 계의 개발

그런 시미즈킨자에몽(淸水金左衛門)은 잠실 습기를 정한다 계기 만들기에 착수했습니다.
양잠은 습도 대책이 중요하며, 건습 계를 만들고이를 양잠 농가의 잠실에 걸쳐 과학적으로 습도 관리를하는 것이 그의 꿈이었습니다.

고향에 돌아온 그는 집과 뽕나무 밭 사이에 있었다 “그카게 신사 蠶影神社」경내에 무성한 야생초의 수처가, 날씨에 따라 모양을 바꾸는 깨달았습니다.

벼과의 메카르가야(雌刈茅학명Themeda triandra var. japonica)의 수처는 습도에 매우 민감하고 평소에는 왼쪽으로 꼬여 있지만, 습도에 따라 규칙적으로 오른쪽으로 회전하여 비틀림이 돌아 반대로 건조하면 왼쪽으로 뒤틀린 성격의 것을 밝혀졌습니다.

이 줄기를 고정하고 이삭을 자른 시계의 바늘을 달면, 습도 자장가 상태를 쉽게 알 수있는 것은 아닐까. 그는 이렇게 생각했습니다.

그는이 수처에 금박을 두른 지침을 켜고 양잠에 적합한 지침의 불 범위에 측정했다 건습 온도계를 발명 · 제작 「오이신 제작소窮理新製作所」의 이름으로 판매했습니다.

「오이 신 제작소」의「오이」는 지금의 물리적입니다. 그야말로 물리학의 응용 같다 발명했습니다.

신세를 진 사람은 75 전으로 양도 일반 농가에 2 원 50 전에서 3 엔에 판매했다는 기록이 남아 있습니다.

건습 계의 설명서는 「양잠 건습 온도계 용 방법養蚕乾湿計用方 」(한 187 다섯 年版)으로 현존하고 있습니다.
그는이 양잠 건습 계에서 한 187 오년에 특허 신청을하려고했지만 그 소원이 이루어진다없이 카즈야 1988 년 66 세에서 사망합니다. 특허는 그의 사후 인증되었습니다.

양잠 건습 계(養蚕乾湿計)

양잠 건습 계(養蚕乾湿計)

2-7-3.천평식 습도계

Leonardo da Vinci ( April 15, 1452 - May 2, 1519 (Julian calendar))

레오나르도 다 빈치 (Leonardo da Vinci 1452 년 4 월 15 일 – 1519 년 5 월 2 일 (율리우스 력))

동양에 1700년 늦음으로, 서양에서 공기에 관한 과학적 연구가 시작된 것은 르네상스 시대입니다.
온도계의 발명가라고도 말하여지는 레오나르도 다빈치(Leonardo da Vinci)는, 진자식의 풍력계 등과 함께, 천평(노란담비 병)만 식이 간단한 습도계도 고안하고 있습니다.

건조한 목화는 습기를 빨아들여서 무거워지는 것부터 힌트를 얻은 것으로, 같은 중량의 공 한 쪽을 목화로 넣고, 이제 한 쪽은를 도포하고, 이것들을 천평의 좌우로 축 늘어뜨려 둡니다.

습도가 높아지면 목화는 무거워져서 천평이 기울므로, 그 경사 상태를 한복판의 모습 인하 추와 눈금으로부터 읽어낸다고 하는 구조입니다.

레오나르도 다빈치가 생각한 천평을 이용한 습도계

레오나르도 다빈치가 생각한 천평을 이용한 습도계

2-7-4.모발습도계 (毛髪湿度計)

Horace-Bénédict de Saussure ( February 17, 1740 - January 22, 1799 )
올라 스 = 베네딕트 드 소쉬르 (Horace-Bénédict de Saussure, 1740 년 2 월 17 일 – 1799 년 1 월 22 일)

더 정밀도가 높은 습도계를 고안한 것은 18세기 스위스의 과학자 소쉬르입니다.

고산이나 지중·수중 등에 있어서의 측정에 이용하기 위해서 소쉬르는 많은 측정기기를 개량, 고안하고 있습니다.

모발습도계 (毛髪湿度計)
1783년에 출판된 『습도측정법에 관한 시론』 (Essai sur l”hygrometrie)에서는, 모든 기후와 온도에 있어서 가지각색인 형식의 습도계에서 행하여진 실험이 기록되고 있어, 다른 습도계에 대한 그의 모발습도계의 우위를 입증하고 있습니다.

소쉬르 모발 습도계

소쉬르 모발 습도계

소쉬르는 모발이 습도에 의해 신축하는 것에 주목, 이것을 기계에 짜 넣은 것이 모발습도계입니다. 모발의 한 쪽을 고정하고, 다른 한쪽에도는 추를 연결시켜서, 모발이 언제나 즉각 비싼 상태에 해 두고, 모발의 신축에 의해 지침을 움직이는 구조입니다. 모발은 그대로 사용하는 것이 아니고, 탈지해서 이용했습니다. 탈지하면 신축 변화는 몇배도 높아지기 때문입니다. 또, 여러 가지로 시도한 결과, 젊은 여성이 긴 금발이 최적인 것도 알았습니다. 간단한 장치이면서, 상당히 감도가 높은 습도계입니다.

2-7-5.

프랑스의 화학자, 게이류삿쿠가, 증발의 정도를 기화열에 의한 온도의 저하로 측정하는 건습계식 습도계를 착상하고, 독일의 화학자, 아우구스트·우이루헤루무·폰·호프만에 의해 1825년에 아우구스트 건습계가 고안되었습니다.

조제프·루이·게이=류삿쿠(Joseph Louis Gay-Lussac, 1778년12월6일-1850년5월 9일)
조제프·루이·게이=류삿쿠(Joseph Louis Gay-Lussac, 1778년12월6일-1850년5월 9일)

아우구스트·뷔루헤루무·폰·호프만(August Wilhelm von Hofmann, 1818년4월8일-1892년5월 5일)
아우구스트·뷔루헤루무·폰·호프만(August Wilhelm von Hofmann, 1818년4월8일-1892년5월 5일)

아우구스트 건습 온도계는 습구와 건구와를 대기 중에 개방 고정 측정에 사용됩니다.
1 ~ 2 % 정도의 오차가 무시할 수있는 경우, 기압 측정을 실시하지 않고 1 기압 일 때의 습도 산출 테이블을 사용합니다.

현재도 시판 건습 계는 아우구스트 건습 계입니다. 습도 산출 표를 표준 장비하고 편리하게되어 있습니다.

신와 측정 (주) 신와 건습 계 E-2

(주) 사토 계량기 제작소 / SATO 건습 계 SK 식 1 호

 

2-7-6.

건습 공 식 습도계의 증발 정도는 공 부에 해당하는 풍속에 의해 영향을 받으므로, 독일의 기상 학자, 아스만은 1887 년 건습 공 식 습도계에 통풍기구를 설치하여 영향을 일정하게 아스만 통풍 건습 계를 고안했습니다.

아돌프・리처드・아스만 (Adolph Richard Aßmann 1845 년 4 월 13 일 -1918 년 5 월 28 일)
아돌프・리처드・아스만 (Adolph Richard Aßmann 1845 년 4 월 13 일 -1918 년 5 월 28 일)

 3중 흡입 형 아스만 식 건습 계 (1900 경)
3중 흡입 형 아스만 식 건습 계 (1900 경)

아스만 습도계 온도계는 오늘날에도 널리 이용되고 있습니다.

일본카노맛쿠스사제 태엽식 1221 / 일본가노맛쿠스사제 전동식 1221-01

일본카노맛쿠스사제 태엽식 1221 / 일본가노맛쿠스사제 전동식 1221-01

 

2-7-7.바이메탈Bimetal식 습도계

측정 부분은, 염분을 배어들게 한 여지를 감濕재료로서 금속(놋쇠)의 얇은 판자에 서로 붙이게 해, 태엽형의 코일 장에 감은 것입니다.

습도가 오르면 종이는 습기 흡수해서 팽창하고, 한편 놋쇠는 자라지 않기 위해서 코일이 변형하고, 태엽을 감아 올릴 수 있어 첨단의 지침을 움직입니다.

구조가 단순해서 저렴하기 때문 가정용으로서 널리 보급되고 있습니다만, 오차가 10%이상 생길 경우가 있어 정밀도는 높고 없습니다.

또 몇 년으로 코일이 열화해서 수명이 될 것도 있습니다.

바이메탈식 습도계의 내부

바이메탈식 습도계의 내부

2-7-8.전기식 습도계

전기식 습도계

전기식 습도계의 전자 센서는 용량성 및 저항성의 물건이 있습니다.
양자와도 감濕몸으로서 다공질의 세라믹스 또는 흡습성의 고분자막을 이용하고 있습니다.

용량성 센서는, 감습체(感湿体)를 끼는 2개의 판자장전극의 사이에 교류 전압을 인가함으로써, 감습체(感湿体)의 수분흡수에 따르는 유전율의 변화가 초래하는 전극간의 정전 용량의 변화에게서 습도를 측정합니다.

저항성 센서는, 감습체(感湿体)의 수분흡수에 따르는 전기 전도성의 변화를 계측합니다.

측정 원리의 특성상 온도 변화에 의한 오차 (온도 드리프트)를 피할 수없고, 기상 관측 용으로는 이것을 온도 변화 1 ℃ 당 습도 0.2 % 이내로 억제해야하기 때문에 실제 제품은 온도 센서를 이용한 보상 회로를 내장하고있는 것이 많습니다.

또한 감습체에 필터를 장착하고 있다고는해도, 표면의 오손 등에 의한 경시 변화가 불가피하므로 정기적 인 정비와 교정과가 필요합니다.

기상 관측 용으로 허용되는 그릇 차이는 습도 ± 5 % (라디오 존데의 경우 습도 10 %)입니다.

고체 건조에 최적의 히터 안내입니다

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