활쏘기

점화장 원리

은오 2017. 8. 30. 09:29

그리고 각궁의 점화목적은 크게 두가지로 나눌 수가 있습니다

공통적인 것은 탄력을 좋게 하기 위해서이지요

첫째는 각궁내의 습기를 제거하는 것이고

   * 온도를 올리면 제한된 공간내의 습도는 낮아집니다

둘째는 쏘고난 후의 펴진 각궁을 원상회복하는 것입니다

  *원상회복하려면 온도가 필요합니다 

  *온도는 각궁내부의 소재들을 응고시키고 있는 부레풀이 유연해지도록 하여 원모습으로 복귀시키는 것임 

  *습도가 낮아도 원상회복이 되지만 온도가 적당히 높으면 더욱 쉽게 원상 회복이 됩니다



각궁에 필요한 적정 습도는 얼마가 무난할까 ?

결론적으로 보관용은 50%내외가 좋을 것이고  성능을 위해서라면 30%가 가장 좋다고 한다

일반적으로 공기의 성질은 온도에 따른 포화습도가 있다

공기의 성질은 온도가 높을 수록 습을 함유하는 수치가 높게 나타나서 온도가 높을 수록 더 많은

분을 머금을 수 있게 되는데 폐쇄된 장소(구획된 곳)에서는 온도가 높을수록 상대습도는 낮게 나타

나게 된다(절대습도 일정)


이걸 간편하게 해석하는 것이 바로 습공기선도이다.  습공기는 우리주위에 있는 공기이다

습공기선도는 습공기의 성질을 나타나는 것으로 습공기의 성질은 공기조화의 분야 등에서 특히 중요

하며 공기의 온도, 포화 증기압 ,절대습도, 엔탈피, 비용적 등의 관계를 수표나 선도로 나타낸것 이

라고 할 수 있다 . 습공기선도는 냉동공기조화를 다루는 분들에게는 성경같은 존재이고 본인도 공부

를 해왔다

                                                               (습공기 선도의 구성)

일반적으로 한 공간에서 문을 달고 구획이 되면 냉난방부하를 계산할 때 별도로 부하계산을 하게된

다. 그런 의미에서 점화장도 한공간을 차지하고 있는 부분이라고 보면 된다


점화장의 원리는 일반 대기중에 있는 습공기는 온도가 올라갈수록 많은 습공기를 함유할 수가 있으나

한정된 공간(=점화장)에 있는 습공기는 온도가 올라갈수록 상대습도가 낮아진다는 원리를 이용한 것입니다


물론 점화장과 외부공기가 완전히 차단된 것은 아니고 구획만 되어있을 뿐이다. 차단되면 차단된 공

간에 있는 습의 양은 변하지 않을 것이다. 구획된 공간이라도 냉난방을 하면 습의 양(절대습도)은 어

느정도 일정하다고 보는 것이다(따라서 점화장의 문을 너무 자주 열고 닫지 않는 게 습도유지에 좋

다)  그렇다고 완전히 공기가 통하지 않게 밀폐가 되면 안된다. 왜냐면 빠진습이 나갈곳에 없기 때문에

결국은 제자리로 습이 들어오게 된다



그래서 점화장이 설치된 방을 공간이 구획된 한 공간이라고 보면 우리가 이해하는데 전혀 문제가 안

된다(이는 공간이 어느정도 구획되지 않으면 주변의 온도가 올라가면 더 많은 습을 함유하는 공기

성질 때문이다.  즉 구획되지 않은 곳을 점화장이라고 해서  온도를 올리면 습을 더많이 함유하게 되

고  이는 각궁을 위한 점화장으로서의 용도가 되지 않는 것이다)

그렇다고 방 하나를 점화장으로 사용하면 그걸 유지하는데 많은 경제적 손실이 되는 것이다

 

아래 습공기선도를 보면 온도가 높을 수록 상대습도가 높게 나타남을 알 수 있을 것이다(맨아래 습공

기선도에서 건구온도선인 수직선을 관찰해 보면)

하지만 구획이 되고 구획된 부분이 온도가 올라가면 현재상태의 공기는 습공기선도에서 우측수평

방향으로 이동하게 되고 결국은 상대습도가 낮아지게 된다

이게 우리가 점화장을 이용하려는 원리이다


그러나 점화장의 위치는 어느정도 냉난방이 조금은 되는 곳에 있는 게 좋다

그러면 점화장의 관리가 훨씬 용이해지기 때문이다(즉 점화장 외부와 점화장내의 온습도차가 적다는 것이다)

 

우리 선배님들은 예로부터 온도로 각궁을 관리해왔다. 사계절 온도와 습도를 몸으로 느끼며 관리를 해 온것이다

문제는 겨울이다 . 겨울의 저습시 온도까지 낮아지면 각궁에는 악조건이 된다.  그래서 점화장에 습도의 보급이

필요한 것이다.  점화장이 있는 방의 습도를 관리해 줘도 되지요. 요즘은 점화장내 자동 습도계를 설치하는 경우도

있으니 오랜 보관을 하는 궁사들에게는 좋은 소식이다

 

점화장내의 온도가 어느정도 높더라도 습도가 저습도가 아니면 큰문제는 아니지만 온도가 낮더라도 습도가 30%

미만의 저습도가 된다면 습기를 보충해야한다고 생각한다. 일반적으로 30%습도일때 각궁이 가장 좋은 성능을 나타

낸다고 한다. 그러나 그 아래인 25% 정도 이하로 내려간다면 이는 각궁 관리에 주의를 할 필요가 있다고 생각한다

물론 단시간에 각궁의 습을 빼주기 위해서라면(대회를 위해) 상황에 따라 습도를 낮출수도 있을것이다

하지만 성능을 위주로 한다면 30% 로 조정하고 보관을 위해서라면 50%가 적당하다고 본다


저습도는 뿔과 심에 악영향을 주는 존재이므로 유심히 관리할 필요가 있다고 생각한다

또한 온도의 중요성은 저온도가 될때는 취성이 생기는 자연현상으로 각이 쉽게 부러지는 경우가 많으므로 겨울

저온도시 활을 올릴 때는 주의가 요구된다.   그리고 온도차에 의한 각의 손상이다.  여름철은 에어컨의 가동으로 활이

충분히 차가워져 있는 경우 잠깐 가열하여도 속까지 열이 전덜되지 않아 각이 나가기도 하고 가열하지 않고 올리다가

각이 나가는 경우도 있다.   암튼 각궁은 온도의 차가 크게 발생하지 않게 다루어야하고 점화건 가열이건 어느정도의

시간을 가진 후 올리는 것이 좋다는 것이다



일반적으로 인간을 위한 보건공조에서는 실내 설계상대습도는 여름철에 50~60%, 겨울철에는

40~50%가 채용되고 있다. 그렇다면 각(뿔)도 이 습도가 적당하다고 생각된다. (보관을 위한 습도)

즉 습도 50%라면 겨울이나 여름에 각궁에 최적의 관리라고 볼 수가 있다

50%로 관리하면서 상황(외부조건이나 특수상황,사용시)에 따라 가감하면 될것 이다.

그리고 여기에 하나 더 필요한 것은 적당한 공기유동이다.

박물관 같은 곳도 종이,천 나무류는 50~60%로 관리하고 있다



그러나 너무 습도가 높고 공기유동이 잘 안되면 각궁의 뿔도 곰팡이가 생기며 상하게 된다  따라서

보관용으로는 적정 습도유지를 해 주는 게 좋을 것이다(습도가 너무 낮아도 각이 쉽게 상할 수 있다)

그래서 각궁은 온도도 중요하지만 습도의 조절만 잘해주면 보관이든 사용중이건 문제가 없다고 본다

왜냐면 습도를 45%~50%정도로 유지해주면 온도는 자동적으로 적정하게 따라오게 되기 때문이다


물론 여름철 70%정도의 습도를 속히 낮추어 각궁을 잘 채게 만들고 싶다면 30% 정도로 많이 낮

추어 주면 각궁의 성능을 최적화하여 잘 채게 만드는데 좋을 것이다


그래서 승단같은 중요한 시점에는 한낮에 온도가 올라가는 상황에서는 오전에 잘 나가던 활이 갑자

기 물렁해져서 거리안 나오는데 그러다보니 중요한 승단시는 시간이 나면 잠시라도 점화장에 넣

어서 각궁의 습을 빼내서 쏘는 분들도 있는 것은 바로 이런 원리때문이다

이때 당연히 점화장 온도는 외부온도보다 10도정도 높게 해줘야 습도도 10%이상 낮아지게 된다

요즘은 자동차에 에어컨이 있으므로 차안에 온습도계를 설치하고 에어컨을 틀어 경기에 적합한 활로 잠시나마

만들어 주는 것도 좋은 방법이라는 생각이 든다


요즘은 여름에도 승단을 하니 여름용 각궁을 하나 준비해야겠다는 생각도 든다

그러나 이것시간이 조금만 지나면 우리주변의 습공기의 영향을 받게 마련이다. 대기는 무한하기 때문이다.

자연을 거슬릴 수 없는 연유이기도 하다


그렇다보니까 인위적으로 습도를 안 낮추고 해도 되는 계절인 봄가을이 각궁내기에 좋은 계절이라고

하는 것이다.


어느 점 A의 상대습도는 온도가 높아지면 낮아지고 온도가 낮아지면 높아지게 된다

그러나 어느 점 A 의 절대습도는 온도에 따라 변하지 않는다(각궁에 필요한 것은 상대습도이다)

(그림참조: 점화장이 구획된 공간이라면 그림처럼 온도가 올라갈수록 상대습도는 A점에서 B점으로

이동하면서 낮아진다. 실제로는 완전 구획된 것은 아니므로 아주 조금 위쪽으로 이동한다)

 

그럼 점화장내의 각궁에는 어떻게 될까?

항온항습기로 항상 일정한 온,습도로 관리해 주면 좋겠지만 현실적으로는 어려운 일이다.

따라서 점화장을 만들고 구획시켜두면 점화장내는 온도에 따라 습도가 변하게 되고 이게 좁은 공간

이므로 경제적으로도 유리하다고 볼 수 있는 것이다

 

그래서 결국은 점화장의 습도는 상대습도로 관리하는 게  더 적절할 것으로 본다

 

 

 

인간을 위한 에너지 절약 설계기준은 냉방시 26도이하 상대습도 50%이상(50~60),  난방시 20도이상

상대습도 40%(40~50)이하이다

결국 각(뿔)도 동물성인 관계로 인간과 유사하다고 볼 수 있으므로 이 조건을 충족해주면 될것이다

 

물론 각이 습도가 너무 저하되면 안되니 그 습도의 하한선 이상을 유지해야 겠지요

각에 필요한 습도의 하한선은 얼마가 될까?   우리가 필요에 따라 요구하는 습도를 감각으로 익혀야 할것이다

(보관시간에 따라 다르겠지만 30% 미만이 되면 쉽게 각과 심이 말라버리게 되어 수명유지에 악영향이 될것이다)


각에 습이 너무 적어지면 딱딱해지고 쉽게 부러지게 되고 습이 너무 높으면 물러지고 부패하게 될것

이다. 우리는 각뿐만 아니라 심도 관리해야하기 때문에 적정 습도 유지는 각궁에 있어 중요하다

 

기상청의 서울기준 외부습도를 살펴보면 이래표와 같은 바 계절별로 정리해 보면

 

겨울 3달(12월1월2월)   평균 외부습도가   53.5%(최소평균 35%~최고평균 64%)

봄철 3달( 3월4월5월)   평균 외부습도가   59.6%(최소평균 26%~최고평균 60%)

여름3달  (6월7월8월)   평균 외부습도가   74.7%(최소평균 55%~최고평균 75%)

가을 3달(9월10월11월) 평균 외부습도가   64.2%(최소평균 45%~최고평균 77%)


이것을 보면 좀 헷갈리겠지만( 습도가 하한선이하로 안내려 가니까) 잘 생각해보면 밤과 낮이 있고

겨울은 밤이 더 춥고 습이 낮을 것이고 여름은 낮이 더 덥고 습이 높을 것이다.

또 어떤날은 20%대의 저습도가 되는 날도 여러 날 있다

겨울에 유독히 각궁이 잘 부러지는 원인이 어디에 있겠는가?  그건 저온도와 저습으로 인한 문제때문이다

저온도 저습에 오래 노출된 활은 매우 약해진다. 그것을 정상적인 온습도로 관리한 후 각궁을 내야하는데

우리가 그렇게 인내심(어느정도의 점화: 적정 온습도)을 가지지 않고 다루다 보니 쉽게 손상을 입는것이다

그리고 우리는 낮에 활을 내게된다 . 위의 자료는 평균이므로 낮을 기준하여 생각함이 옳을 것이다.

야간이면 당연히 위의 평균보다 습도수치가 다르게 된다

기본적으로 여름엔 방안의 습도가 바깥보다 낮고 겨울엔 방안의 습도가 바깥보다 높을 것이다

각궁에 가장 좋은 봄가을의 외부기온 최고온도가 18도~20도 습도 60%내외라고 가정해보면

 

점화장내의 온도는 폐쇄된 공간에서 온도를 올리면 습도가 상대적으로 낮아지므로 10도 정도의

차이를 두면 봄가을은 28도 정도가 적당할 것 같고, 겨울은 외기의 습도가 상대적으로 낮으므로

25도 내외로 하면 봄가을의 상대습도와 유사해 질것이다

 

또한 여름은 외기의 습도가 높으므로 온도를 더 올려 상대습도를 더 낮추어 줄 필요가 있을 것이다

그러나 더 정확한 것은 점화장이 설치된 방과 점화장 안에  디지탈 습도계를 달아 온도와 습도를 같

아 관리해 주는 것이 제일 좋을 것으로 판단된다 (그런데 시중에서 파는 습도계의 정밀도가 너무 작

다는 것이 문제다. 2만원 내외는 +_5% 오차)


요즘 일부 활터에서는 점화장내에 습도관리를 위해 가습기를 설치하는 곳도 있다(포항)

점화장내의 습도는  사용하려는 상황에 따라 다르지만 일반적으로 40%이하가 되지 않도록 해야한다

한동안 습도가 높은 곳에 노출된 각궁이라면 습을 낮추고 온도를 올리고 너무 메마른 각궁이라면 습

을 올리고 가습을 해줘야 할것이다(때로는 화피를 벗겨 한달정도 상온에 보관한다, 화피가 있는 상태와 각에

광택을 위한 콤파운드가 칠해 있으면 습이 잘 먹지를 않는다 )

암튼 각궁이 부러지는 원인은 여러가지가 있겠지만 너무 건조해서(습이 없어) 그런부분과 가열시

너무 온도를 높혀 심이 하얗게 메말라 버린 경우이다

 

특히 여름은 점화장내의 온도가 외부기온에 의해 더 높아질 수도 있으므로 냉방기의 설치도 필요하

다고 하겠다.  여름철 각궁의 습도조절을 위해 점화장 내의 온도를 무작정 높일 수는 없을 것이다

따라서 냉방기를 설치하면 점화장내의 온도를 넘 높게 하지 않으면서 상대습도를 쉽게 떨어뜨릴 수

가 있을 것이다

 



그림에서 가로선은 절대습도 일정선, 세로선은 건구온도 일정선, 오른쪽에서 좌측하단으로 그어진

곡선은 상대습도일정선이다


방A에 점화장이 있다고 가정할 때 방안의 절대습도는 변하지 않는다

점화장이 설치된 방에 온습도계를 비치해두면 좋을 것이다. 방안의 온습도가 현재 29.98도에 습도는

63.39%라면 이걸 낮추기 위해 점화장에 넣고 온도를 39.98도로 올려본다면 정확하게 습도는 36.45%

가 된다는 게 상기 습공기선도의 설명이다


즉 점화장 안의 온도를 방안보다 10도정도 높혔다고 가정하면  각궁에 영향을 주는 상대습도는

63.39%에서 36.45%로 떨어짐을 알 수 있다

아침에 본인 점화장을 보았는데 방안의 온습도는 29도 55%인데 점화장내의 온습도는 34도 43%

였다(승단준비를 위해 )

이렇게 점화장 내의 온도와 습도를 습공기선도표를 보면 쉽게 알 수가 있다


[습공기선도의 이용]


현재 점화장이 있는 방안의 상태를 A점이라고 하면  상대습도70% 건구온도 28도 습구온도23.69  노점온도22.03  절대습도0.1669

이를 점화장에서 가열하면 B점이 되는데 B점은       상대습도40% 건구온도 38도 습구온도26.67  노점온도22.03  절대습도0.1669

가 된다.  즉 노점온도만 변하지 않고 모든 상태가 변하게 되는데 우리가 사용하는 점화장에서는 상대습도와 건구온도만 관리하면 된다.

예를 들어 오늘 아침에 출근하는데 방안의 건구온도가 28도 상대습도가 70%를 가리켰다

그래서 점화장 온도를 38도로 세팅해 놓으면 점화장 내 상태를 상대습도 40%로 맞출 수가 있는 것이다

   


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