1. 습식사우나가 건식사우나보다 더욱 뜨거운 이유는 습식사우나에 사람이 들어가면 사람 피부 표면에 물이 생깁니다. 즉 증기가 피부표면에서 액화됨으로써 주위로 열을 방출하고 그 열이 몸속으로 침투하기때문에 습식사우나가 건식사우나보다 더욱 뜨겁게 느껴진다고 생각하는데 제 생각이 맞는건지 궁금합니다.
2. 감자를 압력솥에 물을 함께 넣고 익힐때는 물을 넣지않고 압력솥을 가열할때보다 더욱 빠르게 익는것도 같은 이유인가요?
A1. 습식사우나가 더 뜨겁게 느껴지는 이유는 열전달계수가 크게 차이나기 때문입니다.
스팀이 피부에 응축될 경우의 전달계수는 건조공기와 피부사이의 열전달계수보다 훨씬 큽니다. 정확한 비교 수치에 대한 데이터를 찾아보면 알 수 있겠지만 후자의 열전달계수가 50 이라고 하고 전자의 경우가 3000 정도로 추정하면 아마도 60배 정도 아니면 그이상의 열전달계수의 차이가 있을 것입니다. 열전달계수의 단위는 kcal/h/m2/℃
열전달계수가 그리 크게 차이나는 것은 질문에서와 같이 증기가 응축되면서 잠열이 피부에 전달되기 때문에 현열에 비하여 전달열량이 큰 것이지요.
A2. 두번째의 경우에도 같은 이유이지만 상황은 조금 다릅니다. 싸우나에서는 포화공기중 스팀이 고체(피부)표면에 응축되는 상변화를 동반하는 대류열전달의 경우이고, 감자를 물에 잠기도록 하고 익힐 때는 액과 고체표면에서의 대류 열전달현상, 물을 넣지 않고 더운 공기로만 익히는 경우에는 기체-고체표면간의 대류전열에 의한 열전달 현상입니다.
고체표면에서 기체, 액체와의 전형적인 열전달 계수(단위: kcal/h/℃/m2)를 개략 수치로 나타내 보면 다음과 같습니다.
a. 응축 혹은 증발 동반 기체-고체표면간 열전달계수 3000 (수증기가 아닌 타증기의 경우 2000)
b. 응축 혹은 증발 없는 건조기체-고체간 열전달계수 50
c. 액체-고체 표면간 열전달 계수 500
압력용기내에 물을 넣고 감자를 익히는 방법은 c에 해당하고, 물을 넣되 엎어놓은 그릇의 물위로 올려놓은 경우는 a, 그리고 물을 넣지 않고 익히는 경우는 b에 해당하는데 대략 서로 비교해보면 대체로 다음의 관계식이 성립합니다.
a= 60 b = 6c, b= (1/60)a = (1/10)b, c= (1/6)a = 10 b
냄비 혹은 압력솥에 그릇을 엎어 놓으면 감자가 익은 후 물에 젖어 부풀어 오르는 것을 막을 수 있는데 고구마의 경우 더 큰 효과를 나타냅니다. 나중에 냄비를 열어보면 엎어진 그릇 속에 물이 들어가 있어 고실고실(^^)한 상태로 고구마가 놓여있게 되지요.
