습도

1 개요

濕度, humidity.

습도는 공기 중에 포함된 수증기 양의 정도를 뜻한다. 참고로 수증기는 안개나 김과는 다르다. 안개나 김은 매우 작은 물방울로 이루어진 것으로서 액체 상태고(콜로이드), 수증기는 기체다. 그리고 안개나 김과는 다르 게 수증기는 눈에 보이지 않는다.

2 습도 표기의 종류

기준에 따라 3종류의 습도 표기가 있다. 상대 습도, 절대 습도, 비습도가 그것이다. 날씨 관련해서는 상대 습도를 많이 쓰므로 그냥 습도라 할 때는 상대 습도를 뜻한다.

2.1 상대 습도

상대 습도(relative humidity)는 수증기의 분압을 포화수증기압으로 나눈 것으로 정의된다. 즉, 상대 습도 = 수증기 분압 / 포화 수증기압. 쉽게 말해 공기가 최대로 품을 수 있는 수증기 양에 대해 현재 실제 포함된 수증기 양을 비율로 나타낸 것이다. 예를 들어 상대 습도 50%라면 공기 중에 있을 수 있는 수증기 양의 절반만큼만 현재 들어 있다는 뜻. 상대 습도는 보통 %로 나타낸다.

기온이 높아질수록 포화수증기압이 높아지므로(=품을 수 있는 수증기 양이 늘어나므로) 수증기 양이 고정된 상태에서 기온이 올라가면 상대 습도는 내려간다. 겨울에 실내가 건조해지는 것이 주로 이 때문이다. 물론 겨울 공기가 원래부터 건조하긴 한데, 막힌 실내(고정된 수증기)에서 난방으로 기온만 높이니 훨씬 더 습도가 낮아지는 것이다.

날씨 관련해서는 기온과 더불어 매우 중요한 지수. 습도가 높아지면 눈, 비, 이슬, 안개의 확률이 높아진다. 더운 여름날에는 습도가 높아지면 더 불쾌해지는데, 땀을 흘려도 잘 증발하지 않아서 체온을 낮추기 힘들어지기 때문이다. 기온과 습도를 조합해서 불쾌지수라 부르는 수치를 만들어 얼마나 후덥지근한지를 표시한다.

2.2 절대 습도

절대 습도(absolute humidity)는 단위 부피당 포함된 수증기 양을 뜻한다. 즉 절대 습도 = 수증기 질량 / 부피. 제일 낮은 수치는 수증기가 전혀 없을 때의 0 g/m3. 제일 높은 수치는 정해져 있지 않다. 기온이 높아짐에 따라 공기 중에 포함될 수 있는 수증기 양이 늘어나기 때문이다.

고정된 부피의 용기 속에 갇혀 있지 않다면, 공기는 압력이나 온도가 변하면 부피도 변한다. 이 경우 같은 양의 공기에 같은 양의 수증기가 있더라도 절대 습도가 달라지게 된다. 이를 피하기 위해 습기가 없는 건조 공기의 질량으로 수증기 양을 나누는 혼합비(mixing ratio)가 절대 습도 대신 쓰이기도 한다.

2.3 비습도

비습도 혹은 비습(比濕度, 比濕, specific humidity)는 일정 질량의 공기에 대한 수증기 질량의 비율이다. 다시 말해 비습도는 일정 양의 공기에 포함된 수증기 질량을 그 공기의 질량으로 나눈 것이다. 즉 비습도 = 수증기 질량 / 공기 질량. 그런데 이 "공기의 질량" 에 수증기 질량을 포함키는 정의가 있고, 제외시키는 정의가 있다. 우리나라 기상청에서는 공기 질량에 수증기 질량을 포함시키는 것으로 정의한다. 수증기 질량을 제외시키는 경우, 비습도는 혼합비와 같다.

3 지역별 습도

세계적으로 습도가 높은 지역은 적도 근방이면서 바닷가에 가까운 곳이 많다. 그 중에서도 남아시아, 동남아시아가 가장 습한 지역에 속한다. 예를 들어 중국 광둥 성부터 시작해 베트남동부, 싱가포르, 말레이시아, 인도네시아로 이어지는 서태평양 지역들은 건기에조차 그야말로 수증기 속에서 살아간다. 이들은 연중 15℃ 아래론 떨어지지 않는 주제에, 건기의 아침에조차 상대습도 70%를 가볍게 찍으며 우기에는 그야말로 물지옥을 보게 된다.

비가 쏟아지는 우기 동안에 습도가 매우 높아지는 지역도 있다. 인도의 캘커타, 파키스탄의 라호르, 필리핀의 마닐라, 태국의 방콕이 이런 도시.

사막 지역이어도 습도가 매우 높은 곳도 있다. 페루의 리마는 사막에 위치해 있어 강수량이 매우 적으나 연평균 습도는 바다의 영향으로 80%가 넘어간다.

우리나라의 습도는 전국적으로 연중 60~75% 범위이며, 7월과 8월에 70~85% 정도, 3월과 4월에 50~70% 정도로 나타난다.

서울의 연평균 상대습도는 64%이며, 월별로 보면 4월에 56%로 가장 습도가 낮고 7월에 78%로 가장 높다. 여름철의 평균 상대습도는 74%로 매우 습하며, 봄과 겨울철의 상대습도는 평균 59%로 상대적으로 건조하다.

연평균 습도가 높은 지역은 전북 부안군 76.0%, 제주 고산면 76.5%, 흑산도 77.4% 정도를 꼽을 수 있겠다. 연평균인데 다른 지역 여름철 습도보다 높다.

비교적 연평균 습도가 낮은 지역은 강릉시 61.4%, 속초시 65.7%, 대구광역시 61.6% 정도. 강릉과 속초는 동해안이고 전국에서 손꼽히는 다설지지만 평균 습도는 낮다는 점이 특이하다.

4 습도가 미치는 영향

습도는 기상 현상 중 눈, 비, 이슬, 안개 등과 밀접한 관계를 가지고 있다. 이들이 주로 수증기 응축과 관련이 있기 때문.

습도는 생태계에 영향을 미치는 환경 요소 중의 하나다. 뭐 주변만 둘러봐도, 곰팡이는 습도가 높으면 잘 번식하고 꼽등이는 습도가 높은 곳을 찾는 것을 보면 습도와 생물이 관련 많음을 알 수 있다.

똑같은 기온에도 습도가 높아지면 더 덥게 느껴지는 것이 가장 큰 문제. 사람은 땀이 증발하며 열을 빼앗는 것을 이용해 체온을 낮추는데, 습도가 높아지면 땀이 잘 증발하지 않게 된다. 그러면 체온을 낮추기가 힘들어지고 따라서 같은 온도라도 더 덥게 느껴지는 것이다. 우리나라의 장마철에는 기온이 높지 않으면서도 후덥지근 불쾌한 느낌이 드는데, 이게 바로 높은 습도 때문이다. 이로 인해 불쾌지수가 올라가서 사람들이 다혈질적이고 신경질적으로 변하기도 한다. 실제로 호주같이 더운 나라에 간 유학생들의 경험담을 보면 똑같은 온도일 때도 습도가 낮아서 한국보다 덜 덥더라는 증언도 있다. 반대로 일본의 경우 한국보다 습도가 더 심하고 여름도 더 긴 경우가 많아 다만 평균 습도는 별 차이가 나지 않는다. 최악이라는 반응이 많은 편(...)[1] 하지만 저긴 에어컨을 마음놓고 쓸 수 있다.

비슷한 이유로 기온이 낮을 경우에는 오히려 똑같은 기온이라도 습도가 높을 시 더 춥게 느껴지게 된다. 공기 중 수분은 냉기를 더 확실하게 전달하며[2], 반대로 신체의 열 전달능력을 더욱 떨어뜨린다. 간혹 습도는 오히려 추위를 덜 느끼게 한다고 착각하는 경우가 있는데, 일단 한국의 겨울=건조하다는 인상이 짙은데다, 세계적으로 습도가 높은데도 몹시 추운 지역이 거의 없기 때문에[3] 뚜렷한 비교 대상이 없는 이유가 크다. 그러나 한국에서 겨울의 평균 습도는 약 60%에 달하기 때문에 생각보다 건조한 기후가 아니므로[4] 건조한 겨울의 예시로 들기에는 그다지 좋은 사례가 아니며, 추운 날씨의 경우 사실 습도보다는 바람에 영향을 자주 받기 때문에 바람이 강하게 부는 겨울에 추위를 강하게 느끼기 때문이기도 하다.

머리카락은 습도가 높아지면 약간씩 늘어나고 습도가 낮아지면 약간씩 줄어든다. 이런 성질을 이용해서 머리카락을 이용해서 만든 모발 습도계가 사용되기도 했다. 이 경우 꼭 사람의 머리카락을 쓸 필요는 없고, 동물의 털을 써도 된다. 그리고 길이와는 별개로, 습도가 높아지면 곱슬머리가 더욱 곱슬곱슬해지는 경향이 있다.
피부가 지성인 사람들에게도 습도는 공공의 적이다. 건조할 때와 다습할 때의 얼굴의 개기름 분비가 차이가 확 난다.

한국과 일본의 여름은 악명높은 습도때문에 매년 지옥이 펼쳐진다.[5] 외국인[6]들이 가장 질색하는 것. 2013년에는 수도권 및 경기지방에서 기록적으로 길었던 장마로 인해 습도대란이 일어나기도 했다.

습도가 높아지면 습한 환경을 좋아하는 세균이나 곰팡이가 잘 번식해 문제가 생길 수 있다. 부수적으로는 빨래가 잘 안 말라 불편하고, 옷이나 이불 등이 눅눅해져 불쾌한 느낌이 들기도 한다. 에어컨이나 제습기는 필수. 특히 일본에는 목조 건물이 많아서 매년 여름마다 곰팡이나 버섯이 집안에 생기지 않게 신경쓰는 집도 많다.

특히 목재악기를 연주하는 뮤지션들에게 높은 습도는 공공의 적이다. 습기로 인해 악기의 음질은 물론이고 악기 자체가 망가져버릴 수도 있다.

반면 습도가 너무 낮아도 좋지 않다. 낮은 습도에서는 피부가 건조해지고 가려워지며, 입술이 트기도 하고, 목이나 기관지 등 점막에의 감염이 쉬워지기도 한다. 또한 산불이 발생하기도 매우 쉬운 편. 대개 겨울과 봄에 습도가 너무 낮아져서 문제가 된다. 강수량이 매우 적고 반대로 의외로 일조량은 많아 낮은 습도로 이어지기 때문.[7] 물론 실내의 경우는 난방으로 인해 더 낮아질수밖에 없다.[8] 사소한 불편이지만 정전기가 많이 발생하는 점도 낮은 습도의 나쁜 점 중 하나다. 또한 일교차가 극단적으로 커지고 감기에도 걸리기 쉽다(...) 세균이나 곰팡이와 반대로 낮은 습도를 좋아하는 바이러스들이 우르르 몰려와서 인간과 축생들이 모두 고생하는 경우가 찾아온다.

실내의 쾌적함을 유지하려면 온도 외에도 습도를 고려해야 하는데, 습도가 30% 미만이거나 80% 이상이면 좋지 않고, 40~70% 정도면 대체로 쾌적함을 느낄 수 있다. 실제로 쾌적함을 주는 습도는 온도에 따라 달라지는데, 15℃에서는 70%정도, 18~20℃에서는 60%, 21~23℃에서는 50%, 24℃ 이상에서는 40%가 적당한 습도라고 한다.

5 기타

물은 비교적 무겁다. 2 리터 생수통 묶음을 들어보면 뼈저리게 느낄 수 있다.중수로 들면 뼈나가게 느낄 수 있다 그런데... 습한 공기는 건조한 공기보다 밀도가 낮다. 즉 같은 부피에서 습한 공기가 더 가볍다. 수증기는 결국 물 분자(H2O, 분자량 18)인데 이것이 공기의 대부분(99%)을 차지하는 질소 분자(N2, 분자량 28)와 산소 분자(O2, 분자량 32)보다 가볍기 때문이다. 물론 안개처럼 수증기가 응축돼서 미세한 액체로 있는 경우라면 이야기가 엄청 많이 달라지겠다. 액체 상태의 물은 기체 상태인 수증기에 비해 무려 1600배[9] 이상의 밀도를 가지니까.

보통 습도계를 써서 습도를 측정하지만, 인공위성을 써서 전지구적으로 크고 아름다운 규모로 측정하기도 한다. 기상위성의 적외선 센서를 이용해서 4~14 km 상공인 대류권의 수증기 양을 감지하는 것. 수증기는 특정 파장의 적외선을 흡수해서 다른 파장의 적외선으로 방출하므로 이를 측정하면 수증기 양을 알 수 있다. 위성 측정은 일기 예보에 이용된다.
  1. ↑ 링크의 내용은 일본의 에어컨 제조회사인 다이킨(DAIKIN)이 2014년 6월에 외국인을 대상으로 한 설문조사인데, 무려 88%의 비율로 "자국보다 일본 도쿄가 더 덥다"는 응답을 내놓았다.
  2. ↑ 비슷한 원리로 보통 때보다 몸이 젖은 상태로 추위에 노출될 시 동사할 확률이 높다는걸 생각해보자.
  3. ↑ 애시당초 습도가 높을 만한 지역은 기온의 영향을 덜 받기 때문에 극단적으로 추워지기 어렵다. 기온이 영하 40도 가량 내려가는 추운 지역은 대부분 몹시 건조한 내륙성 기후를 띠는 지역들이다. 반대로 기온이 50도 가까이 올라가는 지역들 역시 대부분 습도가 낮은 건조한 지역들이 대부분이다.
  4. ↑ 유럽권에 비하면 상대적으로 건조한 것은 맞다. 예를 들어 헬싱키의 겨울 평균 습도는 85%에 달한다.
  5. ↑ 삼베옷, 모시옷, 무명옷과 유카타가 바로 이 생지옥 상태를 견뎌내기 위해 생겨난 옷이다.
  6. ↑ 정확히 말하자면 미국이나 유럽쪽 외국인들
  7. ↑ 실제로 북유럽의 경우는 겨울철에도 강수량이 많아 생각보다 습도가 높다. 다만 봄철에는 한국 못지않게 건조한 편
  8. ↑ 수증기 양을 그대로 둔 채 공기의 온도만을 높이면 실내습도는 낮아지기 때문.
  9. ↑ 온도나 압력에 따라 조금씩 달라진다