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화학식 제습장치
2015.02.08 04:47

2013-07-23 소모성 데시칸트 제습기

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 2013년 여름에 시작한 프로젝트입니다. 정확한 시작일이 기억나지 않아 가지고 있는 자료 중에서 가장 오래된 것의 날짜를 선택하였습니다. 2013년 여름은 제가 지금 살고 있는 집으로 이사를 온 때인데, 집 주변이 광활한 논으로 둘러싸여 있습니다. 그 때문인지 몰라도 한여름이 되면 80~90%를 넘나드는 끔찍한 습도를 체험할 수 있었습니다. 마침 그쯤부터 제습기라는 가전이 뜨기 시작한 것 같습니다. 그 당시에 쓸만한 제습기는 20만원대 정도 되었기 때문에 단지 제습 목적만으로 사용하기엔 가격이 부담되는 편이었습니다. 그래서 기존의 흡습용 제품에 많이 사용되는 흡습제를 이용한 제습 장치를 제작해 보았습니다.


 흡습용 제품에 사용되는 흡습제는 대표적으로 실리카 겔과 염화칼슘이 있습니다. 실리카 겔은 주로 김 포장지 같은 곳에서 발견할 수 있고, 제습 목적의 염화칼슘은 사용하면 물이 차는 옷장용 제습제같은 곳에서 발견할 수 있습니다. 단위 무게당 흡습량은 실리카 겔보다 염화칼슘이 많습니다. 하지만 실리카겔은 가열하여 재사용이 쉬운 반면 염화칼슘은 물을 흡수하여 녹은 상태에서 다시 분리해 내는 것이 상당히 까다롭습니다. 안전성 면에서도 실리카겔은 인체에 무해하지만 염화칼슘은 직접 접촉 시 약간의 자극성이 있으며 금속에 대한 부식성이 큰 문제가 있습니다. 하지만 이 프로젝트에서는 단위 시간당 높은 제습성능을 고려하여 비-재생방식의 소모성 데시칸트를 사용하기로 하였고, 공업용 염화칼슘의 가격이 25kg 한 포대당 만 원 중반대 선으로 매우 저렴하기 때문에 염화칼슘을 제습제로 사용하기로 하였습니다.


Disposable Desiccant Air Dryer.png

염화칼슘을 이용한 소모성 데시칸트 제습장치의 개념도


  팬을 이용해 염화칼슘이 들어 있는 카트리지에 공기를 통과시키면 공기 내부 수증기가 염화칼슘에 흡수되어 건조한 공기가 됩니다. 건조한 공기는 밖으로 보내고, 흡수된 수증기는 염화칼슘 수용액이 되어 아래로 흘러내리는 구조입니다.


 우선 제습제로 구입한 25kg짜리 공업용 염화칼슘이 실제로 얼만큼의 수증기를 흡수할 수 있는지 측정해 보았습니다. 개방된 플라스틱 그릇에 염화칼슘을 넣고 증가된 무게를 이용하여 흡수한 수증기의 양을 측정하였습니다. 초기 염화칼슘은 58g을 넣고 시작하였습니다. 염화칼슘을 그냥 놔두었을 때 흡습 속도가 너무 느려서 60분 지점부터는 선풍기를 이용하여 염화칼슘에 송풍을 시작하였습니다. 초기 측정 환경은 섭씨 29.9도, 상대 습도 63%였습니다. 측정 과정동안 방 온도와 상대 습도가 적은 수준으로 변하긴 했지만 이에 의한 영향은 무시하였습니다.


 시간(분)

총 무게(그릇 + 염화칼슘 + 수증기)(g)

수증기 무게(g)

0

70

0

30

72

2

60(송풍 시작)

73

3

90

78

8

120

83

13

150

85

15

180

90

20

210(송풍과 시간 측정 중단)

96

26

~

118

48

~

149

79

공업용 염화칼슘의 흡수 수증기량


 약 이틀간에 걸쳐 측정을 해 본 결과 염화칼슘 58g이 79g까지의 수증기를 흡수하였습니다. 이론적으로 염화칼슘 무수화물은 수증기를 자기 무게의 14배까지 흡수할 수 있으나, 공업용 염화칼슘은 그에 크게 못 미치는 것으로 보입니다. 이는 공업용 염화칼슘이 CaCl2●6H2O의 6수화물의 형태인 것이 가장 큰 요인이라고 할 수 있습니다. 또한 순도가 74% 이상의 수준으로 자기 무게에서 실제로 염화칼슘이 차지하는 무게 외에 불순물이 차지하는 무게가 큽니다. 재결정 등을 통해 염화칼슘의 순도를 올리고 하소(calcination)처리를 통해 무수화물을 얻어낼 수 있겠지만 간편하게 사용하려는 상황에서는 적절하지 않은 절차입니다.


 이 외에 표에 나타나지 않은 주목할 점도 있습니다. 고체 염화칼슘 자체는 수 시간 이내에 전부 녹아서 수용액이 되어 버렸는데, 전체 무게는 여전히 시간에 따라 증가한다는 것입니다. 즉 이미 수증기를 흡수하여 액체 형태의 부산물이 된 염화칼슘 수용액 자체도 수증기를 추가적으로 흡수할 수 있다는 것입니다. 따라서 실제 제습장치를 제작할 때에는 외부 공기가 고체 염화칼슘 뿐만이 아닌 이미 녹아있는 수용액 표면을 어떤 형태로든 순환하여 추가적 제습 효과를 얻어내는 것을 고려해야 합니다.


 그렇다면 실제로 염화칼슘은 방안의 습도를 얼마나 빠르게 떨어뜨릴 수 있을지가 문제입니다. 우선 기본적인 지식으로서, 염화칼슘은 공기의 상대습도가 높을수록, 유동이 빠를수록 빠르게 수증기를 흡수합니다. 또한 제습 속도에 중요한 영향을 미치는 요인으로서 현재 방 안의 수증기량이 있습니다. 일정 공간 내부의 수증기량은 공기의 온도와 상대 습도에 의해 결정됩니다.


weight-water-in-air-diagram.png

수증기량과 기온, 상대 습도와의 관계


 위 그래프를 참고하면 일정한 기온에서는 상대 습도가 증가할수록 공기중의 수증기량이 증가하고, 일정한 상대 습도에서는 기온이 증가할수록 공기중의 수증기량이 증가하는 것을 볼 수 있습니다. 우선 여름의 일반적인 환경을 섭씨 32도에 상대 습도 70%로 가정한다면 이 때 1파운드의 건조 공기와 같이 존재하는 수증기는 152grain이 됩니다. 1grain = 0.0648g이므로 152grain = 9.8496g이 됩니다. 1파운드는 0.4536kg이므로 건조 공기 1kg당 수증기 21.71g이 존재한다고 볼 수 있습니다.

 만약 어떤 방이 5 X 3 X 2.5m의 크기를 가지고 있다면 그 방의 부피는 37.5m3입니다. 해수면에서 건조 공기의 밀도는 1.153kg/m3이며 이를 이용해 방 안의 건조 공기의 양을 구하면 43.24kg이 됩니다. 생각보다 많네요. 따라서 이 때 수증기량은 938.7g, 거의 1kg 가까이 되는 것을 확인할 수 있습니다. 이는 어디까지나 방 안의 전체 수증기량이고, 습도를 0으로 만들지 않는 이상 이것을 전부 제거하지는 않습니다. 동일 조건에서 상대 습도만 50%일 때 건조 공기 1kg당 수증기량이 15.43g이므로 섭씨 32도에 상대 습도 70%인 방의 상대 습도만 50%로 낮춘다고 할 때 271.5g의 수증기가 제거된다고 계산할 수 있습니다.

 그렇다면 앞서 측정한 공업용 염화칼슘의 자료를 기반으로 대략적인 제습 속도를 계산해 보도록 하겠습니다. 선풍기 바람을 이용해 송풍을 시작한 시점부터 송풍을 멈춘 시점까지 150분 동안 58g의 염화칼슘이 23g의 수증기를 흡수하였습니다. 이는 선풍기 바람 정도의 송풍 조건에서 평균적으로 염화칼슘 1g이 1분동안 0.00264g의 수증기를 흡수하는 것을 의미합니다. 위에 제시한  5 X 3 X 2.5m 방을 기준으로 습도를 70% -> 50%로 낮출 때 271.5g의 수증기가 제거되어야 한다고 보았습니다. 따라서 대략적으로 600g정도의 염화칼슘을 이용하면 3시간 정도만에 방 하나의 습도를 이 조건으로 낮출 수 있겠죠. 하지만 이는 어디까지나 대략적인 값에 불과하고, 실제로는 차이가 많이 나게 됩니다. 같은 양의 염화칼슘이라도 어떤 형태로 배치했는지, 송풍 조건을 어떻게 주었는지, 주변 온도가 어떤지, 방의 밀폐 상태 등에 따라 이 속도는 크게 차이가 나게 됩니다. 그래서 정확한 제습 능력을 알고 싶다면 실제로 제습기를 다 제작한 다음 성능 측정을 통해 제습 속도를 측정하는 것이 유일하고 확실한 방법입니다.


 이제 염화칼슘의 제습능력에 대한 기본적인 사항들을 알았으니 본격적인 제작에 들어가도록 하겠습니다. 우선 염화칼슘에 공기를 불어주기 위한 송풍기를 먼저 선정하였습니다. 제습기의 크기와 송풍 능력을 고려한다면 일반적인 PC용 냉각팬 같은 것은 사용할 수가 없습니다. 따라서 소비전력 40W 정도의 원심 송풍기(모델명 TB-95)를 선택하였습니다. 이 송풍기는 일반적인 선풍기와 비슷한 소비 전력을 가지지만 47 X 50mm정도의 토출구를 통해 바람을 내보내기 때문에 풍압과 풍속이 선풍기보다 훨씬 강합니다. 제습기는 넓은 면적의 공기를 움직이는 것이 아니라 염화칼슘에 습한 공기를 빠른 유속으로 흘려주는 것이 목적이기 때문에 이런 원심형 송풍기를 쓰는 것이 축류형 팬을 쓰는 것보다 적합합니다. 실제로 일반적인 공기청정기 같은 공기조화 가전제품 내부에도 선풍기 같은 축류형 팬이 아닌 원심형 팬이 장착되어 있습니다. 이는 빽빽한 필터 사이로 공기를 통과시키려면 높은 압력 차이와 기밀성이 필요하고 이러한 목적에 원심형 팬이 적합하기 때문입니다.


 그 다음으로는 전자 회로와 MCU를 통해 제습기를 제어하는 부분을 제작하였습니다. MCU는 ATMEGA8을 사용하였습니다. 기본적인 알고리즘은 습도 센서를 통해 읽은 방 내부 습도가 설정 습도보다 높으면 송풍기를 작동시키고, 설정 습도보다 낮으면 송풍기를 멈추는 것입니다. 송풍기를 끄고 켜는 것은 릴레이를 사용하였고 습도 설정은 스위치 3개를 이용하여 10%씩 조절 가능하도록 하였습니다. 특히 스위치의 설정 키를 몇 초간 누르고 있으면 타이머 설정 모드로 들어갈 수 있으며, 타이머를 시간 단위로 설정하여 정해진 시간이 지나면 설정 습도와 관계 없이 송풍기와 LCD가 꺼지도록 하였습니다. 제습기의 공기 배출구에는 서보모터를 장착해서 송풍기의 끄고 켜짐에 따라 날개가 자동으로 열고 닫히도록 하였습니다. 그 밖에도 염화칼슘 수용액이 일정 수준 이상 차올라서 스티로폼 부표를 띄우면 송풍기가 중단되며, 이러한 예외 상황은 조작 패널 우측에 있는 노란색 LED를 통하여 표시할 수 있도록 하였습니다.


1.jpg

제어부, 상태 LCD가 켜진 모습



2.jpg

제어부, 송풍기를 연결한 모습



3.jpg

제습기 상판에 제어부를 부착한 모습



4.jpg

제습기 상판 뒷면 모습


 제어부를 제작한 다음에는 제습기 몸체와 기구부를 제작하였습니다. 몸체는 3T짜리 포맥스 판재를 잘라서 만들었습니다. 하부 캐스터를 제외한 전체적인 크기는 300 X 150 X 450mm입니다. 내부는 송풍기와 제어부가 있는 공간을 다른 곳과 따로 분리하였고, 염화칼슘 수용액이 모이는 공간에는 빗면을 붙여 물빠짐을 쉽게 하고 전체적인 강도 향상을 위한 보강재로 사용하였습니다.

 제습기 내부 형상과 송풍기의 토출구 배치를 결정한 뒤에는 유동 해석을 진행하였습니다. 앞서 살펴본 염화칼슘의 흡습 실험에서도 볼 수 있듯이 고체 염화칼슘 뿐만이 아니라 이미 수증기를 흡수한 염화칼슘 수용액 또한 추가적인 수증기를 상당량 흡수할 수 있습니다. 따라서 송풍기에서 나온 바람이 제습기를 바로 빠져나가지 않고, 물탱크 하부를 지나면서 최대한 잔류하는 것이 제습 속도에 도움을 줄 것입니다. 유동 해석 시뮬레이션을 진행하였을 때 streamline의 분포를 통해 송풍기에서 토출된 공기가 물탱크 하부를 완전히 지나가고, 토출구의 앞쪽 벽면에서 회전 유동을 가지는 것을 확인하였습니다. 송풍기 토출 풍속은 토출구의 크기와 유량을 이용해 추정하였습니다. 이를 통해 고체 염화칼슘을 채우는 곳도 회전 유동이 발생하는 곳으로 선정하였습니다. 송풍기 토출구와 맞은편 벽면 사이에 철망 경사면을 설치하여 고체 염화칼슘을 채워 넣을 수 있도록 하였습니다.


5.jpg

절단된 포맥스 판재



6.jpg

제습기 내부의 streamline


 송풍기와 제어 회로, 전원 공급용 SMPS는 제습기 상단의 한 칸 안에 전부 배치하였습니다. 송풍기의 방향은 흡입구가 앞쪽을 바라보도록 하였습니다. 대략적으로 사이즈를 재긴 했지만 구성품들을 전부 집어넣을 때 조금 빡빡하게 들어가는 문제가 있었습니다.


7.jpg

송풍기와 주변 구성품


 제습기에 물이 다 차게 되면 무게가 꽤 무거워지므로 이동이 편리하도록 바닥에 캐스터를 4개 부착하였습니다. 캐스터는 금속이라 순간접착제로 잘 붙지 않으므로 볼트를 이용해 고정시켰습니다. 볼트는 스테인리스 스틸 볼트를 쓰더라도 염화칼슘 수용액이 닿으면 부식이 쉽게 일어납니다. 그래서 볼트가 있는 공간은 윗쪽에 다른 판으로 덮어 제습 후에 나온 염화칼슘 수용액이 닿지 않도록 만들었습니다.


8.jpg

바닥 면에 캐스터를 부착한 모습

 제습기가 꺼져 있는 동안에는 공기 통로로 먼지나 이물질이 들어가기가 쉽습니다. 그래서 에어컨 실내기처럼 덮개를 만들어 제습기가 켜질 때 열리고, 꺼질 때는 닫히는 기구를 만들었습니다. 이것은 처음부터 넣고자 했던 기능은 아니라 보기에는 조잡하지만 작동되는 모습은 아주 훌륭합니다. 기본적인 원리는 RC용 소형 서보모터를 이용해 덮개에 연결된 링크를 움직이는 것입니다. 아래 사진상에 구조가 자세히 나타나 있습니다. 먼저 카본 파이프를 적당 길이로 자른 다음 강선을 집어 넣은 뒤, 링키지로 쓸 수 있도록 끝을 구부리고 자릅니다. 그 다음 서보혼과 남는 서보혼 자른 것을 연결한 다음 카본 파이프를 제습기의 기자재 공간과 물통 사이에 붙입니다. 서보혼은 미리 붙여 놓은 서보에 끼우고, 서보혼을 자른 것은 덮개 바깥 축에 붙입니다. 덮개 날개는 파이프와 봉으로 된 두 개의 축 중에서 바깥 축에 붙어 있습니다. 안쪽 축은 제습기에 고정되어 있고 바깥 축은 자유롭게 회전이 가능합니다. 제어기를 통해 서보를 움직이면 링키지에 의해 덮개도 열렸다 닫히게 됩니다. 상용 가전제품들은 날개가 천천히 열리고 닫히도록 속도가 제어되지만 그렇게 만들자니 귀찮아서 덮개 위치 제어만 적용하였습니다. 그래서 작동 시에는 서보 최대 속도로 휙휙 열리고 닫히게 됩니다.


9.jpg

공기 배출구의 덮개 개폐기 구조


 제습기의 전면부에는 송풍기 흡입구와 투명 창이 있습니다. 송풍기 흡입구는 송풍기에 큰 이물질이나 신체가 들어가는 것을 막기 위해 스테인리스 철망을 잘라 붙였습니다. 전면부 하단의 투명 창은 폴리카보네이트를 잘라 붙였으며 이것을 통해 제습기 안에 물이 얼마나 차 있는지 밖에서 쉽게 확인이 가능합니다. 투명 창의 아랫부분에는 수압이 꽤 걸리기 때문에 접착부에 틈이 생기지 않도록 신경을 많이 썼습니다. 그래서 전면부는 제작 후 순간접착제가 완전히 굳을 때까지 이틀 정도 따로 보관하였습니다.


10.jpg

전면부 철망과 투명 창의 부착 모습



11.jpg

송풍기 흡입구 철망 부착 모습


 앞에서 언급한 캐스터 볼트의 고정 방법은 아래 사진과 같습니다. 저렇게 하면 캐스터 볼트 쪽에는 염화칼슘 수용액이 닿지 않습니다. 부가적으로 제습기 하부가 튼튼해지고 물이 빠질 때 아래쪽으로 잘 모이게 하는 효과도 있습니다. 사진의 가운데에 보이는 것은 스티로폼을 잘라 만든 만수 감지용 부표입니다. 물이 차올라서 부표를 들어 올리면 부표가 고정된 스위치를 위로 누르면 제어 회로가 경고등을 켜면서 제습기의 작동을 멈추도록 합니다. 아래 사진에서는 제습기의 전체적인 형상이 조금 뒤틀려 보이는데, 이는 전체적으로 조립이 되지 않아 처짐이 생겨서 그렇습니다. 케이스의 나머지 부분을 접착할 때에는 처진 부분을 바로잡은 상태에서 접착을 하므로 뒤틀리지 않게 됩니다. 이 때에는 처짐을 잡기 쉽도록 넓은 전면부 판을 먼저 붙인 다음 옆면을 붙이게 됩니다.


12.jpg

제습기 조립 과정


 그 다음으로 윗쪽 판에 염화칼슘을 투입할 수 있도록 뚜껑을 따 줍니다. 윗판을 붙이기 전에 먼저 구멍을 내어도 좋습니다. 앞서 CFD에서 확인한 것처럼 유동이 송풍기 토출구 벽면에서 회전하기 때문에 그 부분에서 염화칼슘이 공기와 많이 접촉하게 됩니다. 따라서 그 쪽에 철망을 깔아서 염화칼슘을 적재할 수 있도록 하였습니다. 다만 여기서 철망은 전면부의 송풍기 필터 철망과는 달리 완전히 붙어있지 않고 꺼낼 수 있도록 해야 합니다. 왜냐하면 정비 등의 이유로 물통 내부로 손을 넣어야 할 일이 생길 경우 이곳이 윗쪽 판의 구멍으로부터 유일하게 접근이 가능한 부분이기 때문입니다. 그래서 여기에 걸칠 철망은 카본 봉으로 ㅁ자 모양의 틀을 만들고 거기에 붙여서 넣고 뺄 수 있도록 하였습니다.


13.jpg

염화칼슘 적재를 위한 철망을 걸칠 부분


 염화칼슘 투입구의 뚜껑은 별도 힌지를 부착하기 전에 임시로 테이프를 붙여 힌지로 사용하였습니다. 마지막으로 제습기 옆면의 판을 붙이고 내부에 접착제로 방수 처리를 하면 제습기가 완성됩니다. 완성된 제습기의 모습은 아래 사진과 같습니다.


17.jpg

완성된 소모성 데시칸트 제습기


 제습기를 사용할 때에는 상부의 뚜껑을 열고 투입구에 놓인 철망 위로 염화칼슘을 채워 넣습니다. 염화칼슘을 채워 넣은 뒤 뚜껑을 닫고 제습기에 220V 전원이 연결된 상태에서 오른쪽 조작 버튼을 누르면 전원이 들어오며 송풍기가 작동됩니다. 위아래 조작 버튼을 통해 목표 습도를 설정할 수 있으며 센서가 읽은 공기의 습도 값이 목표 습도보다 낮으면 송풍기가 멈추도록 되어 있습니다. 그리고 다시 습도가 증가하여 목표 습도를 어느 수준 이상으로 넘어서면 송풍기가 다시 동작하여 제습을 시작합니다. 오른쪽 조작 버튼을 몇 초간 누르고 있으면 타이머를 시간 단위로 최대 24시간까지 설정할 수 있으며 타이머가 정해진 시간에 도달하면 제습기의 모든 기능이 종료됩니다.


18.jpg

염화칼슘 투입구에 염화칼슘을 채워 넣은 모습


 아래 사진은 염화칼슘을 채워 넣고 제습기를 4분간 가동시킨 뒤 생성된 염화칼슘 수용액입니다. 염화칼슘에 송풍기로 공기를 빠르게 순환시키면 그릇에 담아 놓고 가만히 있을 때와 달리 수용액이 매우 빨리 생성됩니다. 실제로 작동 후 수 분만에 적재된 염화칼슘의 아랫부분이 녹아서 흘러내리기 시작하며 30분 정도가 지나면 대부분의 염화칼슘이 녹아 없어지게 됩니다. 그 이후부터 염화칼슘은 물에 녹아 있는 상태이기 때문에 제습 능력은 바닥에 차 있는 염화칼슘 수용액과 공기가 얼마나 잘 접촉하느냐에 달려 있습니다. 습도 측정 결과를 통해 보았을 때 염화칼슘 수용액도 지속적으로 수분을 흡수하기는 했지만 고체 염화칼슘에 공기를 접촉시켰을 때 보다는 제습 속도가 느렸습니다. 염화칼슘을 그릇에 담아 실험했던 경우를 보았을 때 염화칼슘 수용액 또한 많은 수분을 흡수할 수 있기 때문에 이 부분은 개선될 필요가 있다고 봅니다.


19.jpg

제습기가 작동한 후 4분 뒤의 모습



20.jpg

제습기 작동 수 시간 뒤 생성된 염화칼슘 수용액과 침전물


 아래 표는 작동 시간에 따라 방 내부 습도와 온도가 어떻게 변화하였는지 측정한 결과입니다. 방 크기는 약 20m2 정도 되며 문을 닫고 측정을 진행하였습니다. 또한 측정 시간 동안 방 내부에는 데스크톱 PC 한 대와 사람 한 명(저)이 상주하고 있었습니다. 초기 습도와 온도는 각각 79.7%, 27.8도였습니다.  초기 30분 동안에는 고체 염화칼슘이 공기 중 수분을 직접 흡수하여 녹으면서 방 내부 습도가 빠르게 감소합니다. 그 이후부터는 수용액 자체가 수증기를 흡수하며 방 내부 습도가 그 전보다 느리게 감소합니다. 제습기에 넣을 수 있는 염화칼슘 적재량을 증가시킬 수 있다면 방 내부 습도를 좀 더 빠르게 감소시킬 수 있을 것이라고 봅니다. 방 내부 온도는 꾸준히 증가하며 실제로 제습기의 공기 배출구에서 따뜻한 바람이 나오는 것을 확인할 수 있었습니다. 이는 수증기가 액체 상태로 변화하면서 나오는 열로부터 주로 발생하는 것이라 어떤 방식의 제습 장치에서도 발견할 수 있는 현상입니다.


작동 시간 (분) 

방 내부 습도 (RH %)

방 내부 온도 (섭씨)

0

79.7

27.8

10

69.0

28.0

20

65.4

28.2

30

64.4

28.4

60

61.2

28.8

90

59.0

29.1

120

58.9

29.3

150

56.9

29.5

제습기의 작동 시간과 방 내부 습도, 방 내부 온도 변화


 제습 성능 자체는 뛰어난 편이며, 소음도 기존의 컴프레서를 사용하는 냉각 사이클 방식에 비해 낮은 편이었습니다. 컴프레서 방식은 냉장고가 돌 때처럼 저음의 진동 소음이 주로 나지만 본 제습기는 높은 주파수의 팬 소리가 주로 발생하는 특징이 있습니다. 이 제습기의 가장 큰 단점은 흡습 후에 생성된 염화칼슘 수용액을 처리하는 일입니다. 처리 자체는 물을 많이 섞어서 흘려 보내면 되지만, 몇 가지 문제점이 있습니다. 먼저 염화칼슘 수용액 자체가 피부에 자극을 줄 수 있는 점입니다. 수용액을 만진다고 손이 타들어간다거나 하지는 않고 겉보기에도 별 일은 일어나지 않지만 노출되었을 때 자극이 될 가능성이 충분히 있습니다. 이 제습기를 설계할 때 배수에 대해 크게 신경을 쓰지 않았는데 그것이 수용액을 제거하는 데 문제점으로 작용한 것도 있습니다. 제습기 아래에 작은 구멍을 뚫어서 비닐관을 연결하였지만 배수량이 너무 작고 침전물에 의해 막히기가 쉬웠습니다. 그래서 보통 수용액을 제거할 때는 위쪽 뚜껑을 열어서 염화칼슘 투입구를 이용해 수용액을 쏟아 붓는 식으로 제거를 하였습니다.


 하지만 예측하지 못했던 가장 큰 문제는 고농도의 염화칼슘 수용액을 몇 주 정도 보관하다가 발생하였습니다. 제습기를 작동시킨 뒤 꺼 둔 상태에서 가만히 놔두면 초기에 뿌옇던 내부 수용액이 점점 투명해지게 됩니다. 그리고 그 상태에서 며칠 놔두면 아주 크고 아름다운 결정들이 물통 안에서 자라납니다. 처음에는 신기하기도 하고 결정이 어디까지 자라나 궁금해서 그냥 놔두었는데, 무한히 자라는 것이 아니고 어느 시점을 지나가니 흔적도 없이 사라졌습니다. 문제는 그 때 바닥에 매우 단단한 염화칼슘 층이 두껍게 쌓이는데, 이를 물리적으로 긁어내는 것이 불가능합니다. 그래서 따뜻한 물로 수 시간씩 여러 차례 녹여서 제거해야 하는데 이것이 매우 번거로운 작업입니다. 이 문제를 어떻게 해결해야 할지 생각해 보았지만 현재 단계에서는 수용액을 수시로 제거하는 것이 가장 좋은 방법입니다. 차후에 제습기를 추가로 제작하게 된다면 결정이 생기지 못하도록 교반기를 만들어 넣는 식으로 대처할 생각입니다.


21.jpg

제습기 물통 내부에 형성된 염화칼슘 결정


 지금까지 소모성 데시칸트 제습기의 제작 과정과 실험 결과들을 정리해 보았습니다. 내용을 2월부터 올리기 시작했는데 벌써 7월이 되었네요. 이 제습기도 만들어진 지 벌써 2년이 지났고, 집에 상용 제습기가 생긴 이후에는 염화칼슘 채우기와 물 버리기가 귀찮아서 자주 쓰지는 않게 되었습니다. 그래도 짧은 시간 내에 만들어 낸 장치 치고는 높은 성능이 나왔고, 문제점이 있는 부분들을 개선한다면 상용 제습기에 견줄 만한 제습 장치가 될 수 있을 것이라고 봅니다. 내년 여름에 시간이 난다면 두 번째 작품이 나올 지도 모르겠네요. 혹시 개선된 구조로 이것을 제작해 보고 싶은 분이 계시다면 아는 한도 내에서 최대한 답변 드리도록 하겠습니다.


  1. ARM Cortex-M 기초 알아보기 - 6. PWM 사용하기

    이번 글에서는 PWM을 이용하여 모터를 구동시켜보도록 하겠습니다. 먼저 STM32CubeMX를 이용하여 설정을 진행합니다. PWM을 사용하기 위해 타이머 TIM1의 Clock Source를 Internal Clock으로 설정해 줍니다. 그 후 사용하고 싶은 채널을 PWM Generation탭으로...
    Date2016.03.25 CategoryARM Cortex-M 기초 알아보기 By최호선 Views3874
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  2. ARM Cortex-M 기초 알아보기 - 5. ADC 사용하기

    이번에는 ADC와 관련하여 STM32F407VGT6 Discovery board에 연결된 Potentiometer의 ADC 값을 Debug Viewer를 통해 실시간으로 받아보도록 하겠습니다. (프로젝트 진행자가 변경된 이유로 인해 MCU가 Discovery board로 변경되었습니다.) STM32CubeMX의 Confi...
    Date2016.01.28 CategoryARM Cortex-M 기초 알아보기 By최호선 Views4348
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  3. ARM Cortex-M 기초 알아보기 - 4. GPIO 입력 제어하기

    이번에는 스위치를 통해 GPIO의 입력을 받아 LED를 켜고 끄는 예제를 다루어 보겠습니다. STM32CubeMX 설정은 지난번과 같지만 스위치 입력을 받기 위해 PA4 핀을 GPIO_Input으로 설정합니다. 핀 라벨은 GPIO_SW라고 붙였습니다. STM32CubeMX의 Configuration...
    Date2015.11.10 CategoryARM Cortex-M 기초 알아보기 By박정현 Views3822
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  4. ARM Cortex-M 기초 알아보기 - 3. GPIO 출력 제어하기

    이번에는 GPIO의 디지털 출력 제어를 통해 MCU계의 Hello World!인 LED 깜박이기를 해 보도록 하겠습니다. 내용 수준은 기존에 8bit MCU 사용이 익숙하신 분들에 맞춰 진행할 것입니다. 사용할 MCU는 Cortex-M0의 한 종류인 STM32F030F4P6입니다. STM32F030F4...
    Date2015.11.08 CategoryARM Cortex-M 기초 알아보기 By박정현 Views4081
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  5. ARM Cortex-M 기초 알아보기 - 2. 개발 환경 구축

    Cortex-M을 지원하는 IDE는 여러 종류가 있습니다. 그 중에서 저는 ARM에서 공식적으로 지원하는 Keil µVision IDE를 사용하려고 합니다. Keil µVision은 말 그대로 ARM에서 공식적으로 지원하기 때문입니다. 코어 설계사에서 직접 제공하는 IDE가 사후 지원...
    Date2015.10.26 CategoryARM Cortex-M 기초 알아보기 By박정현 Views6043
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  6. ARM Cortex-M 기초 알아보기 - 1. 개요

    자신이 원하는 대로 움직이는 기계나 회로 등을 만들 때는 MCU 만한 것이 없습니다. 국내에서는 2000년대 들어 8051, PIC, AVR 등을 통해 8bit MCU들이 퍼지기 시작하였고, 2010년 이후 Arduino의 등장을 통해 기존의 8bit MCU를 쉽게 사용할 수 없던 일반인...
    Date2015.10.26 CategoryARM Cortex-M 기초 알아보기 By박정현 Views6252
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  7. 2013-07-23 소모성 데시칸트 제습기

    2013년 여름에 시작한 프로젝트입니다. 정확한 시작일이 기억나지 않아 가지고 있는 자료 중에서 가장 오래된 것의 날짜를 선택하였습니다. 2013년 여름은 제가 지금 살고 있는 집으로 이사를 온 때인데, 집 주변이 광활한 논으로 둘러싸여 있습니다. 그 때문...
    Date2015.02.08 Category화학식 제습장치 By박정현 Views1425
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