자동차 공조기 - jadongcha gongjogi

자동차의 공조장치는 공기 조화 장치의 줄임말로, 공기의 상태를 조절하는 장치입니다. 공기의 상태를 조절한다는 의미는 적당한 온도, 적당한 습도, 적당한 송풍, 성애 방지 등 운전자에게 쾌적한 환경을 제공하여 다양한 기후 변화와 주행조건에서도 안전하게 운전할 수 있도록 돕습니다. 또한, 자동차는 이동수단이자 사람이 생활하는 공간으로써 공조장치는 자동차에 중요한 부품이라고 할 수 있습니다. 공조장치는 영어로 air conditiond system이라고 합니다. 우리가 흔히 에어컨이라고 하면 냉방 장치를 일컫는데, 에어컨의 실제 의미는 공기의 상태를 조절하여 온도, 습도, 송풍 등을 적절하게 제어하는 공조장치입니다.

공조장치의 구성은 아래와 같습니다. 먼저, 내기/외기를 선택하는 장치가 있습니다. 내기순환 모드는 실내의 공기가 반복적으로 순환되기 때문에 외부의 유해한 공기나 악취를 막을 수 있지만, 환기가 잘되지 않습니다. 외기순환 모드는 외부의 공기를 실내로 들여보내고, 유리의 김 서림을 방지할 때 유용합니다. 다음으로 블로어 모터는 실내로 바람을 불어 넣어주는 장치로 블로어 모터의 세기를 조절하여 바람의 세기를 조절할 수 있습니다. 증발기는 이베퍼레이터라고하며 주변의 공기에서 열을 빼앗아 공기를 차갑게 만들고 제습 역할을 합니다. 히터 코어는 뜨거운 엔진 냉각수가 흐르는 장치로 난방을 하기 위해서는 증발기를 통과한 공기가 히터 코어를 통과하여 공기를 따뜻하게 만들어줍니다.

그림. 1 공조장치의 구성

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자동차의 센터패시아에 있는 공조장치 버튼과 함께 공조장치가 어떻게 작동하는지 알아보겠습니다. 공조장치 인터페이스는 제조사 및 차종마다 다른 점 참고 바랍니다.

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(1) A/C

그림. 2 자동차의 공조 장치 버튼

A/C 버튼은 air conditioning의 약자로 공조장치의 증발기를 작동시키는 역할을 합니다. 냉방 시, 난방 시 모두 사용할 수 있습니다. 증발기는 여름에 냉방용으로 온도를 낮춰주기도 하지만 습도를 낮춰주기도 합니다. 따라서 겨울에 실내의 온도 상승과 습도 때문에 김이 서릴 때가 많은데 A/C를 on 하고 난방을 하면 실내 습도를 낮출 수 있습니다.

그림. 2 A/C 버튼에 의한 증발기 동작 (건조하면서 차가운 공기(상)와 건조하면서 따뜻한 공기(하))

작은 선풍기 버튼을 누르면 바람의 세기가 약해지고 큰 선풍기 버튼을 누르면 바람의 세기가 강해집니다. 바람의 세기는 아래 그림과 같이 블로어 모터로 조절합니다.

그림. 4 바람의 세기를 조절하는 블로어 모터

온도 다이얼을 돌리면 실내 온도를 조절할 수 있습니다. 증발기가 동작한다고 가정하면, 증발기를 통과하면 찬 공기가 생성되고 히터 코어를 얼마큼 통과시키느냐에 따라 공기를 따뜻하게 만들 수 있습니다. 낮은 온도로 설정하게 되면 히터 코어로 지나갈 수 있는 경로를 차단하여 찬 바람이 발생하게 됩니다. 히터 코어를 반쯤 열어두면 찬 공기와 히터 코어를 통과한 뜨거운 공기가 혼합되어 따뜻한 바람이 생성됩니다. 높은 온도로 설정하게 되면 증발기를 통과한 공기가 전부 히터 코어를 통과하여 뜨거운 바람이 생성됩니다.

그림. 4 자동차 공조장치가 온도를 조절하는 원리

내기(內氣)는 영어로 inside air mode 또는 recirculation mode라고 하며, 외기(外氣)는 outside air mode 또는 fresh air mode라고 합니다. 내기 순환 모드는 실내의 공기가 반복적으로 순환되어 외부로부터 유입되는 외부의 유해한 공기나 악취를 막을 수 있지만, 환기가 잘되지 않고 실내 이산화탄소 농도가 점점 올라갑니다. 외기 순환 모드는 외부의 공기를 실내로 유입하지만, 외부의 유해한 공기나 악취가 유입될 수 있습니다. 에어컨 필터는 블로어 모터 앞단에 설치되어 있어 실내로 유입되는 먼지 및 이물질을 제거합니다. 최근 우리나라에 미세먼지 발생이 빈번해지면서 자동차에 미세먼지를 필터링할 수 있는 에어컨 필터가 많이 적용되고 있습니다.

그림. 5 자동차 공조장치가 내기/외기를 조절하는 원리

풍향 조절 장치는 실내로 송출되는 바람을 운전자가 원하는 방향으로 나오도록 합니다. 위 그림의 좌측 센터패시아는 풍향 모드 버튼을 한 번 누를 때마다 풍향 모드가 변합니다. 그리고 디스플레이를 통해 현재 풍향 모드를 사용자에게 알려줍니다. 오른쪽에 있는 센터패시아는 풍향 모드 별로 버튼이 있어 사용자가 원하는 풍향 모드를 바로 누르면 됩니다. 풍향 모드에는 어떤 종류가 있는지 대표적인 것만 알아보겠습니다.

	앞 유리의 습기를 제거할 때 사용합니다.
	뒷유리는 열선으로 서리제거를 합니다.
​ ​	상반신 쪽으로 바람이 나옵니다.
	상반신과 바닥 쪽으로 바람이 나옵니다.
	바닥 쪽으로 바람이 나옵니다.
	바닥 쪽으로 바람이 나오게 함과 동시에 앞 유리 습기 제거를 할 때 사용합니다.

그림. 6 자동차 앞 유리 습기 제거

앞 유리에 김 서림이 생기는 이유는 차량 바깥 온도와 실내 온도의 차이 때문입니다. 차가운 물컵 표면에 물이 맺히는 것과 같이 유리창의 양면의 온도 차이로 인해 공기 중의 수증기가 유리에 물로 맺히는 것입니다. 여름에는 실내가 시원하고 실외가 덥기 때문에 유리 바깥쪽에 김이 서리게 됩니다. 반면, 겨울에는 실내가 따뜻하고 실외가 춥기 때문에 유리 안쪽에 김이 서리게 됩니다. 여름에는 와이퍼로 김 서림을 제거할 수 있지만 겨울에는 와이퍼로 제거가 안됩니다. 따라서 공조장치를 통해 실내 습도를 낮추고 앞 유리에 바람을 불어 넣어 유리 온도를 적절하게 맞춰주면 김 서림이 사라집니다.

그림. 7 상반식 쪽으로 바람이 나오는 경우

그림 7은 운전자의 상반신 쪽으로 바람이 나오는 경우입니다. 유리창 쪽으로 바람의 경로가 막히고 대신 정면 쪽으로 바람이 나올 수 있는 경로가 열립니다

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그림. 8 바닥 쪽으로 바람이 나오는 경우

그림 8은 운전자 발 쪽으로 바람이 나오는 경우입니다. 플로어 쪽으로 바람이 나올 수 있는 경로가 열리면서 정면 또는 유리창으로 바람이 통할 수 있는 경로가 막힙니다.

그림. 9 상반신과 바닥 쪽으로 바람이 나오는 경우

그림 9는 운전자 상반신과 발 쪽으로 바람이 나오는 경우입니다. 플로어 쪽과 정면으로 바람이 나올 수 있는 경로가 열리면서 유리창으로 바람이 통할 수 있는 경로가 막힙니다.

그림 10은 운전자 발 쪽과 유리창으로 바람이 나오는 경우입니다. 정면으로 바람이 나올 수 있는 경로가 막히면서 유리창과 플로어로 바람이 통할 수 있는 경로가 열립니다.

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공조 장치를 auto 모드로 설정하고 다닐 수도 있지만, auto 모드가 운전자의 마음에 100% 들 수는 없습니다. 공조 장치는 온도, 바람세기, 습도, 바람이 송출되는 방향 등을 독립적으로 제어할 수 있기 때문에 각각의 기능들을 알아두면 운전자가 적재적소 활용하여 차안에 있는 사람들이 모두 쾌적한 환경에서 이동할 수 있을 것입니다.