패딩 점퍼는 왜 따뜻할까?

Why does a padded jacket keep you warm?

패딩 점퍼는 얇은 천 사이에 무엇을 넣었기에 그렇게 따뜻할까요?

무슨 일이 일어났나

패딩은 얇은 천 사이에 깃털이나 솜을 채워 그 틈에 공기를 가두는 옷입니다 — 미국 에너지부에 따르면 단열은 공기 주머니를 가둬 열이 옮겨 가지 못하게 합니다.

공기(질소)의 열전도율은 0.0255 W/(m·K) 로 아주 작아서, 시뮬레이터에서 공기층 2 cm 는 열저항을 0.204 → 0.985 m²·K/W 로 키워 새는 열을 38.6 W/m² 로 줄이고, 4 cm 면 21.5 W/m² 입니다.

같은 2 cm 가 물이라면(흠뻑 젖은 옷) 물의 열전도율이 0.598 W/(m·K) 로 공기의 약 23 배라 163 W/m² 가 새어, 거의 맨몸만큼 춥습니다(NIST WebBook 값).

깃털이 눌려 납작해지면 갇힌 공기층이 얇아져 덜 따뜻해집니다.

💡 생활 속 예시

겨울 이불을 햇볕에 말려 부풀리면 더 포근한 것은 솜 사이에 공기가 다시 많이 갇히기 때문입니다.
눈이 두껍게 쌓인 땅속이 바깥보다 덜 추운 것도 눈송이 사이에 공기가 갇혀 있기 때문입니다.

확인된 값

단열은 공기 주머니를 가둬 열이 옮겨 가지 못하게 한다 (미국 에너지부): 갇힌 공기 출처
R 값(열저항)이 클수록 열이 더 천천히 빠져나간다: R 값 ↑ → 느리게 출처
질소(공기의 대부분) 열전도율 20 °C (NIST WebBook): 0.025473 W/(m·K) 출처
물의 열전도율 20 °C — 젖으면 공기보다 열이 훨씬 잘 빠짐 (NIST WebBook): 0.59801 W/(m·K) 출처

교육과정에서는

한국 2022 · 과학(초등) · 열과 우리 생활 [6과07-04]
호주 v9 · AC9S3U03

출처

이어서 보기

같은 단원 · 열의 이동

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