연기 습도물리적 팽창 효과, 계측 간섭 및 데이터 환산 수요를 통해 연기 유량, 오염물 농도 및 표간 유량의 측정 정확성에 직접적인 영향을 미치며, 구체적으로 다음과 같이 나타난다.

1. 담배 가스 유량에 대한 직접적인 영향

볼륨 팽창으로 인한 측정 편차

연기의 습도가 높아지면 수증기가 공간을 차지해 전체 부피가 팽창한다.온라인 모니터링 장비가 부피로 트래픽을 계산하면 습도 변화에 직접 오차가 도입됩니다.예:

습도가 6%에서 10%로 높아지면 SO₂건기 농도 계산치의 편차가 0.9mg/m³(21.3mg/m³에서 22.2mg/m³로 높아진다)에 이른다.

표간유량 계산에서 습도가 2% 상승할 때마다 환산후의 유량치는 약 2% 하락한다 (예를 들면 습도가 8% 일 때 표간유량은 0.92Qsh, 습도가 10% 일 때 0.9Qsh).

계기 원리 차이 심화 오차

차압식 유량계: 습도가 높아지면 연기 부피가 팽창하고, 기류 유속과 압력 분포가 바뀌며, 측정 값은 실제 값에서 벗어난다.

열식 유량계: 수증기 열전도 특성은 마른 연기와 달리 열전달 감지를 방해하여 유량 판단에 오차가 발생한다 (습한 공기가 겨울에 더욱 추운 현상과 유사).

2. 오염물 농도 측정에 대한 간접적인 영향

냉건식 CEMS의 영점 표류

냉건법은 예처리를 통해 대부분의 수분을 제거하지만(HJ76-2017은 제습 후 이슬점≤4℃ 요구) 습도 처리를 거치지 않은 공기교정 0점을 사용하면 교정기와 샘플의 습도 차이로 인해 0점이 표류할 수 있으며mg/m³급 오차를 도입한다.

사례: 초저배출 시나리오에서 NDIR 분석기의 0점 보정 가스 습도가 처리되지 않은 경우 SO₂ 측정값이 3~5mg/m³ 낮을 수 있습니다.

습기 농도 환산 오차

열습법과 희석법인 CEMS는 수분을 완전히 제거하지 않고 측정한 SO₂/NOx 농도는 습기값으로 습도 데이터를 통해 건기농도로 환산해야 한다.

공식: 건기 농도 = 습기 농도 / (1 - 습도 퍼센트)

영향: 습도 측정 오차가 ±2%일 경우 SO₂건기 농도 편차는 ±0.5mg/m³(20mg/m³ 습기 농도의 경우)에 달한다.

SO₂ 용해 손실

고습한 연기 중 SO₂는 물에 용해되어 황산을 형성하기 쉬워 샘플링 시스템의 저항이 커지거나 필터가 파열되어 SO₂ 테스트 데이터를 일반적으로 10~15% 낮게 만든다.

3. 표간 유량 계산에 대한 복합적인 영향

표간류량은 온도, 압력과 습도를 결합하여 환산해야 하며 공식은 다음과 같다.

습도 오차 전달: 만약 습도 측정치가 2% 높고, 표간 유량 계산치가 2% 낮으면 오염물 배출 총량이 4% 저평가된다 (농도와 유량 오차가 독립적이라고 가정).

인위적인 교란 위험: 냉건법 CEMS 샘플링 파이프라인 입구에 인산 적정 (샘플 가스 습도 증가) 을 추가하면 표건 유량을 5-10% 과소평가할 수 있어 환경보호세를 회피한 혐의가 있다.

4. 일반적인 장면에서의 습도 영향

시나리오	습도 영향 표현
고습한 연기 (>15%)	샘플링 필터가 젖고 썩고, SO₂ 용해 손실, 차압식 유량계의 압력 분포가 이상하여 유량 측정 오차가 >10% 를 초래한다.
냉건식 CEMS	0시 교정 가스 습도가 처리되지 않았을 때 저농도 SO₂ 측정 편차가 5mg/m³에 달한다;제습 효율이 부족할 경우 SO₂ 손실률은 3% 이상이다.
열습법 CEMS	습도 측정치가 2% 낮을 때 NOx 건기 농도는 0.8mg/m³ 저평가되고, 표간 유량은 2% 고평가되어 배출 총량 오차가 상쇄된다.
보일러 작동 정지 과정	습도 변화 경사율이 >5%/min일 경우 센서 응답이 지연되어 10분 동안 데이터 파동이 >20% 로 발생하므로 공정 잠금 조절을 촉발해야 한다.