냉동톤(RT)이란?
개념과 원리
냉동톤(RT, Refrigeration Ton)은 냉동기의 냉동능력을 나타내는 단위입니다. 여기서 ton은 장비의 무게가 아니라 얼음을 만드는 데 필요한 냉동능력에서 유래한 열량 단위입니다.
1 RT는 전통적으로 0℃의 물 1 ton을 24시간 동안 0℃의 얼음으로 만드는 데 필요한 냉동능력을 기준으로 정의합니다. 물의 응고잠열을 약 79.68 kcal/kg으로 적용하면 하루에 제거해야 하는 열량은 1,000×79.68=79,680 kcal/day입니다.
이를 시간당 열량으로 바꾸면 79,680÷24=3,320 kcal/h가 되므로, 실기 계산에서 흔히 1 RT=3,320 kcal/h를 사용합니다.
이를 SI 단위로 환산하면 약 1 RT≈3.86 kW가 됩니다. 다만 자료에 따라 1 RT≈3.517 kW가 함께 보일 수 있는데, 이는 미국식 short ton(2,000 lb)을 기준으로 한 값입니다. 따라서 자격시험에서는 문제에서 제시한 RT 환산조건을 우선 적용해야 합니다.
즉 RT는 냉동기가 얼마나 무거운지를 뜻하는 값이 아니라, 단위시간에 얼마나 많은 열을 제거할 수 있는지를 나타내는 냉동능력 단위입니다.
그림·공식 정리
냉동톤은 냉동능력을 나타내는 단위입니다. 표준 1 RT는 약 3.517 kW, 12,000 BTU/h 또는 3,024 kcal/h입니다.
기존 도안의 RT 표기는 미국 냉동톤 기준으로 읽습니다. 물 1,000 kg 기준 냉동톤과 구분하세요.
풀이에 적용하기
냉동능력이 26,560 kcal/h인 냉동기가 있다고 하겠습니다. 문제에서 1 RT=3,320 kcal/h를 적용하도록 했다면 냉동톤은 다음과 같습니다.
냉동톤 = 냉동능력 ÷ 1 RT당 냉동능력
26,560 ÷ 3,320 = 8 RT
반대로 12 RT 냉동기의 냉동능력을 kcal/h로 구하면 12×3,320=39,840 kcal/h입니다.
이를 kW로 바꾸려면 문제에서 사용하는 열량 환산값을 적용합니다. 예를 들어 1 kW=860 kcal/h를 사용하면 39,840÷860≈46.33 kW입니다.
실기시험에서는 RT를 직접 묻는 문제뿐 아니라 냉동능력, 냉매순환량, 압축동력 등을 계산한 뒤 최종 단위를 RT로 환산하도록 요구할 수 있으므로 문제에서 지정한 단위와 환산기준을 마지막까지 확인해야 합니다.
헷갈리는 부분
① RT의 ton은 냉동기 무게가 아닙니다.
얼음을 만드는 냉동능력에서 유래한 단위입니다.
② 1 RT의 환산값은 기준을 확인해야 합니다.
국내 공조냉동 실기에서는 3,320 kcal/h 기준이 사용되는 경우가 있고, 일반적인 국제 자료에서는 3.517 kW가 자주 사용됩니다. 두 값을 무조건 같은 기준으로 섞어 계산하면 오차가 발생합니다.
③ 문제에서 환산값을 주면 그 값을 우선합니다.
RT, kcal/h, kW 사이의 변환값이 문제 조건에 제시되어 있다면 암기한 값보다 문제의 조건을 사용해야 합니다.
④ 냉동톤과 냉동효과를 혼동하지 마세요.
RT는 장치 전체의 냉동능력을 나타내는 단위이고, 냉동효과는 냉매 1 kg이 증발기에서 흡수하는 열량으로 보통 kJ/kg을 사용합니다.