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온도 관리 공략: 냉각·가열 원리

온도는 Oxygen Not Included에서 열이 저장되고 이동하며 변환되는 방식을 결정한다. 이를 관리하는 것은 도플리컨트의 쾌적함, 기계 신뢰성, 자원 처리 및 고급 냉각/난방 시스템에 필수적이다.

기본 개념

  • 온도는 게임 내에서 섭씨(°C)로 측정된다; 0°C = 273.15 K. 1°C 온도 차이는 1 K와 같다.
  • 열은 질량에 저장된 에너지이다. 열을 추가하거나 제거할 때 온도의 변화는 물체의 열용량(질량 × 비열, SHC)에 따라 달라진다.
  • 게임은 불연속 틱(0.2 s) 단위로 열 교환을 수행한다. 부동소수점 계산에서 교환 참가자 중 어느 쪽에서도 변화가 없다고 판정되면 열 이동이 적용되지 않으며 — 이는 일부 재료나 타일에 대해 실질적인 하한 ΔT 임계값을 만든다.

열적 성질과 단위

  • 비열(SHC)은 단위 질량·단위 온도당 에너지를 결정한다(게임 용어로 DTU/g·°C). SHC가 높은 재료는 동일한 온도 변화에 더 많은 열을 저장한다.
  • 열전도도(k)는 인접한 물체/셀 간에 열이 얼마나 빠르게 이동하는지를 제어한다. 셀↔셀 전송과 건물↔셀 전송에 따라 다른 규칙이 적용된다.
  • 건물은 열교환 계산에서 재료의 유효 열용량의 1/5만을 가진다; 이 때문에 동일한 질량의 타일이나 파편보다 건물이 더 빨리 가열되고 냉각된다.
  • 절연 타일/Insulated Pipe는 자체 열전도도만 사용하며(타일/파이프의 k만 적용됨) 게임이 전도도를 혼합하는 방식 때문에 낮은 k의 일반 타일보다 훨씬 더 우수한 단열 성능을 보인다.

열이 전달되는 방식

  • 셀 대 셀 전도: 교환되는 열은 ΔT, 틱 지속시간(0.2 s), 그리고 유효 전도도에 비례한다(시나리오에 따라 기하평균, 산술평균, 최저값 등으로 달라짐). 정확한 공식은 고체↔고체, 고체↔액체, 액체↔기체, 건물↔셀 교환마다 다르게 적용된다.
  • 건물↔셀 교환: 건물이 불가능한 평형에 즉시 도달하지 못하도록 한계가 포함된다. 게임은 건물의 열용량(C_building)과 셀의 용량(C_cell × 면적)에 기초해 평형 온도를 계산하고, 한 틱에 건물이 그 평형을 초과하지 못하도록 셀당 열 이동량을 상한한다.
  • 생물의 환경 교환: 표면적과 단열 두께 매개변수 및 상한된 열전도도(k 상한 0.6)를 사용해 생물과 그들이 있는 타일 사이의 틱당 열 전달을 계산한다.

중요한 구현 세부사항과 한계

  • 부동소수점 정밀도: 32비트 플로트는 매우 작은 열 변화를 무시하게 만들 수 있다. 예를 들어 일부 절연 타일은 거대한 질량에 대해 매우 큰 ΔT가 있을 때까지 아무 교환도 일어나지 않을 수 있다; 낮은 열전도도의 재료는 유의미한 ΔT 임계값 아래에서는 열을 교환하지 않을 수 있다.
  • 열전달 공식은 상호작용하는 객체 유형에 따라 다양한 열전도도 조합을 사용한다. Insulated 객체는 일반적으로 평균 대신 자체(가장 낮은) 전도도를 사용해 설계 선택에 큰 영향을 준다.
  • 열은 틱별로 전달된다; 큰 열용량 차이는 건물-셀 최대 전달 계산에 의해 제한될 수 있어 비현실적인 즉시 교환을 방지한다.

실용적 메커닉과 전술

단열과 격리

  • 절연 타일과 Insulated Pipe를 사용해 방과 유체를 격리하라. 절연 타일은 타일 자체의 k를 사용하며 일반적으로 저k의 일반 타일보다 인접한 매질으로의 열 흐름을 차단하는 데 더 우수하다.
  • 심성석절연석의 자연 단층은 매우 낮은 k를 가지지만, 일반 타일은 인접 재료와 전도도를 평균내므로 목적에 맞게 만든 절연 타일이 대기와 파이프에 대한 열 차단에서 더 나은 성능을 보이는 경우가 많다.
  • 진공(공기 흐름 타일을 통해 진공 공간으로 연결)은 저장된 유체의 대부분 열 교환을 사실상 멈춘다. 저장 탱크의 내용물은 출력 포트 타일과 그 아래 타일과만 열을 교환하므로 해당 타일들을 진공에 두면 열 교환을 완전히 방지할 수 있다.

히트 싱크와 열용량

  • 자연 타일(맵 타일)은 일반적으로 건설된 타일과 건물보다 훨씬 큰 열용량을 가지며 훌륭한 임시 히트 싱크다. 채광은 질량의 절반을 제거하고 저장된 열의 절반을 삭제하므로 열을 버리는 데 활용할 수 있다.
  • 대량의 액체(물, 원유, 석유)는 질량과 SHC 때문에 효과적인 열 저장 매체다. 가열된 유체를 높은 열용량 저장소로 흘리거나 radiant pipe를 통해 흐르게 해 열을 이동시켜라.
  • 건물은 타일/파편보다 열용량이 적게 계산된다(1/5) — 따라서 건물을 녹이거나 파편/액체로 변환하면 저장된 열을 배수할 수 있다(일부 트릭이나 엔드게임 전략에 유용).

능동 냉각/난방 장치와 선택

  • 씨근풀: 기저부의 가스를 흡수하고 5°C 더 차갑게 내보내 냉각한다; 그 효과는 패킷당 고정된 ΔT이며 에너지 기반(DTU)이 아니다. 높은 밀도와 높은 SHC의 가스에 가장 효과적이며(Hydrogen이 절대 DTU/s 효과에서 가장 좋음).
  • Thermo AquatunerThermo Regulator: 액체/가스 입력과 건물 사이에서 열을 이동시킨다 — 이들은 열중립적(열을 생성하거나 소멸시키지 않고 이동). Aquatuner는 각 액체 패킷에서 고정 14°C를 제거하므로 SHC가 높은 액체와 10 kg 패킷을 사용하면 효율이 극대화된다. Aquatuner는 임의로 낮은 온도까지 냉각할 수 있지만(출력 최소값 없음) 파이프 내에서 액체를 결빙점 아래로 식히면 파이프가 손상된다.
  • Steam Turbine: 고온의 증기를 전력으로 변환하고 특정 구성에서 Aquatuner와 결합하면 열을 삭제하기도 한다. Steam Turbine은 유입 한계가 있으며 특정 증기 온도 이상에서는 초과 DTU를 낭비할 수 있으므로 여러 유입구와 자동화를 사용해 전환 가능한 열→에너지 비율을 극대화하는 설계가 자주 쓰인다.
  • Thermo-Nullifier와 Hydrogen 생성 상호작용: 일부 후기 게임 기계는 열을 직접 삭제할 수 있으며 연료 온도에 따라 순열열-음성이 될 수 있다. 일부 연료를 연소 전에 가열하면 원래는 열-양성인 발전기를 열-음성으로 바꿀 수 있다.

파이프와 radiant piping

  • Radiant Liquid Pipe vs Radiant Gas Pipe: 보통 radiant liquid pipe가 gas pipe보다 우수하다. 액체 파이프는 10 kg/s 처리량을 갖는 반면 기체 파이프는 1 kg/s이기 때문이다; 정제된 금속의 높은 열전도도와 결합하면 radiant liquid 배관이 훨씬 더 많은 열을 전달하므로 대부분의 열교환기에서 선호된다.
  • 가스 냉각제 사용 사례: Hydrogen은 전도도와 매우 낮은 응축/상한 때문에 필요할 때 최고의 가스 냉각제다. 가스 파이프는 액체의 끓음 한계가 파이프를 손상시키는 상황을 피해야 하는 극고온 상황에 유용하다(액체 냉각제는 끓어 파이프를 터뜨릴 수 있음).
  • Radiant 파이프는 일반 파이프의 경우 파이프와 냉각제 사이의 평균 열전도도를 사용해 열을 교환한다; Insulated radiant는 자체 규칙을 사용하므로(재료와 파이프 유형을 확인) 주의하라.

상변화와 플레이킹

  • 상변화는 끓음/응축/결빙 임계치의 3°C에서 발생한다: 액체는 기화점보다 3°C 높을 때 증발하고 응축점보다 3°C 낮을 때 응축된다; 파이프 내에서의 끓음/결빙은 파이프를 손상시킨다.
  • 부분 기화/플레이킹: 인접 타일이 특정 ΔT와 질량 조건을 만족하면 게임은 부모 질량에서 5 kg 덩어리를 “flake”로 떼어낼 수 있다(뜨거운 타일을 이용해 원유 → 석유 → 사워 가스로 변환하는 트릭 등). 조건은 부모 질량 > 5 kg, 기부자가 부모보다 충분히 뜨거움, 그리고 올바른 계산 단계에서의 인접성 등을 요구한다.

온도의 게임플레이 영향

  • 도플리컨트 쾌적함: 도플리컨트는 평균 환경 교환이 >6초 동안 너무 낮거나 높으면 Chilly/Toasty Surroundings 상태를 얻는다; 이 패널티는 Athletics, Stamina 및 Stress에 영향을 준다. 의복, 슈트 및 워밍 스테이션으로 이러한 상태를 예방할 수 있다.
  • 음식 부패: 냉장 메커닉은 음식과 주변 대기의 낮은 온도를 사용해 부패 상태를 결정한다. Refrigerated와 Deep Freeze 임계값은 부패 배수를 변경한다(Refrigerated: <4°C, Deep Freeze: <-18°C).
  • 기계 작동과 고장: 많은 건물은 작동 온도 한계와 작동을 멈추는 최소 온도를 가진다(일부 기계는 주변 가스가 너무 차가워지면 작동을 멈춘다). 액체/기체 파이프는 상변화로 손상될 수 있으며; 건물은 과도한 열에 노출되면 녹을 수 있다.

팁과 흔한 전략

  • 파이프는 열린 대기보다 타일을 통과시키는 것이 더 효과적인 열 전달을 제공하므로 가능하면 파이프를 타일을 통해 라우팅하라; 건물은 파이프와 셀 전도도를 곱하는 공식을 사용하므로 고체 전도 경로가 종종 열을 더 빠르게 이동시킨다.
  • 많은 열을 이동시키기 위해 SHC가 높은 냉각제(물, 오염된 물, 염수, 초냉각제)를 선호하라; 에탄올은 낮은 결빙점 때문에 중반 게임의 저온 냉각제로 유용하지만 물보다 SHC가 낮다.
  • 열을 발생시키는 기계를 큰 자연 타일 질량에 인접하게 배치해 열을 국지화하라; 가능한 경우 나중에 그 타일들을 채광해 열을 삭제하라.
  • 극한의 열(마그마 수준)에는 액체가 끓어 파이프를 손상시키지 않도록 가스 냉각제나 대안 패킷 설계를 사용하라. 내열성 타일(obsidian, ceramic)을 사용하고 장기 격리를 위해 진공을 고려하라.
  • Steam Turbine + Aquatuner 구성물을 만들 때 유입구 수와 온도를 모니터링해 DTU를 낭비하지 않도록 하라; 목표가 순열열 삭제라면 때때로 터빈이 초과 전력을 낭비하게 두는 것이 용인되는 경우도 있다.

질량(얼마나 많은 열을 옮겨야 하는지), SHC(kg당 얼마나 많은 열을 저장하는지), 열전도도(열이 얼마나 빨리 이동하는지) 및 게임의 불연속적이고 상한이 있는 교환 규칙을 이해하면 온도를 관리할 수 있다. 좋은 단열, 적절한 냉각제, 자연 질량에 대한 신중한 배치 및 부동소수점/전달 한계에 대한 주의가 콜로니를 쾌적하게 하고 시스템을 안정적으로 유지할 것이다.

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