์ ๋์๋ ฅ๊ณผ ๊ฒ์ด์ง์๋ ฅ, ๋ฌด์์ด ๋ค๋ฅผ๊น์?
์๋ ฅ์ ์๋ก ๋ค๋ฅธ ๋ ๊ฐ์ง ๊ธฐ์ค์ ์ ๋ฐํ์ผ๋ก ์ธก์ ํ ์ ์์ต๋๋ค. ์ ๋์๋ ฅ(Absolute Pressure)์ ์์ ์ง๊ณต์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ์ธก์ ํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ธ์ ๋ ์(+)์ ๊ฐ์ ๊ฐ์ง๋๋ค. ๋ฐ๋ฉด ๊ฒ์ด์ง์๋ ฅ(Gauge Pressure)์ ์ฃผ๋ณ ๋๊ธฐ์์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ์ธก์ ํ ๊ฐ์ผ๋ก, ์ฐ๋ฆฌ๊ฐ ํํ ์ฌ์ฉํ๋ ์๋ ฅ๊ณ๊ฐ ํ์ํ๋ ์์น๊ฐ ๋ฐ๋ก ์ด๊ฒ์ ๋๋ค. ์๋ ฅ๊ณ๋ ์ด๋ฏธ ์์ฉํ๊ณ ์๋ ๋๊ธฐ์์ 0์ผ๋ก ๋ณด๊ณ ๊ทธ ์์ ์ผ๋ง๋ ๋ ํฐ ์๋ ฅ์ด ๊ฑธ๋ฆฌ๋์ง๋ฅผ ๋ํ๋ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ด์ฃ . ์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ์ ๋์๋ ฅ ๊ฐ์์ ๋๊ธฐ์์ ๋นผ์ ๊ฒ์ด์ง์๋ ฅ์ผ๋ก ๋ณํํด ์ค๋๋ค.
๊ณ์ฐ๊ธฐ ์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
์ ๋์๋ ฅ๊ณผ ๋๊ธฐ์์ ๋์ผํ ๋จ์๋ก ์ ๋ ฅํ์ธ์(๊ธฐ๋ณธ ๋จ์๋ kPa์ ๋๋ค). ๊ทธ๋ฌ๋ฉด ๊ฒ์ด์ง์๋ ฅ์ด ๊ณง๋ฐ๋ก ์ฐ์ถ๋ฉ๋๋ค. ๋๊ธฐ์์ด ํ์ค ํด์๋ฉด ๊ธฐ์ค๊ฐ์ด๋ผ๋ฉด 101.325 kPa(๋๋ 14.696 psi, 1.01325 bar)๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋ฉด ๋ฉ๋๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ์์์ด๋ฉด ์์คํ ์๋ ฅ์ด ๋๊ธฐ์๋ณด๋ค ๋๋ค๋ ๋ป์ด๊ณ , ์์์ด๋ฉด ์ง๊ณต ๋๋ ํก์ (suction) ์ํ์์ ์๋ฏธํฉ๋๋ค.
๊ณต์ ํ์ด
๊ด๊ณ์์ ์์ฃผ ๊ฐ๋จํฉ๋๋ค. $$P_g = P_{abs} - P_{atm}$$ ์ ๋์๋ ฅ๊ณผ ๊ฒ์ด์ง์๋ ฅ์ ๋๊ธฐ์์ด๋ผ๋ ๊ธฐ์ค์ ๋งํผ๋ง ์ฐจ์ด๊ฐ ๋๋ฏ๋ก, ์ธก์ ์ง์ ์ ๋๊ธฐ์์ ๋นผ์ฃผ๋ฉด ๊ธฐ์ค์ ์ด ์ฎ๊ฒจ์ง๊ฒ ๋ฉ๋๋ค. ์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ํน์ ๋จ์๋ฅผ ๊ฐ์ ํ์ง ์์ผ๋ฏ๋ก, ๋ ์ ๋ ฅ๊ฐ์ด ๊ฐ์ ๋จ์์ด๊ธฐ๋ง ํ๋ฉด ๊ฒฐ๊ณผ ์ญ์ ๊ทธ ๋จ์๋ก ํ์๋ฉ๋๋ค.
๊ณ์ฐ ์์
์ด๋ค ํฑํฌ์ ์ ๋์๋ ฅ์ด 201.325 kPa์ด๊ณ ์ฃผ๋ณ ๋๊ธฐ์์ด 101.325 kPa๋ผ๊ณ ๊ฐ์ ํด ๋ด ์๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ฉด $$P_g = 201.325 - 101.325 = 100 \text{ kPa}$$ ๊ฒ์ด์ง์๋ ฅ 100 kPa๊ฐ ๋ฉ๋๋ค. ์ด ๊ฐ์ด ๋ฐ๋ก ํฑํฌ์ ๋ถ์ฐฉ๋ ์ผ๋ฐ์ ์ธ ์๋ ฅ๊ณ์ ํ์๋๋ ์์น์ ๋๋ค.
์๋ ฅ ๋จ์ ํ์ฐํ
๊ฒ์ด์ง ์๋ ฅ์ ์ ๋ ์๋ ฅ์์ ๋๊ธฐ์์ ๋นผ์ ๊ตฌํ๋ฉฐ, \(P_g = P_{abs} - P_{atm}\)์ ๋๋ค. ์๋ ฅ์ ๋ง์ ์๋ก ๋ค๋ฅธ ๋จ์๋ก ํํ๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์๋ ํ๋ ๊ฐ์ฅ ํํ ๋จ์ ๊ฐ์ ํ์ฐ ๊ณ์๋ฅผ ๋์ดํฉ๋๋ค. ๊ฒ์ด์ง ์๋ ฅ ๊ณต์์ ์ฌ๋ฐ๋ฅด๊ฒ ์ฌ์ฉํ๋ ค๋ฉด ๋บ์ ์ ํ๊ธฐ ์ ์ \(P_{abs}\)์ \(P_{atm}\) ๋ชจ๋ ๊ฐ์ ๋จ์๋ก ํํ๋์ด ์๋์ง ํ์ธํ์ธ์.
| ์ถ๋ฐ \ ๋ชฉํ | kPa | psi | bar | atm | mmHg | Pa |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 kPa | 1 | 0.145038 | 0.01 | 0.00986923 | 7.50062 | 1000 |
| 1 psi | 6.894757 | 1 | 0.0689476 | 0.0680460 | 51.7149 | 6894.757 |
| 1 bar | 100 | 14.50377 | 1 | 0.986923 | 750.062 | 100000 |
| 1 atm | 101.325 | 14.69595 | 1.01325 | 1 | 760 | 101325 |
| 1 mmHg | 0.133322 | 0.0193368 | 0.00133322 | 0.00131579 | 1 | 133.322 |
| 1 Pa | 0.001 | 0.000145038 | 0.00001 | 9.86923ร10โปโถ | 0.00750062 | 1 |
ํ์ค ๋๊ธฐ์์ ์ ํ์ ๋ชจ๋ ์ด์์ ๋์ผํ ๋ฌผ๋ฆฌ๋์ ๋๋ค: 101.325 kPa = 14.696 psi = 1.01325 bar = 1 atm = 760 mmHg = 101 325 Pa. ์๋ฅผ ๋ค์ด, ์ ๋ ์๋ ฅ 250 kPa์์ ํ์ค ๋๊ธฐ์ 101.325 kPa๋ฅผ ๋นผ๋ฉด ๊ฒ์ด์ง ์๋ ฅ์ 148.675 kPa๊ฐ ๋ฉ๋๋ค.
ํ์ค ๋๊ธฐ์ ๊ฐ
ํ์ค ๋๊ธฐ์(1 atm)์ ํด์๋ฉด์ ํ๊ท ๊ณต๊ธฐ ์๋ ฅ๊ณผ ๊ฐ์ ์ ์๋ ๊ธฐ์ค ์๋ ฅ์ ๋๋ค. ์ง์ญ ๊ธฐ์ ์ธก์ ๊ฐ์ด ์์ ๋ \(P_{atm}\)์ ๊ธฐ๋ณธ๊ฐ์ผ๋ก ์ฌ์ฉ๋ฉ๋๋ค. ์๋ก ๋ค๋ฅธ ๋จ์๋ก ํํ๋ ๋์ผํ ํ์ค ์๋ ฅ์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค:
| ๋จ์ | ํ์ค ํด์๋ฉด ๊ฐ |
|---|---|
| ๋๊ธฐ์ | 1 atm |
| ํฌ๋กํ์ค์นผ | 101.325 kPa |
| ํ์ค์นผ | 101 325 Pa |
| ๋ฐ | 1.01325 bar |
| ํ๋ฐฉ์ธ์น๋น ํ์ด๋ | 14.696 psi |
| ์์์ฃผ ๋ฐ๋ฆฌ๋ฏธํฐ(ํ ๋ฅด) | 760 mmHg |
| ์์์ฃผ ์ธ์น | 29.92 inHg |
์ง์ญ๋ณ ์ธก์ ๊ธฐ์์ ๋ํ ์ฐธ๊ณ ์ฌํญ: 1 atm ํ์ค์ ์ด์์ ์ธ ๊ธฐ์ค๊ฐ์ด์ง, ํน์ ์์น์ ์๊ฐ์ ์ค์ ์๋ ฅ์ด ์๋๋๋ค. ์ค์ ๋๊ธฐ์์ ๊ณ ๋, ๋ ์จ ์์คํ , ์จ๋์ ๋ฐ๋ผ ๋ณํ๋ฉฐ, ํด์๋ฉด ๊ทผ์ฒ์์๋ ๊ณ ๋ 100 m๋น ์ฝ 12 mmHg(์ฝ 1.6 kPa) ์ ๋ ๋จ์ด์ง๊ณ , ์ง๋๊ฐ๋ ๊ณ ๊ธฐ์๊ณผ ์ ๊ธฐ์์ ๋ฐ๋ผ ๋ณํฉ๋๋ค. ์ ํํ ๊ฒ์ด์ง ์๋ ฅ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ป์ผ๋ ค๋ฉด, ๊ฐ๋ฅํ๋ฉด 101.325 kPa ํ์ค ๋์ \(P_{atm}\)์ ๋ํด ์ง์ญ๋ณ๋ก ์ธก์ ํ ๊ธฐ์์ ์ฌ์ฉํ์ธ์. ์ง์ญ ๊ธฐ์ ์ธก์ ๊ฐ์ ๊ธฐ์ ๋จ์ ํ์ฐ๊ธฐ๋ก ๋ค๋ฅธ ๋จ์๋ก ํ์ฐํ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ์ฃผ์ด์ง ๊ณ ๋์ ์์ ์๋ ฅ์ ๊ณ ๋๋ณ ๊ธฐ์ ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ก ์ถ์ ํ ์ ์์ต๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
๊ฒ์ด์ง์๋ ฅ์ด ์์๊ฐ ๋ ์๋ ์๋์? ๋ค, ๊ฐ๋ฅํฉ๋๋ค. ์ ๋์๋ ฅ์ด ๋๊ธฐ์๋ณด๋ค ๋ฎ์ ๊ฒฝ์ฐ(๋ถ๋ถ ์ง๊ณต ์ํ) ๊ฒ์ด์ง์๋ ฅ์ ์์๊ฐ ๋๋ฉฐ, ์ด๋ฅผ ์ง๊ณต์(vacuum pressure)์ด๋ผ๊ณ ๋ถ๋ฅด๊ธฐ๋ ํฉ๋๋ค.
๋๊ธฐ์์ ์ด๋ค ๊ฐ์ ์ฌ์ฉํด์ผ ํ๋์? ํ์ค ํด์๋ฉด ์๋ ฅ์ 101.325 kPa์ ๋๋ค. ๋ค๋ง ๊ณ ๋๊ฐ ๋๊ฑฐ๋ ๋ ์จ๊ฐ ๋ณํ๋ ํ๊ฒฝ์์๋ ์ ํํ ๊ณ์ฐ์ ์ํด ํ์ง์์ ์ค์ ์ธก์ ํ ๊ธฐ์์ ์ฌ์ฉํ๋ ๊ฒ์ด ์ข์ต๋๋ค.
psi๋ bar ๋จ์๋ก๋ ๊ณ์ฐ๋๋์? ๋ค. ๋ ๊ฐ์ ๊ฐ์ ๋จ์(psi, bar, kPa ๋ฑ)๋ก ์ ๋ ฅํ๋ฉด ๊ฒฐ๊ณผ๋ ๊ทธ ๋จ์๋ก ๋์ต๋๋ค. ์ด ๊ณต์์ ๋จ์์ ๊ตฌ์ ๋ฐ์ง ์์ต๋๋ค.