PISA ์ ๋์ด๋?
๊ทผ์ ๋ฑ์ํ๋ฉด์ (PISA, Proximal Isovelocity Surface Area)๋ฒ์ ์ฌ์ด์ํ์์ ํ๋ง ์ญ๋ฅ์ ๋จ๋ฝ ํ๋ฅ์ ์ค์ฆ๋๋ฅผ ์ ๋ํํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉ๋ฉ๋๋ค. ํ๋ฅ๊ฐ ์ญ๋ฅ ๊ตฌ๋ฉ(orifice)์ ํฅํด ์๋ ดํ ๋, ๋์ผํ ์๋๋ฅผ ๊ฐ์ง ๋ฐ๊ตฌ ๋ชจ์์ ๊ป์ง์ธต์ด ํ์ฑ๋ฉ๋๋ค. ์ปฌ๋ฌ ๋ํ๋ฌ ์ ํธ๊ฐ ์์ผ๋ฆฌ์ด์ฑ๋๋ ๋ฐ๊ฒฝ์์, ๊ทธ ๋ฐ๊ตฌ์ ํ๋ฉด์ ์ ์์ผ๋ฆฌ์ด์ฑ ์๋๋ฅผ ๊ณฑํ๋ฉด ์ ๋์ ๊ตฌํ ์ ์์ต๋๋ค.
๊ณ์ฐ ๊ณต์
๋ฐ๊ตฌ์ ํ๋ฉด์ ์ \(2\pi r^{2}\)์ ๋๋ค. ์ฌ๊ธฐ์ ์์ผ๋ฆฌ์ด์ฑ ์๋๋ฅผ ๊ณฑํ๋ฉด ์๊ฐ ์ ๋์ด ๋์ต๋๋ค.
$$\text{์ ๋} = 2 \times \pi \times r^{2} \times V_{\text{์์ผ๋ฆฌ์ด์ฑ}}$$
์ฌ๊ธฐ์ \(r\)์ PISA ๋ฐ๊ฒฝ(cm), \(V_{\text{์์ผ๋ฆฌ์ด์ฑ}}\)์ ๋์ดํด์คํธ(์์ผ๋ฆฌ์ด์ฑ) ์๋(cm/s)์ ๋๋ค. ๊ฒฐ๊ณผ๋ cmยณ/s ๋จ์(mL/s์ ๋์ผ)๋ก ํ์๋ฉ๋๋ค.
๊ณ์ฐ๊ธฐ ์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
์ปฌ๋ฌ ๋ํ๋ฌ ์์์์ ์ปฌ๋ฌ ์์ผ๋ฆฌ์ด์ฑ์ด ๋ํ๋๋ ์ง์ ์ PISA ๋ฐ๊ฒฝ์ ์ธก์ ํ๊ณ , ์ปฌ๋ฌ ์ค์ผ์ผ์์ ์์ผ๋ฆฌ์ด์ฑ(๋์ดํด์คํธ) ์๋๋ฅผ ์ฝ์ผ์ธ์. ๋ ๊ฐ์ ์ ๋ ฅํ๋ฉด ์๋ ดํ๋ ๋ฐ๊ตฌ๋ฅผ ์ง๋๋ ์ต๋ ์ ๋์ด ๊ณ์ฐ๋์ด ๋์ต๋๋ค.
๊ณ์ฐ ์์
PISA ๋ฐ๊ฒฝ์ด 0.9 cm, ์์ผ๋ฆฌ์ด์ฑ ์๋๊ฐ 40 cm/s์ธ ๊ฒฝ์ฐ:
$$\text{์ ๋} = 2 \times \pi \times (0.9)^{2} \times 40 = 2 \times 3.14159 \times 0.81 \times 40 \approx 203.58 \text{ mL/s}$$
์ด๋ ๊ฒ ๊ตฌํ ์ต๋ ์ ๋์ ์ต๋ ์ญ๋ฅ ์๋์ ๊ฒฐํฉํ๋ฉด ์ ํจ ์ญ๋ฅ ๊ตฌ๋ฉ ๋ฉด์ (EROA)์ ์ถ์ ํ ์ ์์ต๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
์ ์์ ํ ๊ตฌ๊ฐ ์๋๋ผ ๋ฐ๊ตฌ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋์? ํ๋ฅ๋ ๊ตฌ๋ฉ์ ์ฌ๋ฐฉยท์ฌ์ค ์ชฝ์์๋ง ์๋ ดํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์, ๋ฑ์ํ๋ฉด์ ์์ ํ ๊ตฌ๊ฐ ์๋ ๋ฐ๊ตฌ(\(2\pi r^{2}\))๋ก ๊ทผ์ฌํฉ๋๋ค.
์ด๋ค ๋จ์๋ฅผ ์ฌ์ฉํด์ผ ํ๋์? ๋ฐ๊ฒฝ์ ์ผํฐ๋ฏธํฐ(cm), ์๋๋ cm/s๋ฅผ ์ฌ์ฉํด์ผ ์ ๋์ด mL/s๋ก ๋์ต๋๋ค. ์ ํํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ํด ๋จ์๋ฅผ ์ผ๊ด๋๊ฒ ์ ์งํ์ธ์.
์์์ ์ผ๋ก ๊ฒ์ฆ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ธ๊ฐ์? PISA๋ฒ์ ๋๋ฆฌ ์ฌ์ฉ๋์ง๋ง ๋ฐ๊ตฌํ ํ๋ฅ ์๋ ด๊ณผ ํํํ ๊ตฌ๋ฉ์ ๊ฐ์ ํฉ๋๋ค. ํด๋ถํ์ ํธ์ฐจ๊ฐ ์ค์ฐจ๋ฅผ ์ ๋ฐํ ์ ์์ผ๋ฏ๋ก, ๋ค๋ฅธ ์ธก์ ๊ฐ๊ณผ ํจ๊ป ์ข ํฉ์ ์ผ๋ก ํด์ํด์ผ ํฉ๋๋ค.