MCP๋กœ ์—ฐ๊ฒฐ โ†’

๊ณ„์‚ฐ ์ž…๋ ฅ

๊ณต์‹

๊ด‘๊ณ 

๊ฒฐ๊ณผ

PISA ์œ ๋Ÿ‰
203.58
mL/s (cmยณ/s)
๊ณต์‹ 2 ร— ฯ€ ร— rยฒ ร— V์—์ผ๋ฆฌ์–ด์‹ฑ

PISA ์œ ๋Ÿ‰์ด๋ž€?

๊ทผ์œ„ ๋“ฑ์†ํ‘œ๋ฉด์ (PISA, Proximal Isovelocity Surface Area)๋ฒ•์€ ์‹ฌ์ดˆ์ŒํŒŒ์—์„œ ํŒ๋ง‰ ์—ญ๋ฅ˜์™€ ๋‹จ๋ฝ ํ˜ˆ๋ฅ˜์˜ ์ค‘์ฆ๋„๋ฅผ ์ •๋Ÿ‰ํ™”ํ•˜๋Š” ๋ฐ ์‚ฌ์šฉ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ํ˜ˆ๋ฅ˜๊ฐ€ ์—ญ๋ฅ˜ ๊ตฌ๋ฉ(orifice)์„ ํ–ฅํ•ด ์ˆ˜๋ ดํ•  ๋•Œ, ๋™์ผํ•œ ์†๋„๋ฅผ ๊ฐ€์ง„ ๋ฐ˜๊ตฌ ๋ชจ์–‘์˜ ๊ป์งˆ์ธต์ด ํ˜•์„ฑ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์ปฌ๋Ÿฌ ๋„ํ”Œ๋Ÿฌ ์‹ ํ˜ธ๊ฐ€ ์—์ผ๋ฆฌ์–ด์‹ฑ๋˜๋Š” ๋ฐ˜๊ฒฝ์—์„œ, ๊ทธ ๋ฐ˜๊ตฌ์˜ ํ‘œ๋ฉด์ ์— ์—์ผ๋ฆฌ์–ด์‹ฑ ์†๋„๋ฅผ ๊ณฑํ•˜๋ฉด ์œ ๋Ÿ‰์„ ๊ตฌํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

ํŒ๋ง‰ ๊ตฌ๋ฉ ๊ทผ์œ„๋ถ€์— ํ˜•์„ฑ๋œ ๋ฐ˜๊ตฌํ˜• ํ˜ˆ๋ฅ˜ ์ˆ˜๋ ด ์˜์—ญ
์—ญ๋ฅ˜๊ตฌ๋ฅผ ํ–ฅํ•ด ๋ชจ์ด๋Š” ํ˜ˆ๋ฅ˜๋Š” ๋ฐ˜๊ตฌํ˜• ๋“ฑ์†๋„ ๊ป์งˆ(PISA)์„ ํ˜•์„ฑํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

๊ณ„์‚ฐ ๊ณต์‹

๋ฐ˜๊ตฌ์˜ ํ‘œ๋ฉด์ ์€ \(2\pi r^{2}\)์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ์—ฌ๊ธฐ์— ์—์ผ๋ฆฌ์–ด์‹ฑ ์†๋„๋ฅผ ๊ณฑํ•˜๋ฉด ์ˆœ๊ฐ„ ์œ ๋Ÿ‰์ด ๋‚˜์˜ต๋‹ˆ๋‹ค.

$$\text{์œ ๋Ÿ‰} = 2 \times \pi \times r^{2} \times V_{\text{์—์ผ๋ฆฌ์–ด์‹ฑ}}$$

์—ฌ๊ธฐ์„œ \(r\)์€ PISA ๋ฐ˜๊ฒฝ(cm), \(V_{\text{์—์ผ๋ฆฌ์–ด์‹ฑ}}\)์€ ๋‚˜์ดํ€ด์ŠคํŠธ(์—์ผ๋ฆฌ์–ด์‹ฑ) ์†๋„(cm/s)์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ๊ฒฐ๊ณผ๋Š” cmยณ/s ๋‹จ์œ„(mL/s์™€ ๋™์ผ)๋กœ ํ‘œ์‹œ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

๋ฐ˜์ง€๋ฆ„ r๊ณผ ํ‘œ๋ฉด์  ๋ฐฉ์ •์‹ ์š”์†Œ๋ฅผ ๋ณด์—ฌ์ฃผ๋Š” ๋ฐ˜๊ตฌ์˜ ๊ธฐํ•˜ ๊ตฌ์กฐ
PISA ์œ ๋Ÿ‰์€ ๋ฐ˜๊ตฌ ํ‘œ๋ฉด์ (\(2\pi r^{2}\))์— ์•จ๋ฆฌ์–ด์‹ฑ ์†๋„๋ฅผ ๊ณฑํ•œ ๊ฐ’๊ณผ ๊ฐ™์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

๊ณ„์‚ฐ๊ธฐ ์‚ฌ์šฉ ๋ฐฉ๋ฒ•

์ปฌ๋Ÿฌ ๋„ํ”Œ๋Ÿฌ ์˜์ƒ์—์„œ ์ปฌ๋Ÿฌ ์—์ผ๋ฆฌ์–ด์‹ฑ์ด ๋‚˜ํƒ€๋‚˜๋Š” ์ง€์ ์˜ PISA ๋ฐ˜๊ฒฝ์„ ์ธก์ •ํ•˜๊ณ , ์ปฌ๋Ÿฌ ์Šค์ผ€์ผ์—์„œ ์—์ผ๋ฆฌ์–ด์‹ฑ(๋‚˜์ดํ€ด์ŠคํŠธ) ์†๋„๋ฅผ ์ฝ์œผ์„ธ์š”. ๋‘ ๊ฐ’์„ ์ž…๋ ฅํ•˜๋ฉด ์ˆ˜๋ ดํ•˜๋Š” ๋ฐ˜๊ตฌ๋ฅผ ์ง€๋‚˜๋Š” ์ตœ๋Œ€ ์œ ๋Ÿ‰์ด ๊ณ„์‚ฐ๋˜์–ด ๋‚˜์˜ต๋‹ˆ๋‹ค.

๊ณ„์‚ฐ ์˜ˆ์‹œ

PISA ๋ฐ˜๊ฒฝ์ด 0.9 cm, ์—์ผ๋ฆฌ์–ด์‹ฑ ์†๋„๊ฐ€ 40 cm/s์ธ ๊ฒฝ์šฐ:

$$\text{์œ ๋Ÿ‰} = 2 \times \pi \times (0.9)^{2} \times 40 = 2 \times 3.14159 \times 0.81 \times 40 \approx 203.58 \text{ mL/s}$$

์ด๋ ‡๊ฒŒ ๊ตฌํ•œ ์ตœ๋Œ€ ์œ ๋Ÿ‰์„ ์ตœ๋Œ€ ์—ญ๋ฅ˜ ์†๋„์™€ ๊ฒฐํ•ฉํ•˜๋ฉด ์œ ํšจ ์—ญ๋ฅ˜ ๊ตฌ๋ฉ ๋ฉด์ (EROA)์„ ์ถ”์ •ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

์ž์ฃผ ๋ฌป๋Š” ์งˆ๋ฌธ

์™œ ์™„์ „ํ•œ ๊ตฌ๊ฐ€ ์•„๋‹ˆ๋ผ ๋ฐ˜๊ตฌ๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•˜๋‚˜์š”? ํ˜ˆ๋ฅ˜๋Š” ๊ตฌ๋ฉ์˜ ์‹ฌ๋ฐฉยท์‹ฌ์‹ค ์ชฝ์—์„œ๋งŒ ์ˆ˜๋ ดํ•˜๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์—, ๋“ฑ์†ํ‘œ๋ฉด์„ ์™„์ „ํ•œ ๊ตฌ๊ฐ€ ์•„๋‹Œ ๋ฐ˜๊ตฌ(\(2\pi r^{2}\))๋กœ ๊ทผ์‚ฌํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

์–ด๋–ค ๋‹จ์œ„๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•ด์•ผ ํ•˜๋‚˜์š”? ๋ฐ˜๊ฒฝ์€ ์„ผํ‹ฐ๋ฏธํ„ฐ(cm), ์†๋„๋Š” cm/s๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•ด์•ผ ์œ ๋Ÿ‰์ด mL/s๋กœ ๋‚˜์˜ต๋‹ˆ๋‹ค. ์ •ํ™•ํ•œ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์œ„ํ•ด ๋‹จ์œ„๋ฅผ ์ผ๊ด€๋˜๊ฒŒ ์œ ์ง€ํ•˜์„ธ์š”.

์ž„์ƒ์ ์œผ๋กœ ๊ฒ€์ฆ๋œ ๋ฐฉ๋ฒ•์ธ๊ฐ€์š”? PISA๋ฒ•์€ ๋„๋ฆฌ ์‚ฌ์šฉ๋˜์ง€๋งŒ ๋ฐ˜๊ตฌํ˜• ํ˜ˆ๋ฅ˜ ์ˆ˜๋ ด๊ณผ ํ‰ํ‰ํ•œ ๊ตฌ๋ฉ์„ ๊ฐ€์ •ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ํ•ด๋ถ€ํ•™์  ํŽธ์ฐจ๊ฐ€ ์˜ค์ฐจ๋ฅผ ์œ ๋ฐœํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์œผ๋ฏ€๋กœ, ๋‹ค๋ฅธ ์ธก์ •๊ฐ’๊ณผ ํ•จ๊ป˜ ์ข…ํ•ฉ์ ์œผ๋กœ ํ•ด์„ํ•ด์•ผ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

์ตœ์ข… ์—…๋ฐ์ดํŠธ: