์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ก ํ ์ ์๋ ์ผ
๋ชจ๋ ์๋ ฅ ๋จ์๋ฅผ ์์ ๋กญ๊ฒ ๋ฐ๊ฟ ์ ์๋ ๋ง๋ฅ ๋ณํ๊ธฐ์ ๋๋ค. 15๊ฐ ๋จ์ ์ค ์ด๋ ํ๋๋ก ์๋ ฅ์ ์ ๋ ฅํ๋ฉด, ๋๋จธ์ง ๋ชจ๋ ๋จ์๋ก ๊ฐ์ ์ฆ์ ํ์ฐํด ์ค๋๋ค. ๊ฒ๋ค๊ฐ ์ ๋์(absolute pressure)๊ณผ ๊ฒ์ด์ง์(gauge pressure)์ ๋๋ํ ๋ณด์ฌ ์ฃผ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋ ๊ธฐ์ค์ ํ๋์ ๋น๊ตํ ์ ์์ต๋๋ค. ์ง์ ๋จ์๋ ํ์ค์นผ(Pa), ํฅํ ํ์ค์นผ(hPa), ํฌ๋กํ์ค์นผ(kPa), ๋ฉ๊ฐํ์ค์นผ(MPa), ๋ฐ(bar), ํ์ค ๋๊ธฐ์(atm), ๊ณตํ ๋๊ธฐ์(at), ์์ฃผ ๋ฐ๋ฆฌ๋ฏธํฐยท์ผํฐ๋ฏธํฐ, ์์์ฃผ ๋ฐ๋ฆฌ๋ฏธํฐยท์ธ์น(mmHg, inHg), ํ ๋ฅด(Torr), ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ ๊ณฑ์ธ์น๋น ํ์ด๋ํ(psi)๊น์ง ํฌํจํฉ๋๋ค.
์ ๋์๊ณผ ๊ฒ์ด์ง์์ ์ฐจ์ด
์ ๋์์ ์์ ์ง๊ณต์ ๊ธฐ์ค(0)์ผ๋ก ์ธก์ ํ ์๋ ฅ์ ๋๋ค. ๋ฐ๋ฉด ๊ฒ์ด์ง์์ ์ฃผ๋ณ ๋๊ธฐ๋ฅผ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ์ธก์ ํ๋ฏ๋ก, ์ ๋์์์ ๋๊ธฐ์ ๊ธฐ์ค๊ฐ์ ๋บ ๊ฐ์ด ๋ฉ๋๋ค. ๊ธฐ๋ณธ ๊ธฐ์ค๊ฐ์ ์ ์ธ๊ณ ์ด๋์๋ ๋์ผํ ํ์ค ๋๊ธฐ์ \(101325\ \text{Pa}\)์ ๋๋ค. ๋๊ธฐ์๋ณด๋ค ๋ฎ์ ๊ฒ์ด์ง์(์ง๊ณต)์ ์์๋ก ํ์๋๋๋ฐ, ์ด๋ ์ค๋ฅ๊ฐ ์๋๋ผ ์ ์์ ์ธ ๊ฒฐ๊ณผ์ ๋๋ค.
์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
๋จผ์ ์๋ ฅ ๊ฐ์ ์ ๋ ฅํ๊ณ , ๊ทธ ๊ฐ์ด ์ด๋ค ๋จ์์ธ์ง ์ ํํฉ๋๋ค. ์ด์ด์ ์ ๋ ฅํ ๊ฐ์ด ์ ๋์์ธ์ง ๊ฒ์ด์ง์์ธ์ง ์ง์ ํ์ธ์. ํ์ค์ด ์๋ ๋ค๋ฅธ ๊ธฐ์ค์ด ํ์ํ๋ค๋ฉด ๋๊ธฐ์ ๊ธฐ์ค๊ฐ์ ์กฐ์ ํ๊ณ , ์ํ๋ ํ์ ์๋ฆฟ์๋ฅผ ์ ํ ๋ค ์ ์ฒด ๋ณํ ํ๋ฅผ ํ์ธํ๋ฉด ๋ฉ๋๋ค.
๊ณ์ฐ ๊ณต์
๊ฐ ๋จ์์๋ ๊ณ ์ ๋ ํ์ฐ ๊ณ์ \(f\)(๋จ์๋น ํ์ค์นผ ๊ฐ)๊ฐ ์ ํด์ ธ ์์ต๋๋ค. ์ ๋ ฅ๊ฐ์ ๋จผ์ ์ ๋ ํ์ค์นผ๋ก ์ ๊ทํ๋ฉ๋๋ค.
$$P_{\text{abs}} = \text{์ ๋ ฅ๊ฐ} \times f_{\text{์ ๋ ฅ}}$$(์ ๋ ฅ๊ฐ์ด ๊ฒ์ด์ง์์ด๋ผ๋ฉด ๊ธฐ์ค ๋๊ธฐ์์ ๋ํฉ๋๋ค). ๊ฒ์ด์ง์์
$$P_{\text{gauge}} = P_{\text{abs}} - P_{\text{atm}}$$์ผ๋ก ๊ตฌํฉ๋๋ค. ๊ทธ๋ฐ ๋ค์ ๊ฐ ๋จ์์ ๊ฐ์ \(P / f_{\text{๋จ์}}\) ๋ก ํ์ฐ๋ฉ๋๋ค.
๊ณ์ฐ ์์
๊ฐ 1, ๋จ์ ํ์ค์นผ(Pa), ์ ๋์ ํ๊ธฐ, ๊ธฐ์ค \(101325\ \text{Pa}\)๋ฅผ ์ ๋ ฅํ๋ค๊ณ ๊ฐ์ ํด ๋ด ์๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ฉด \(P_{\text{abs}} = 1\ \text{Pa}\),
$$P_{\text{gauge}} = 1 - 101325 = -101324\ \text{Pa}$$๊ฐ ๋ฉ๋๋ค. ๋ฐ(bar) ๋จ์๋ก๋ ์ ๋์ \(= 1\mathrm{e}{-5}\ \text{bar}\), ๊ฒ์ด์ง์ \(= -1.01324\ \text{bar}\)์ ๋๋ค. atm ๋จ์๋ก๋ ์ ๋์ \(= 1/101325 = 9.869\mathrm{e}{-6}\ \text{atm}\), ๊ฒ์ด์ง์ \(= -0.99999\ \text{atm}\)์ด ๋ฉ๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
mmHg์ Torr ๊ฐ์ด ์กฐ๊ธ ๋ค๋ฅธ ์ด์ ๋? mmHg๋ ๊ด์ฉ์ ์ธ ์์ ์ ์๊ฐ(\(133.322387415\ \text{Pa}\))์ ์ฌ์ฉํ๊ณ , Torr๋ \(101325/760 = 133.32236842\ \text{Pa}\)๋ก ์ ์๋ฉ๋๋ค. ์ด ๋ฏธ์ธํ ์ฐจ์ด๋ ์ ์ ์์ฒด์์ ๋น๋กฏ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๊ฒ์ด์ง์์ด ์์๊ฐ ๋ ์ ์๋์? ๋ค. ์ ๋์์ด ๋๊ธฐ์ ๊ธฐ์ค๋ณด๋ค ๋ฎ์ผ๋ฉด ๊ฒ์ด์ง์์ ์์๊ฐ ๋๋ฉฐ, ์ด๋ ๋ถ๋ถ ์ง๊ณต ์ํ๋ฅผ ์๋ฏธํฉ๋๋ค.
psi๋ ๊ฒ์ด์ง์์ธ๊ฐ์, ์ ๋์์ธ๊ฐ์? ํ์๋ ๋ ๊ฐ์ด ๋ชจ๋ ํ์๋ฉ๋๋ค. ๊ณตํ์์๋ psig๊ฐ ๊ฒ์ด์ง์, psia๊ฐ ์ ๋์์ ๋ปํ๋ฏ๋ก ์ํฉ์ ๋ง๋ ์ด์ ๋ณด๋ฉด ๋ฉ๋๋ค.