์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ์ ๊ธฐ๋ฅ
์ด์ ๋์จ์ ์ด๋ค ๋ฌผ์ง์ด ์ด์ ์ผ๋ง๋ ์ ์ ๋ฌํ๋์ง๋ฅผ ๋ํ๋ด๋ ๊ฐ์ ๋๋ค. ๋ถ์ผ์ ๋๋ผ์ ๋ฐ๋ผ ๋ฏธํฐ๋ฒ, SI, ์นผ๋ก๋ฆฌ ๊ธฐ์ค, ์ผ๋ยทํ์ด๋(์๊ตญ์) ๋ฑ ๋ค์ํ ๋จ์ ์ฒด๊ณ๋ก ํ๊ธฐ๋ฉ๋๋ค. ์ด ๋ณํ๊ธฐ๋ 7๊ฐ์ง ๋จ์ ์ค ํ๋๋ก ์ ๋ ฅํ ์ด์ ๋์จ ๊ฐ์ ๋ฐ์ ๋๋จธ์ง 7๊ฐ์ง ๋จ์๋ก ์ฆ์ ํ์ฐํด ์ค๋๋ค. ๋๋ถ์ ๋ฐ์ดํฐ์ํธ๋ ๊ต๊ณผ์์ ์ ํ ๊ฐ์ ์ผ์ผ์ด ์์ผ๋ก ๊ณ์ฐํ ํ์ ์์ด ๊ณง๋ฐ๋ก ๋น๊ตํ ์ ์์ต๋๋ค. ์์ํ ๋ฌผ๋ฆฌ ๋ณํ์ด๋ฏ๋ก ์ด๋ ๋๋ผ์์๋ ๋์ผํ๊ฒ ์ ์ฉ๋ฉ๋๋ค.
์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
์ด์ ๋์จ ๊ฐ์ ์ ๋ ฅํ ๋ค, ๋๋กญ๋ค์ด์์ ๊ทธ ๊ฐ์ด ์ด๋ค ๋จ์๋ก ํ๊ธฐ๋์ด ์๋์ง ์ ํํ์ธ์. ๊ฒฐ๊ณผ ํ์๋ ๋์ผํ ๋ฌผ๋ฆฌ๋์ด W/(mยทK), kW/(mยทK), J/(cmยทsยทยฐ), kcal/(mยทhยทยฐ), cal/(cmยทsยทยฐ), BTU/(ftยทhยทยฐF), BTU/(inยทhยทยฐF) ๋จ์๋ก ํ์๋ฉ๋๋ค. SI ๋จ์์ธ ์ํธ ๋งค ๋ฏธํฐยท์ผ๋น[W/(mยทK)] ๊ฐ์ ํ ๋งจ ์์ ๊ฐ์กฐ๋์ด ๋ํ๋ฉ๋๋ค.
๋ณํ ๊ณต์ ์ค๋ช
๋ณํ ๋ฐฉ์์ "์ ๊ทํ ํ ํ์ฐ"์ ๋๋ค. ๋จผ์ ์ ๋ ฅ๊ฐ์ SI ๋ณํ ๊ณ์๋ฅผ ๊ณฑํด SI ๊ธฐ๋ณธ ๋จ์๋ก ๋ฐ๊ฟ๋๋ค. ๋ณํ ๊ณต์์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค.
$$k_{\text{SI}} = \text{Conductivity} \times f_{\text{Unit}} \quad\left[\frac{\text{W}}{\text{m}\cdot\text{K}}\right]$$๊ฐ ๊ณ์๋ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค. W/(mยทK)=1, kW/(mยทK)=1000, J/(cmยทs)=100, kcal/(mยทh)=1.163, cal/(cmยทs)=418.68, BTU/(ftยทhยทยฐF)=1.730735, BTU/(inยทhยทยฐF)=20.76882. ๊ทธ๋ฐ ๋ค์ ์ด SI ๊ฐ์ ๊ฐ ๋ชฉํ ๋จ์์ 'SI์์ ํ์ฐ' ๊ณ์(์ฆ SI ๋ณํ ๊ณ์์ ์ญ์)๋ฅผ ๊ณฑํด ํ๋ฅผ ์ฑ์๋๋ค. ์จ๋ ๊ฐ๊ฒฉ 1 K๋ 1 ยฐC, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ 1.8 ยฐF์ ๊ฐ์ผ๋ฏ๋ก, ์ฌ๊ธฐ์๋ ๋๊ธ์ ํฌ๊ธฐ๋ง ์ค์ํ ๋ฟ +32๋ +273.15 ๊ฐ์ ๊ธฐ์ค์ ๋ณด์ ๊ฐ์ ์ ์ฉ๋์ง ์์ต๋๋ค.
๊ณ์ฐ ์์
๊ฐ์ผ๋ก 50, ๋จ์๋ก kcal/(mยทhยทยฐC)๋ฅผ ์ ๋ ฅํด ๋ด ์๋ค. 1๋จ๊ณ:
$$k_{\text{SI}} = 50 \times 1.163 = 58.15 \ \text{W/(m}\cdot\text{K)}$$2๋จ๊ณ:
$$\text{BTU/(ft}\cdot\text{h}\cdot\text{ยฐF)} = 58.15 \times 0.577789 = 33.60$$$$\text{cal/(cm}\cdot\text{s}\cdot\text{ยฐC)} = 58.15 \times 0.00238846 = 0.1389$$๋ฐ๋ผ์ 50 kcal/(mยทhยทยฐC)๋ ์ฝ 58.15 W/(mยทK)์ ํด๋นํฉ๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
์ด๋ค ์นผ๋ก๋ฆฌ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋์? 4.1868 J์ ํด๋นํ๋ ๊ตญ์ ์ฆ๊ธฐํ(IT) ์นผ๋ก๋ฆฌ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋ฉฐ, ์ด์ ๋ฐ๋ผ ํ์ค ๊ณ์ 0.859845์ 0.00238846์ด ๋์ต๋๋ค. ์ดํํ ์นผ๋ก๋ฆฌ(4.184 J)๋ฅผ ์ฐ๋ฉด ๊ฐ์ด ์กฐ๊ธ ๋ฌ๋ผ์ง๋๋ค.
0์ด๋ ์์๋ฅผ ์ ๋ ฅํด๋ ๋๋์? 0์ ๋ชจ๋ ๋จ์์์ 0์ผ๋ก ๋ณํ๋ฉ๋๋ค. ์์๋ ์ํ์ ์ผ๋ก๋ ๋ณํ๋์ง๋ง, ์ค์ ๋ฌผ์ง์์๋ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์ผ๋ก ์๋ฏธ๊ฐ ์์ต๋๋ค.
์ ์ธ์น ๊ธฐ์ค BTU ๊ฐ์ด ํผํธ ๊ธฐ์ค์ 12๋ฐฐ์ธ๊ฐ์? 1 ํผํธ๊ฐ 12 ์ธ์น์ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋๋ค. ๊ฐ์ ์ด์ ๋์จ์ด๋ผ๋ ์ธ์น๋น ์ด์ ์์ 12๋ฐฐ ๋ ์ปค์ง๋๋ค.