■압력이란?
압력은 어떤 물체에 작용하는 힘의 상태를 나타내는 용어입니다. 압력의 원인은 바람이나 사람의 힘이 될 수도 있고 중력, 전자기력, 핵력 등과 같은 힘이 될 수도 있습니다.
압력은 힘이 어떤 물체의 표면에 작용할 때 단위면적에 수직으로 작용하는 힘의 크기입니다.
A라는 면적에 수직으로 작용하는 힘의 총합을 F 라고 하면, 이때의 압력 p 는 다음과 같습니다.
표면에 작용하는 힘의 총합을 전압력(Total pressure)이라고 하는데 전압력은 다음과 같습니다.
압력의 단위는 힘을 면적으로 나눈 것으로 표시합니다. 압력의 국제단위(SI 단위)는 파스칼(Pascal, 기호 Pa)입니다. 1 Pa은 1N/m2과 같습니다.
■압력의 단위
압력의 단위는 힘과 면적을 조합한 것이므로 힘과 면적의 단위만큼 여러 가지가 존재합니다. 세계 모든 나라에서 단위의 통일을 기하기 위해 국제단위인 파스칼[Pa]의 사용을 적극 권장하고 있으나 아직도 많은 나라에서 옛날부터 사용하고 있는 전통적인 단위들을 병행하여 사용하고 있습니다.
| 단위 | atm | bar | kg/cm2 | psi | inHg | mmHg | mmH2O |
| atm | 1 | 1.01325 | 1.03322 | 14.6959 | 30.0057 | 760.022 | 10332.5 |
| bar | 0.98692 | 1 | 1.01971 | 14.5037 | 29.6133 | 750.063 | 10197.4 |
| kg/cm2 | 0.96784 | 0.980665 | 1 | 14.2233 | 29.0408 | 735.561 | 10000.2 |
| psi | 0.06804 | 0.068948 | 0.070307 | 1 | 2.04177 | 51.7150 | 703.088 |
| inHg | 0.03342 | 0.033769 | 0.034434 | 0.489771 | 1 | 25.3285 | 344.352 |
| mmHg | 0.00131 | 0.001333 | 0.001360 | 0.019337 | 0.039481 | 1 | 13.5954 |
| mmH2O | 0.000097 | 0.000098 | 0.00060 | 0.001422 | 0.002904 | 0.073554 | 1 |
■절대압, 게이지압, 대기압, 차압, 진공
흔히 압력은 절대압(Absolute Pressure), 게이지압 (Gauge Pressure), 차압(Differential Pressure), 진공(Vacuum)으로 구분합니다.
절대압은 일체의 압력이 작용하지 않는 완전 진공상태를 기준 압력으로 하여 측정하는 압력을 말합니다. 완전 진공상태란 밀폐된 용기 안에 기체 분자가 하나도 존재하지 않거나 기체 분자의 운동 에너지가 영(Zero)인 상태를 뜻합니다. 절대단위로 압력을 표현할 때에는 “Absolute Pressure”의 약자로 단위에 “abs” 또는 “a” 를 붙여 줍니다.
게이지압은 주위압력(ambient pressure)을 기준으로 하는 압력입니다. 지표상에서 측정하는 경우 주위 압력은 대기압과 같습니다. 가장 일반적으로 사용되는 압력입니다. 단위에 “G” 또는 “g”를 붙여주거나 생략합니다. 지표상에서 측정한 게이지압에 대기압을 합하면 절대압력 값이 됩니다. 대기압은 해당 측정지점의 대기압(국소 대기압), 해수면의 압력을 측정한 대기압(표준 대기압)으로 구분합니다.
차압은 임의의 서로 다른 압력중 어느 한쪽을 기준으로 다른 압력과 차이 압력입니다. 단위에 “Diff.” 또는 “D” 를 붙여줍니다.
진공은 주위압력 보다 압력이 낮은 상태를 말합니다. -(마이너스)값으로 표시합니다.
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