그림 . E.토리첼리(1608~1647)      그림 . B.파스칼(1623~1662)

진공(vacuum)은 대기압보다 낮은 압력 상태를 의미한다. 진공의 단위로 사용되는 mmHg, Torr, mbar, Pa, psi에 대해 알아본다.

1. 대기압(大氣壓): 공기의 무게 때문에 생기는 지구 대기의 압력. 1643년 이탈리아 과학자 에반젤리스타 토리첼리(Evangelista Torricelli)는 실험에서 수은조에 약 1 cm2의 단면적을 가진 1.2m의 유리관을 세웠고, 매일 관측한 결과 수은주의 높이가 약 760mm까지 상승하였을 때에 공기가 누르는 힘(압력)을 1 기압이라고 함.

이후 이 실험을 통해 얻어진 760 mm의 수은(Hg) 기둥의 높이를 1기압의 표준으로 삼았다. 1 기압=1 atm=760 mmHg

- 76cm 수은주 기둥 속의 수은의 무게: 76 cm*13.6(수은의 비중)=1,033.6 g

- 이 수은의 양에 적용되는 중력 힘: 1,033.6 g*980 cm/s2=1,012,928 dyne

- 이 수은에 작용하는 압력은 1 기압 즉 1 atm=1,012,928 dyne/cm2=1,013*103 dyne/cm2

2. 토르(Torr): 압력의 단위로 1 기압의 1/760로 정의됨. Torr는 토리첼리의 이름에서 따옴.

1 Torr는 0℃에서의 수은 기둥 1mm의 압력을 나타냄.

갈릴레오 갈릴레이(1564~1642, 이탈리아)의 조수였던 토리첼리는 수은주 진공실험으로 진

공을 발견하였고 이것은 수은기압계의 원리가 됨.

1 mmHg=1 Torr, 1 atm=760 mmHg=760 Torr

3. 기압(氣壓, atmospheric pressure, atm): 압력의 단위. 지구 해수면 근처에서 잰 대기압을 기준으로 함.

   지구를 둘러싸고 있는 대기가 그것과 접촉하고 있는 면에 대해 작용하는 단위 면적당의 힘

4. 바(bar): 압력의 단위. 1 제곱미터 당 100,000 N의 힘이 작용하는 것을 뜻함.

1 bar=100,000 N/m2=100,000*100,000 dyne/(10,000 cm2)=1,000,000 dyne/cm2

1 bar=1,000 mbar(=mb), 1 dbar(데시바)=0.1 bar

1 mbar=0.001 bar=1,000 dyne/cm2

1 atm=1,013*103 dyne/cm2=1,013 mbar

※ 어원: 무게를 뜻하는 그리스어 “바로스”에서 유래. 공식적인 기호는 “bar”

bar, mbar(밀리바)는 1919년 네피어 쇼경에 의해 도입되었고 1929년에 국제적으로 채택됨.

※ 1946년 이전에는 mmHg를 사용하다가 1946년 이후에는 mbar 사용함.

5. 파스칼(Pascal, 기호 Pa): 압력에 대한 SI(국제 단위계) 유도 단위임. 1 파스칼은 1 제곱 미터 당 1 뉴턴의 힘이 작용할 때의 압력에 해당. 작은 단위이기 때문에 기압 측정에서 hPa(=100 Pa, 헥토파스칼), kPa(=1000 Pa, 킬로파스칼)을 사용함. 프랑스의 수학자 블레즈 파스칼(Blaise Pascal)의 이름을 땀. 그는 21살에 토리첼리의 기압에 관한 저서에 관심을 가지고 수은기둥을 사용한 일련의 실험으로 유체의 압력과 부피에 관한 기초를 다지는 파스칼의 법칙을 완성함(1653년, 유압장치의 원리).

1 Pa=1 N/m2, 1 hPa=100 Pa=100 N/m2=100*10 dyne/m2=1,000 dyne/m2=1 mbar

1 mbar=760/1,013 mmHg=0.75 mmHg=0.75 Torr

1 기압=1 atm=76 cmHg=760 mmHg=760 Torr=1,013.25 hPa=1,013.25 mbar

1,000 hPa=1,000*100 Pa=1,000 mbar=1,000*760/1,013 mmHg=750.06 mmHg=750.06 Torr

6. psi(pound per square inch): 압력의 단위. 미국 단위계. 제곱 인치 당 파운드의 힘. 1 psi는 1 제곱 인치 넓이에 1 파운드의 힘이 누르는 압력

1 psi=6894.757 Pa

※ 위 내용은 위키백과의 자료를 참고함.

< 진공 단위 환산표 >