제국 단위계
1. 개요
제국 단위계는 1824년 도량형법에 의해 제정된 영국의 도량형 체계이다. 길이, 면적, 부피, 질량 등 다양한 단위를 포함하며, 육상과 해상에서 사용되는 단위가 구분된다. 19세기에서 20세기 사이 영국은 트로이, 상형, 약형의 세 가지 질량 및 무게 단위계를 사용했다. 제국 단위계는 영국, 인도, 홍콩, 캐나다, 오스트레일리아, 뉴질랜드, 아일랜드, 바하마 등 여러 국가에서 사용되었으며, 현재는 미터법으로의 전환이 진행되었거나 혼용되고 있다.
| 명칭 | 영어: Imperial units (임페리얼 유니츠) 영국: Imperial system (임페리얼 시스템), British Imperial (브리티시 임페리얼) 한국어: 영국 단위계, 제국 단위계 |
|---|---|
| 정의 | 1824년 이후 대영제국과 그 영향권에서 사용된 도량형 체계 |
| 특징 | 야드파운드법의 일부이며, 미국 관용 단위와 유사하지만 차이점이 존재함. |
| 배경 | 이전의 다양한 영국 단위들을 표준화하기 위해 도입됨. 영국의 도량형법에 의해 규정됨. |
|---|---|
| 표준화 노력 | 1824년 도량형법: 기존의 단위를 통합하고 새로운 표준 정의 1878년 도량형법: 추가적인 정의 및 개선 |
| 국제적인 영향 | 대영제국의 식민지들을 통해 전 세계로 확산됨. 현재는 대부분의 국가에서 미터법으로 전환되었으나, 일부 국가에서 여전히 사용됨. |
| 길이 | 인치 (inch) 피트 (foot) 야드 (yard) 마일 (mile) |
|---|---|
| 무게 | 파운드 (pound) 온스 (ounce) 스톤 (stone) 톤 (ton) |
| 부피 | 액량 온스 (fluid ounce) 파인트 (pint) 쿼트 (quart) 갤런 (gallon) |
| 액량 단위 | 영국과 미국의 갤런, 파인트 등의 크기가 다름. |
|---|---|
| 무게 단위 | 일부 무게 단위에서 약간의 차이가 존재함. |
| 일반적인 차이 | 영국 단위는 미국 단위보다 더 일관성 있고 체계적인 경향이 있음. |
| 영국 | 미터법이 공식적으로 사용되지만, 일상생활에서 여전히 일부 단위가 사용됨 (예: 마일, 파인트). 도로 표지판 등에서 여전히 사용됨. |
|---|---|
| 기타 국가 | 캐나다, 호주 등 과거 영국 식민지에서도 부분적으로 사용됨. 미터법으로 전환되었지만, 특정 분야에서 관습적으로 사용되는 경우가 있음. |
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단위계 -
미터법
미터법은 프랑스에서 창안되어 전 세계적으로 널리 사용되는 십진법 기반의 측정 단위계로, 지구 자오선을 기준으로 한 미터를 길이의 기본 단위로 채택하여 시작되었으며, 현재는 국제단위계로 표준화되어 다양한 분야에서 활용된다. -
단위계 -
측정 단위
측정 단위는 물리량의 크기를 나타내는 표준으로, 초기에는 인체 치수나 자연 현상을 기준으로 발전했으나 국제단위계(SI)가 표준으로 자리 잡았으며, 단위의 통일과 정확한 사용은 안전과 효율성을 위해 필수적이다. -
영미 단위계 -
제곱마일
제곱마일은 야드파운드법과 미국 단위계에서 사용되는 면적 단위로, 한 변이 1마일인 정사각형의 넓이이며, 2.589988110336 제곱킬로미터 또는 640 에이커에 해당한다. -
영미 단위계 -
피트
피트는 다양한 정의와 기원을 가진 길이 단위로, 국제적으로는 0.3048 미터로 정의된 국제 피트가 표준이며, 역사적으로 여러 종류가 사용되었고 현재는 특정 분야에서 널리 쓰인다.
2. 역사
(제국 단위계의 역사 섹션은 요약이 제시되어 있으나, 원본 소스가 없으므로 내용을 작성할 수 없습니다.)
2.1. 시행
1824년 도량형법은 원래 1825년 5월 1일에 발효될 예정이었다. 1825년 도량형법에 의해 시행일이 1826년 1월 1일로 연기되었다. 1824년 법은 관습적이고 널리 알려져 있으며 제국 단위계 환산값을 명확하게 표시하는 경우 제국 단위계 이전 단위를 계속 사용할 수 있도록 허용했다.
2.2. 약형 단위
약형 단위계는 1824년과 1825년 도량형법에 언급되지 않았다. 당시 약형 도량형은 런던의 왕립 의학대학이 "잉글랜드, 웨일스, 베릭어폰트위드" 지역을, 아일랜드 왕립 의학대학이 아일랜드 지역의 표준을 만들고 있었다. 스코틀랜드 지역에서는 비공식적으로 에든버러 왕립 의학대학이 약형 단위계를 정의했다. 이들 세 의학대학은 런던판과 더블린판 약전을 발매했고 이 약전은 법적 효력이 있었다.
1836년 런던 약전, 1839년 에든버러 약전, 1850년 더블린 약전이 출판되며 20 액량 온스를 1 제국파인트로 한 제국 약형 단위계가 도입되었다. 1858년 영국 의료법에서는 공식 약전을 출판하고 약형의 계량을 규제할 수 있는 권리를 국왕에게로 이전했다.
3. 단위
제국 단위계는 야드파운드법에 따른 도량형형으로, 길이, 면적, 부피, 질량 및 무게 등 다양한 단위를 포함한다.
길이 단위에는 트윕, 사우, 발리콘, 인치, 핸드, 피트, 야드, 체인, 펄롱, 마일, 리그 등이 있다. 해양 거리 단위로는 패덤, 케이블, 해리가 있으며, 17세기 이후 사용된 건터의 측량용 단위로는 링크와 로드가 있다.
면적 단위에는 퍼치, 루드, 에이커, 제곱마일 등이 있다.
부피 단위에는 액량 온스, 질, 파인트, 쿼트, 갤런 등이 있으며, 1824년 도량형법에 따라 정의되었다. 약형 단위계는 1971년까지 영국에서 제약 목적으로 사용되었다.
질량 및 무게 단위는 트로이 무게, 상형 무게, 약형 무게 세 가지가 있으며, 그레인, 드람, 온스, 파운드, 스톤, 쿼터, 헌드레드웨이트, 톤 등이 있다.
3.1. 길이 단위
트윕(twip)은 타이포그래피에서 사용하는 단위이다. 사우(thou)는 1천분의 1인치를 나타내며, 'mil'이라고도 쓴다. 발리콘(barleycorn)은 0.0084667m에 해당한다. 인치(inch)는 0.0254m이다. 핸드(hand)는 0.1016m로, 일부 영어권 국가에서 말의 키를 재는 데 사용된다. 피트(foot)는 0.3048m이다. 야드(yard)는 0.9144m로, 1959년 국제 야드파운드 협정에 따라 정의되었다.
체인(chain)은 20.1168m이며, 100 링크, 4 로드, 1/10 펄롱에 해당한다. 크리켓 경기에서 두 위켓 사이의 거리이다. 펄롱(furlong)은 201.168m로, 220야드이다. 마일(mile)은 1609.344m이며, 1760야드 또는 80체인이다. 리그(league)는 4828.032m이다.
해양 거리 단위로는 패덤(fathom), 케이블(cable), 해리(nautical mile)가 있다. 영국 해군부는 1패덤을 1.852m로 사용했다. 케이블은 100패덤, 즉 해리의 10분의 1이다. 해리는 해상 및 항공에서 거리를 측정하는 데 사용되며, 대원의 1분에 해당한다. 1970년 이전 영국의 해리는 1852m였다.
17세기 이후 사용된 건터의 측량용 단위로는 링크(link)와 로드(rod)가 있다. 링크는 0.201168m로, 1/100체인, 1/1000펄롱이다. 로드는 5.0292m이며, 폴(pole) 또는 퍼치(perch)라고도 불렀다.
| 단위 | 관계 | 피트(ft) | 미터(m) | 비고 |
|---|---|---|---|---|
| 트윕 (twip) | 0.0000176389m | 타이포그래피 단위 | ||
| 사우 (thou) | 14.4 트윕 | 0.0000254m | mil이라고도 표기 | |
| 발리콘 (barleycorn) | 0.0084667m | 1/3 인치 | ||
| 인치 (inch) | 3 발리콘 | 0.0254m | 1미터 ≈ 39.3701inch | |
| 핸드 (hand) | 4 인치 | 0.1016m | 말의 키 측정에 사용 | |
| 피트 (foot) | 3 핸드 | 1 | 0.3048m | |
| 야드 (yard) | 3 피트 | 3 | 0.9144m | 1959년 국제 야드파운드 협정으로 정의 |
| 체인 (chain) | 22 야드 | 66 | 20.1168m | 100 링크, 4 로드, 1/10 펄롱 크리켓 위켓 사이 거리 |
| 펄롱 (furlong) | 10 체인 | 660 | 201.168m | 220 야드 |
| 마일 (mile) | 8 펄롱 | 5280 | 1609.344m | 1760 야드, 80 체인 |
| 리그 (league) | 3 마일 | 15840 | 4828.032m | |
| 해양 거리 단위 | ||||
| 패덤 (fathom) | 약 2.02667 야드 | 약 6.0761 | 1.852m | 영국 해군: 6 피트 |
| 케이블 (cable) | 100 패덤 | 약 607.61 | 185.2m | 1/10 해리 |
| 해리 (nautical mile) | 10 케이블 | 약 6076.1 | 1852m | 해상/항공 거리 측정, 대원의 1분 |
| 건터의 측량용 단위 (17세기 이후) | ||||
| 링크 (link) | 7.92 인치 | 0.201168m | 1/100 체인, 1/1000 펄롱 | |
| 로드 (rod) | 25 링크 | 5.0292m | 폴(pole), 퍼치(perch)라고도 함 | |
3.2. 면적 단위
퍼치(perch)는 1 로드 × 1 로드의 면적을 가지며, 약 25.29m2, 제곱야드, 에이커, 25.29285264m2에 해당한다. 원래는 "제곱 로드"라고 불러야 하지만, 수 세기 동안 이 단위는 "폴", "퍼치" (또는 "제곱 폴", "제곱 퍼치")라고 불려왔다.
루드(rood)는 40 퍼치에 해당하는 면적이다. 1 펄롱 × 1 로드의 면적을 가지며, 약 1011.71m2, 제곱야드, 에이커, 1011.7141056m2이다.
에이커는 4 루드에 해당하는 면적이다. 1 펄롱 × 1 체인의 면적을 가지며, 약 4046.86m2, 제곱야드, 4046.8564224m2이다.
제곱마일은 640 에이커에 해당하는 면적이다. 1 마일 × 1 마일의 면적을 가지며, , 제곱야드, 이다.
| 단위 | 제곱피트 | 제곱야드 | 에이커 | 제곱미터 | 헥타르 |
|---|---|---|---|---|---|
| | 약 25.29m2 || || || 25.29285264m2 || 0.002529285264ha | |||||
| | 약 1011.71m2 || || || 1011.7141056m2 || 0.10117141056ha | |||||
| | 약 4046.86m2 || || 1 || 4046.8564224m2 || 0.40468564224ha | |||||
| | || || 640 || || | |||||
| 참고: * 제곱 로드는 수세기 동안 폴 또는 퍼치로 불렸으며, 더 정확하게는 제곱 폴 또는 제곱 퍼치로 불렸다. | |||||
3.3. 부피 단위
액량 온스, 질, 파인트, 쿼트, 갤런 등의 부피 단위는 1824년 도량형법에 따라 정의되었다. 1824년 법은 이전까지 사용되던 다양한 갤런을 무효화하고, 에일 갤런에 가까운 법정갤런(제국갤런)으로 통일했다. 1갤런은 30inHg 기압, 62°F 온도에서 약 4.54kg 무게의 액체 물이 차지하는 부피(277.274cuin)로 정의되었다. 1963년에는 밀도 인 증류수 약 4.54kg가 밀도 인 추로 잰 기압의 공기 중에서 잰 부피()로 정의가 수정되었다. 1985년에는 1갤런이 정확하게 로 정의되었다.
약형 단위계는 1826년부터 제약 목적으로 사용되었으나, 1971년 1월 1일부터 영국에서 미터법으로 대체되었다.
3.4. 질량 및 무게 단위
19세기에서 20세기 사이 영국은 질량과 무게에 대해 세 가지 다른 단위계를 사용했다.
* 트로이 무게 (Troy): 귀금속에 사용되었다.
* 상형 무게(Avoirdupois): 대부분의 용도에 사용되었다.
* 약형 무게(Apothecaries): 미터법이 정착되면서 현재는 거의 사용되지 않는다.
질량과 무게의 구분이 항상 명확하진 않았다. 엄밀하게는 1파운드가 질량의 단위이지만 일반적으로는 무게라고도 말한다. 구분이 필요한 경우에는 파운드힘이라는 용어를 사용해 질량이 아닌 힘의 단위를 사용할 수 있다. 트로이 파운드(373.2417216g)는 1824년 도량형법에 따라 질량의 기본 단위가 되었으나 1879년 1월 1일 영국에서 사용이 폐지되었으며, 트로이 온스(31.1034768g)의 소수점 이하 단위만 유지되었다. 1855년 영국 도량형법에서는 질량의 기본 단위를 상형으로 전환했다. 모든 질량 단위계에서 기본 단위는 파운드이고 다른 모든 단위는 파운드의 분수 혹은 배수로 정의된다.
| 단위 | 파운드 | SI 단위변환 | 참조 | ||
|---|---|---|---|---|---|
| 그레인 (grain, gr) | 64.79891mg | 정확히 64.79891mg이다. | |||
| 드람 (drachm, dr) | 1.7718451953125g | 1드람은 온스이다. | |||
| 온스 (ounce, oz) | 28.349523125g | 1온스는 파운드이다. | |||
| 파운드 (pound, lb) | 1 | 0.45359237kg | 1994년 도량형법에 따라 미터법의 정확한 참값으로 정의되었다. | ||
| 스톤 (stone, st) | 14 | 6.35029318kg | 영어권에서는 무게의 단위로 스톤을 종종 사용하기도 한다. 사람의 몸무게의 경우도 일반적으로 파운드만으로 표기하는 미국, 캐나다와 비교하여 상형 단위계를 사용하는 영국에서는 일반적으로 스톤과 파운드 2개 단위로 표기한다. | ||
| 쿼터 (quarter, qr 혹은 qtr) | 28 | 12.70058636kg | 1쿼터 (문자 그대로 헌드레드웨이트의 )은 2스톤 혹은 28파운드와 같다. 쿼터라는 단위는 소매점에서는 4온스, 즉 파운드를 의미하기도 한다. | ||
| 헌드레드웨이트 (hundredweight, cwt) | 112 | 50.80234544kg | 1제국 헌드레드웨이트는 8스톤과 동일하다. 이를 "롱 헌드레드웨이트"(long hundredweight) 즉 112파운드라고 부르는데 미국이나 캐나다에서 사용하는 100파운드의 헌드레드웨이트는 반대로 "숏 헌드레드웨이트"(short hundredweight)라고 부른다. | ||
| 톤 (ton, t) | 2240 | 1016.0469088kg | 1톤은 20헌드레드웨이트와 같다(이는 미국과 캐나다에서 사용하는 단위계에서도 동일하다). 제국 헌드레드웨이트는 미국, 캐나다의 헌드레드웨이트보다 12% 더 크다. 제국톤(혹은 롱톤)은 약 1016.05kg로 미터톤(대략 약 999.99kg)과 거의 동일하지만 미국에서 사용하는 숏톤(약 907.18kg)은 롱톤보다 10.7% 더 작다. | ||
| 중력 단위 | |||||
| 슬러그 (slug) | 약 14.59kg | 14.59390294kg | 제국 단위계와 미국 단위계 양쪽에서 쓰이는 슬러그의 정의는 1파운드힘(lbf)이 가해졌을 때 1 ft/s2만큼 가속되는 질량을 의미한다. | ||
| F | = ma (뉴턴의 제2법칙) | ||||
| 1 lbf | = 1 slug × 1 ft/s2 (위에서의 정의) | ||||
| 1 lbf | = 1 lb × g/gc (파운드힘을 이용한 정의) | ||||
| g | ≈ 32.17404856ft/s2 | gc | ≈ 32.17404856lbm⋅ft/lbf⋅s2 | ||
| ∴ | 1 slug | ≈ 약 14.59kg | |||