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기압

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목차

1. 개요

기압은 단위 면적당 작용하는 힘의 크기를 나타내는 물리량이다. 표준 대기압은 역사적으로 0°C에서의 수은 기둥 760mm가 가하는 압력으로 정의되었으며, 1954년 국제도량형총회에서 101325 파스칼(Pa)로 정의되었다. 화학 분야에서는 표준 온도 및 압력(STP) 조건에서 압력의 기준이 사용되며, 1982년 국제 순수·응용 화학 연합(IUPAC)은 표준 압력을 100kPa(1bar)로 권고했다. 기압은 다양한 단위로 표현되며, 파스칼(Pa), 바(bar), 기압(atm), 토르(Torr), psi 등이 사용된다.

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기압
단위 정보
이름기압
영어 이름atmosphere
기호atm
물리량압력
정의정확히
유래해수면에서의 대기압
SI 단위 환산
미국 단위 환산

2. 역사

표준 대기압은 원래 0°C에서의 수은 기둥 760mm가 표준 중력(''g''n = )에서 가하는 압력으로 정의되었다.[2] 이는 물리적 및 화학적 성질에 대한 기준 조건으로 사용되었으며, 섭씨 온도 눈금은 이 압력에서 물의 끓는점을 100 °C로 설정했다. 1954년, 제10차 국제도량형총회 (CGPM)는 일반적인 사용을 위해 ''표준 대기압''을 채택하고, 이를 정확히 다인/제곱 센티미터()와 같다고 정의했다.[3] 이는 특정 물질의 특성과 무관한 방식으로 압력을 정의한 것이다. 또한, CGPM은 이전 정의(제9차 CGPM)가 "일부 물리학자들이 표준 대기압의 정의가 온도 측정법에서 정확한 작업에만 유효하다고 믿게 만들었다"는 오해가 있었다고 언급했다.[3]

화학 및 다양한 산업 분야에서, ''표준 온도 및 압력''에서 언급되는 기준 압력은 1982년 이전에는 일반적으로 101.325kPa였지만, 그 이후로 표준이 달라졌다. 1982년, 국제 순수·응용 화학 연합은 물질의 물리적 특성을 명시하기 위해 ''표준 압력''을 정확히 100kPa로 할 것을 권고했다.[4]

1954년, 국제도량형총회 (CGPM) 제10차 총회에서 일반적인 용도를 위한 표준 기압이 채택되어, 1제곱센티미터당 의 압력()과 같다고 정의되었다. 이 값은, CGPM 개최지 파리와 같은 위도의 평균 해수면 (mean sea level, MSL)에서의 평균 기압을 기반으로 한다. 이 값은, 세계의 선진 공업국의 대부분이 프랑스와 같은 위도에 있기 때문에, 이들 국가에서의 평균 해수면에서의 평균 기압과 거의 같다.

화학에서는, 표준 상태 중 "표준 온도 및 압력" (Standard Temperature and Pressure, STP)의 이전 정의는 섭씨 0도 (273,150)의 온도와 1 표준 기압 [1atm＝101.325kPa]이었다. 그러나 1982년에 국제 순수·응용 화학 연합 (IUPAC)은 물질의 물리적 상태를 명확히 표시할 목적으로, "표준 압력" (standard pressure)은 100kPa로 정의되어야 한다고 권고했다[11]。

1바 = 이기 때문에, 실용적으로는 부정확하지만 바(bar)로 대체되는 경우가 있다. 1기압을 1바로 대체하면 1.3% 정도의 오차가 발생하지만, 실용상 오차 범위로 간주된다.

3. 압력 단위 및 환산

압력의 단위는 여러 가지가 있으며, 서로 환산할 수 있다. 다음은 압력 단위 간의 관계를 나타낸 표이다.

압력 단위
파스칼(Pa)[15]바(bar)공학 기압(at)기압(atm)토르(Torr)제곱 인치 당 파운드(psi)
1 Pa≡ 1 N/m210−51.0197×10−59.8692×10−67.5006×10−3145.04×10−6
1 bar100,000≡ 106 dyn/cm21.01970.98692750.0614.504
1 at98,066.50.980665≡ 1 kgf/cm20.96784735.5614.223
1 atm101,3251.013251.0332≡ 1 atm76014.696
1 Torr133.3221.3332×10−31.3595×10−31.3158×10−3≡ 1 Torr; ≈ 1 mmHg19.337×10−3
1 psi6,894.7668.948×10−370.307×10−368.046×10−351.715≡ 1 lbf/in2



표준 대기압(1기압)은 원래 0 °C영어에서의 수은 기둥 760mm가 표준 중력(''g''n = )에서 가하는 압력으로 정의되었다.[2] 1954년 제10차 국제도량형총회(CGPM)에서는 표준 대기압을 다인/제곱 센티미터(Pa)로 정의했다.[3]

3. 1. 실용적 사용

1 atm의 압력은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

1954년, 국제도량형총회 (CGPM) 제10차 총회에서 일반적인 용도를 위한 표준 기압이 채택되어, 1제곱센티미터당 의 압력()과 같다고 정의되었다.

화학에서 표준 상태 중 "표준 온도 및 압력" (Standard Temperature and Pressure, STP)의 이전 정의는 섭씨 0도 (273.15켈빈)의 온도와 1 표준 기압 [1atm＝101.325킬로파스칼(kPa)]이었다. 그러나 1982년에 국제 순수·응용 화학 연합 (IUPAC)은 물질의 물리적 상태를 명확히 표시할 목적으로, "표준 압력" (standard pressure)은 100 kPa (＝1바)로 정의되어야 한다고 권고했다[11]。

1바 = 이기 때문에, 실용적으로는 부정확하지만 바(bar)로 대체되는 경우가 있다. 1기압을 1바로 대체하면 1.3% 정도의 오차가 발생하지만, 실용상 오차 범위로 간주된다.

3. 2. 절대 압력 (ata)

'''ata''' 표기는 표준 대기압(atm) 또는 기술 대기압(at)으로 측정되는 절대 압력을 나타내는 데 사용되었다.[7][8]

참조

[1] 웹사이트 Water Pressures at Ocean Depths https://www.pmel.noa[...] 2022-10-11
[2] 서적 Physics for Students of Science and Engineering Part 1 Wiley 1960
[3] 웹사이트 BIPM - Resolution 4 of the 10th CGPM https://www.bipm.org[...]
[4] 웹사이트 Standard Pressure http://goldbook.iupa[...]
[5] 서적 BS 350:Part 1:1974 Conversion factors and tables, Part 1. Basis of tables. Conversion factors British Standards Institution 1974
[6] 서적 BS 350:Part 1:1974 Conversion factors and tables, Part 1. Basis of tables. Conversion factors British Standards Institution 1974
[7] 웹사이트 The Difference Between An ATM & An ATA http://scubadoobydoo[...] 2008-03-02
[8] 서적 BS 350:Part 1:1974 Conversion factors and tables, Part 1. Basis of tables. Conversion factors British Standards Institution 1974
[9] 법률 計量法　別表第三 圧力の欄、気圧 https://laws.e-gov.g[...]
[10] 법률 計量単位規則　別表第2 圧力（2回目の欄）、気圧の欄、「atm」 https://laws.e-gov.g[...]
[11] 웹사이트 Standard Pressure http://goldbook.iupa[...]
[12] 서적 Civil Engineering Reference Manual for the Pe Exam Professional Publications 2011
[13] 웹사이트 Fort Hood Review Sessions for Professional Engineering Exam http://engineeringre[...] 2011-10-26
[14] 웹인용 Water Pressures at Ocean Depths https://www.pmel.noa[...] 2022-10-11
[15] 문서 SI 단위계에서의 압력의 단위

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