섭씨

3. 정의 및 표기법

1948년 제9차 국제도량형총회와 국제도량형위원회(CIPM)는 온도와 각도 측정 간의 혼란을 없애기 위해 공식적으로 '섭씨(degree Celsius)'를 채택했다.^[16] 과학 분야에서는 '섭씨(Celsius)'가 일반적으로 사용되지만, 프랑스어와 영어권 국가에서는 비공식적인 맥락에서 '섭씨(centigrade)'가 여전히 사용되기도 한다. 그러나 '섭씨(centigrade)'의 사용 빈도는 시간이 지남에 따라 감소했다.^[17] 호주 미터법 전환으로 1972년 9월 1일 이후 호주의 기상 예보는 섭씨로만 제공되었고,^[18] 영국 BBC 날씨 예보는 1985년 2월에 '섭씨(centigrade)'에서 '섭씨(Celsius)'로 바뀌었다.^[19]

1967년 온도의 SI 기본 단위가 켈빈(kelvin)으로 바뀌면서 대문자가 포함된 단위명을 가진 유일한 SI 단위는 '섭씨'가 되었다. 복수형은 '섭씨도(degrees Celsius)'이다.^[24] 국제도량형국(BIPM)의 일반적인 규칙에 따르면 숫자 값은 항상 단위 앞에 오며, 단위와 숫자 사이에는 항상 공백이 있어야 한다. 예를 들어 "30.2 °C"와 같이 표기해야 하며("30.2°C" 또는 "30.2° C"와 같이 표기해서는 안 된다).^[25]

유니코드는 섭씨 기호(℃)를 제공한다.^[61] 그러나 이것은 레거시 인코딩과의 호환성을 위해 제공된 호환 문자이다. 유니코드 표준은 이 문자 사용을 권장하지 않으며, °C (도 기호+C) 조합으로 나타내는 것을 권장한다.^[61]

한국과 중국에서는 섭씨(攝氏)라고 부르기도 하며, 한국에서는 흔히 '세氏'라고 부르기도 한다. 섭씨의 어원은 셀시우스의 중국어 음역 “攝爾修斯”(攝爾修斯|Shè'ěrxiūsī^중국어)에서 “섭(攝)” 자와 인명에 붙이는 접미사 “씨(氏)”를 붙여 “섭씨”가 되었다. 한국 계량법은 명칭으로 "켈빈", "섭씨", 또는 "도"만을 규정하고 있으므로,^[38] 거래 또는 증명에 사용하는 경우에는 섭씨나 세씨 명칭을 사용할 수 없다.^{[39][40][41][42]}

3. 1. 정의

• 섭씨 = 켈빈 = 볼츠만 상수를 로 함으로써 결정되는 온도^[35]
• 섭씨 온도 = 켈빈으로 나타낸 열역학적 온도 값에서 273.15를 뺀 값

물의 녹는점과 끓는점은 더 이상 섭씨 온도 눈금의 정의에 포함되지 않는다. 1948년, 정의는 물의 삼중점을 사용하도록 변경되었다.^[32] 2005년에는 삼중점에 대해 정확하게 정의된 동위원소 조성의 물(VSMOW)을 사용하도록 정의가 더욱 개선되었다. 2019년에는 볼츠만 상수를 사용하는 정의로 변경되어 켈빈의 정의가 물의 성질과 완전히 분리되었다. 이러한 공식적인 정의 각각은 당시 계측학의 정확도 한계 내에서 섭씨 온도 눈금의 숫자 값을 이전 정의와 동일하게 유지했다.

1948년 제9차 국제 도량형 총회(CGPM)가 결의안 3에서 물의 삼중점을 정의점으로 사용하는 것을 처음 고려했을 때, 삼중점은 물의 알려진 녹는점보다 0.01℃ 더 높은 것에 매우 가까웠기 때문에 단순히 정확히 0.01℃로 정의되었다. 그러나 후속 측정 결과 VSMOW의 삼중점과 녹는점의 차이는 실제로 0.01℃보다 매우 약간(< 0.001℃) 더 크다는 것이 밝혀졌다. 따라서 얼음의 실제 녹는점은 0℃보다 매우 약간(1/1000도 미만) 낮다. 또한 물의 삼중점을 273.16K로 정의함으로써 절대 열역학적 온도 눈금(절대 영도 참조)에 따라 각 1℃ 증분의 크기를 정확하게 정의했다. 이제 물의 실제 끓는점과 분리되어 "100℃"는 절대적인 측면에서 0℃보다 ''정확히'' (약 36.61% 열역학적으로 더 높음)만큼 더 높다. 표준 대기압 하에서 VSMOW의 끓는점은 실제로 373.1339K(99.9839℃)였다. ITS-90(많은 정의점으로 구성되고 고정밀 계측에 일반적으로 사용되는 보정 표준)에 보정된 경우, VSMOW의 끓는점은 약 99.974℃로 약간 낮았다.^[33]

3. 2. 표기법

“단위의 명칭”은 다음과 같다.^[50]

“량의 값의 형식”은 다음과 같다.^[51]

유니코드 섭씨도 기호는 기존 문자 코드와의 호환성을 위해 마련된 호환 문자이다. 유니코드 표준에서는 섭씨도 기호는 (도)와 (대문자 C)를 조합하여 사용하고, 검색 시에는 이것과 한 글자의 「℃」를 동일시하는 것을 추천하고 있다.^[58]

4. 섭씨와 켈빈의 관계

섭씨는 단위 이름 및 기호 사용과 관련하여 켈빈과 동일한 규칙을 따른다. 섭씨 눈금을 따라 특정 온도를 표현하는 것(예: "갈륨은 29.7646°C에서 녹는다") 외에도, 섭씨는 온도 *간격*, 즉 온도 차이나 불확실성을 나타내는 데에도 적합하다(예: "표준 불확실도는 ±3 °C이다").^[28] 이러한 이중 사용 때문에, 양이 온도 간격임을 나타내는 데 단위 이름이나 기호에 의존해서는 안 되며, 문맥이나 명시적인 진술을 통해 명확하게 해야 한다.^[29]

섭씨 측정은 구간 척도를 따르지만 비율 척도는 따르지 않으며, 절대 척도가 아닌 상대 척도를 따른다. 예를 들어, 20°C인 물체는 10°C일 때의 두 배의 에너지를 가지고 있지 않으며, 0°C가 가장 낮은 섭씨 값이 아니다. 따라서 섭씨는 유용한 구간 측정이지만 무게나 거리와 같은 비율 측정의 특성을 가지고 있지 않다.^[30]

5. 섭씨와 화씨의 관계

섭씨 온도에서 화씨 온도로 바꿀 때는 섭씨 온도에 1.8을 곱하고 32를 더한다. 화씨 온도에서 섭씨 온도로 바꿀 때는 화씨 온도에서 32를 빼고 1.8로 나눈다. 섭씨와 화씨는 -40도에서 같은 값을 가진다. 즉, -40℃ = -40℉이다.

6. 주요 온도

7. 섭씨 온도와 섭씨도

19세기 이후로 전 세계 과학계와 온도 측정 분야에서는 "섭씨 눈금(centigrade scale)"이라는 표현을 사용해 왔으며, 온도는 종종 단순히 "도(degrees)" 또는 더욱 정확하게 표현하고자 할 때 "섭씨(degrees centigrade)"로 표기하고 °C 기호를 사용했다.

프랑스어에서 "centigrade"는 각도 측정에 사용될 때 그라디안의 100분의 1을 의미하기도 한다. 나중에 온도에 대해 "centesimal degree"라는 용어가 도입되었지만^[15] 프랑스어와 스페인어에서 그라디안(직각의 100분의 1)을 의미하기 때문에 문제가 있었다. 1948년 제9차 국제도량형총회와 국제도량형위원회(CIPM)가 온도에 대해 공식적으로 "섭씨(degree Celsius)"를 채택하면서 온도와 각도 측정 간의 혼란 위험이 제거되었다.^[16]

"섭씨(Celsius)"는 과학 분야에서 일반적으로 사용되지만, 특히 비공식적인 맥락에서 프랑스어와 영어권 국가에서는 여전히 "섭씨(centigrade)"가 사용되고 있다. "섭씨(centigrade)"의 사용 빈도는 시간이 지남에 따라 감소했다.^[17]

호주 미터법 전환으로 인해 1972년 9월 1일 이후 호주의 기상 예보는 섭씨(Celsius)로만 제공되었다.^[18] 영국에서는 1985년 2월이 되어서야 BBC 날씨 예보가 "섭씨(centigrade)"에서 "섭씨(Celsius)"로 바뀌었다.^[19]

과거에는 섭씨 온도 간격(temperature interval) 또는 온도 차(temperature difference)를 나타낼 때 'degree'(약자 'deg')가 사용되었다. 이는 1948년 제9차 국제도량형총회(CGPM)가 규정했기 때문이다.^[43] 그러나 이 규정은 1967/68년 제13차 국제도량형총회(CGPM) 결의에 의해 폐지되었고, 1980년 이후로는 degree(약자 deg)의 사용이 금지되었다.^[44]

「섭씨'''온도'''(Celsius temperature^영어)」는 기준 온도 $T\_0$ = 273.15 K(거의 빙점)로부터의 온도 차이 $t\; =\; T\; -\; T\_0$로 정의되는 양의 명칭이며,^[45] 「섭씨'''도'''(degree Celsius^영어)」는 섭씨온도를 나타내는 온도 단위의 명칭이다. 온도의 '''단위'''라고 할 경우에는, 다른 물리 단위와 마찬가지로, 온도의 1단위(즉, 온도 간격)를 말한다. 국제단위계(SI)나 일본의 계량법에서의 "온도의 단위"는 켈빈 또는 섭씨'''도'''(또는 단순히, '''도''')이다.

예를 들어, 체온이 36.5 ℃일 때, 이 36.5 ℃는 온도의 높이를 나타내는 「섭씨'''온도'''」(Celsius temperature)이고, 「섭씨'''도'''」가 아니다. 섭씨온도(36.5 ℃ 등)의 표현에 사용되는 단위(1도 분의 온도 간격)가 「섭씨'''도'''」(degree Celsius)이다. 체온이 36.5 ℃에서 38.7 ℃로 상승한 경우, 「2.2 섭씨'''도''' (degrees Celsius) 상승했다」 또는 「2.2'''도''' (degrees) 상승했다」라고 말하는 것이지, 「2.2'''온도''' 상승했다」라고 말하는 것은 잘못이다.

그러나, 일본어에서는 보통 「체온은 36.5'''도'''다」라고 말하고, 「체온이 2.2'''도''' 상승했다」라고 말하여, 같은 「도」를 사용하기 때문에, 문자상으로도 개념상으로도 구별이 어렵지만, 다른 개념이다. 영어에서는 temperature와 degree로 구별이 명확하다. 그리고 1섭씨'''도''' = 1 K(켈빈)이다.

일반적으로는 이러한 차이가 의식되지 않고, 「섭씨도」와 「섭씨온도」가 흔히 혼동되어 혼란을 초래하는 경우가 많다(이러한 혼동은 「화씨도」와 「화씨온도」에도 볼 수 있다).

8. SI 접두어

섭씨(℃)의 배량·분량을 나타내기 위해, 예를 들어 m℃(밀리섭씨도)와 같이 SI 접두어를 붙일 수 있다. 이는 일본 계량법에서도 같다.^[52] 국제단위계 국제문서 제7판(1998)은 SI 접두어를 붙여도 좋다고 주석하고 있다.^[53]

참조

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