수압

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1. 개요
2. 정지 상태의 물에서의 수압 (정수압)
3. 운동하는 물에서의 수압 (동압)
4. 수압 관련 기술 및 정책 (대한민국)
참조

1. 개요

수압은 물이 물체에 가하는 압력을 의미하며, 정지 상태의 물에서의 수압(정수압)과 운동하는 물에서의 수압(동압)으로 구분된다. 정수압은 물의 밀도, 중력 가속도, 깊이에 비례하며, 동압은 물의 운동 에너지에 의해 발생하며 속도의 제곱에 비례한다. 수압은 기술 및 정책 분야에서도 활용된다.

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유체 정역학은 정지 유체의 압력과 힘을 연구하는 학문으로, 아르키메데스와 파스칼의 발견을 통해 발전했으며, 댐 건설이나 잠수함 설계, 혈관 내 압력 등 다양한 분야에 응용된다.
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수압
개요
압력은 표면에 수직으로 작용하는 힘이다.
SI 단위	파스칼 (Pa)
유도 단위	N/m^2, lbf/in^2
다른 단위	바 토르 PSI 대기압 수주 밀리미터 수주 인치
정의
공식 기호	p 또는 P
수식	p = F/A
변수	p는 압력이다. F는 힘의 크기이다. A는 힘이 작용하는 표면의 면적이다.
유체 정역학
수식	p = ρgh
변수	p는 유체 정역학적 압력이다. ρ는 유체의 밀도이다. g는 중력 가속도이다. h는 높이 또는 유체의 깊이이다.
기타
관련 주제	응력 간극 수압 대기압 표면 장력 모세관 현상 음압 혈압

2. 정지 상태의 물에서의 수압 (정수압)

정지 상태의 물에서 물체에 작용하는 압력인 정수압은 물체와 수면 사이 물의 무게 때문에 발생하며, 측정 지점과 수면 사이의 거리(깊이)에 비례한다.

2. 1. 정수압의 공식

물이 정지 상태에 있을 때의 수압, 즉 물이 물체에 가하는 압력 ''p''는 물체와 수면 사이의 물의 무게에 의한 것으로, 측정 지점과 수면의 거리(깊이)에 비례하며 다음과 같이 나타낸다.

:

p = \rho g h

$\rho$ 는 물의 밀도 (\증류수의 밀도는 약 1000kg/m³)
$g$ 는 중력 가속도 (약 9.8m/s²)
$h$ 는 측정 지점과 수면의 거리(깊이)

단, 위 식은 게이지 압력이며, 지구상에서 대기에 개방된 수면을 가진 물의 수압을 절대 압력으로 나타낼 때는 대기압(해수면에서 1 표준 기압)이 더해진 값이 된다. 또한, 물에 인위적으로 힘을 가하여 수압을 높일 수 있다.

구체적인 예로, 수면에서 깊이

h

= 1cm의 깊이에서는 게이지 압력으로 약 98Pa의 수압이 발생한다.

2. 2. 정수압의 특징

물이 정지 상태에 있을 때의 수압, 즉 물이 물체에 가하는 압력은 물체와 수면 사이의 물의 무게에 의한 것으로, 측정 지점과 수면의 거리(깊이)에 비례하며, 다음과 같이 나타낸다.

:''p'' = ρgh

:* ρ는 물의 밀도(증류수의 밀도는 약 1000kg/m³)

:* ''g''는 중력 가속도 (약 9.8m/s²)

:* ''h''는 측정 지점과 수면의 거리(깊이)

위 식은 게이지 압력이며, 지구상에서 대기에 개방된 수면을 가진 물의 수압을 절대 압력으로 나타낼 때는 대기압(해수면에서 1 표준 기압)이 더해진 값이 된다. 또한, 물에 인위적으로 힘을 가하여 수압을 높일 수 있다.

구체적인 예로, 수면에서 깊이 ''h'' = 1cm의 깊이에서는 게이지 압력으로 약 98Pa의 수압이 발생한다.

2. 3. 한국에서의 정수압 활용 사례

정수압은 정지 상태에 있는 물이 물체에 가하는 압력을 의미한다. 이는 물체와 수면 사이 물의 무게에 의해 발생하며, 측정 지점과 수면의 거리(깊이)에 비례한다.

정수압(

p

)은 다음 공식으로 나타낼 수 있다.

:

p = \rho g h

$\rho$ 는 물의 밀도 (증류수의 밀도는 약 1000kg/m3)
$g$ 는 중력 가속도 (약 9.8 m/s²)
$h$ 는 측정 지점과 수면의 거리(깊이)

위 식은 게이지 압력을 나타내며, 지구상에서 대기에 개방된 수면을 가진 물의 수압을 절대 압력으로 나타낼 때는 대기압(해수면에서 1 표준 기압)을 더한 값이 된다. 또한, 인위적으로 물에 힘을 가하여 수압을 높일 수 있다.

예를 들어 수면에서 깊이

h

= 1cm 지점에서는 게이지 압력으로 약 98 Pa의 수압이 발생한다.

3. 운동하는 물에서의 수압 (동압)

운동하는 물에서의 수압은 물의 운동 에너지에 의해 물체에 가해지는 동압을 의미한다. 이때 물은 주로 힘의 전달 매체로 작용하며, 압력을 발생시킨 원래 힘의 크기나 방수량을 나타내는 단위로 '수압'이 사용되기도 한다(예: 높은 수압으로 물을 방출하는 소방차).

3. 1. 동압의 공식

운동하는 물의 동압(dynamic pressure)은 속도 ''v''의 제곱에 비례하며, 다음과 같이 나타낼 수 있다.

:

p_\mathrm{dyna} = \frac{1}{2}\rho v^2

3. 2. 동압의 특징

운동하는 물에서의 수압은 물의 운동 에너지에 의해 물체에 가해지는 동압을 의미한다. 이때 물은 주로 힘의 전달 매체로 작용하며, 압력을 발생시킨 원래 힘의 크기나 방수량을 나타내는 단위로 '수압'이 사용되기도 한다(예: 높은 수압으로 물을 방출하는 소방차).

운동하는 물의 수압 ''p''_dyna^영어의 크기는 속도 ''v''^영어의 제곱에 비례하며, 그 관계는 다음과 같다.

:

p_\mathrm{dyna} = \frac{1}{2}\rho v^2

3. 3. 한국 소방 분야에서의 동압 활용

대한민국 소방 분야에서 동압은 고압 소방차와 같이 높은 수압으로 물을 방출하는 장비에 활용된다. 이러한 장비에서 '수압'이라는 용어는 물이 힘을 전달하는 매체로 작용할 때 압력을 발생시킨 원래 힘의 크기나 방수량을 나타내는 단위로 사용된다.

4. 수압 관련 기술 및 정책 (대한민국)

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