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토르 (단위)

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목차

1. 개요

토르(torr)는 압력의 단위로, 1 표준 기압의 1/760로 정의된다. 단위 기호는 "Torr"이며, 에반젤리스타 토리첼리의 이름을 따서 명명되었다. 토르는 고진공 물리학 및 공학 분야에서 주로 사용되며, 수은 기둥 밀리미터(mmHg)와 거의 동일한 값을 갖는다. 밀리토르(mTorr)와 마이크로토르(μTorr)는 토르의 분량 단위이다.

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토르 (단위)
일반 정보
이름토르
종류압력 단위
기호Torr
명명 유래에반젤리스타 토리첼리
정의
설명기압
값Pa
상세 정보
SI 단위 환산약

2. 명칭 및 표기

토르는 에반젤리스타 토리첼리의 이름을 따서 지어졌기 때문에, 단위 기호는 "Torr"로 대문자 T를 사용한다.[15] 단위 명칭은 영어로 "torr"이며, "Torr"로 표기하지 않는다. 밀리토르와 마이크로토르는 각각 "mTorr", "μTorr"로 표기한다.[15]

2. 1. 흔히 하는 오류

단위 이름 "토르(torr)"는 소문자로 표기하며, 기호("Torr")는 항상 대문자로 시작한다. 접두사 및 기타 단위 기호와 결합할 때도 마찬가지로 "mTorr"(밀리토르) 또는 "Torr⋅L/s"(토르-리터/초)와 같이 표기한다.[2] 기호(대문자)는 접두사 기호와 함께 사용해야 한다(따라서 mTorr과 millitorr은 올바르지만 mtorr과 milliTorr은 올바르지 않다).

토르는 때때로 테슬라의 SI 기호인 "T"로 잘못 표기되는데, 테슬라는 자기장의 세기를 측정하는 단위이다. 비록 자주 사용되지만, "Tor"라는 대체 표기는 잘못된 것이다. 토르, 밀리토르, 마이크로토르의 단위 기호는 각각 "Torr", "mTorr", "μTorr"이다.[15] Torr의 "T" 문자가 대문자임에 주의해야 한다. 이는 토르가 인명인 에반젤리스타 토리첼리 (Evangelista Torricelli)에서 유래했기 때문이다.

토르는 때때로 오해로 기호 "T"로 표시되는 경우가 있는데, 이는 SI 단위인 테슬라 (T)의 기호이므로 혼란을 야기하므로 사용해서는 안 된다. "Tor"라고 쓰이는 경우도 있는데, 이 또한 오류이다.

단위의 '''명칭'''은 영어로 "torr"로 표기한다. 이 경우에는 "Torr"로 하지 않는다.

3. 역사

에반젤리스타 토리첼리가 1644년에 기압계의 원리를 발견하면서 이 단위의 이름이 유래되었다.[17] 이후 1954년 제10차 국제도량형총회에서 기압의 정의가 개정되어, 1기압은 정확히 101325 파스칼과 같다고 규정되었다.[18] 또한 토르는 1기압의 760분의 1로 재정의되어, 수은의 밀도나 중력 가속도 측정값에 영향을 받지 않는 명확하고 정확한 정의를 가지게 되었다.

3. 1. 토리첼리의 기압계

에반젤리스타 토리첼리는 최초로 수은 기압계를 공표하여 상당한 주목을 받았다. 그는 기압에 대한 최초의 현대적인 설명을 한 인물이다. 당시 과학자들은 기압계 액면 높이의 작은 변동을 잘 알고 있었다. 이러한 변동은 기압 변화의 징후로 설명되었고, 기상학이 생겨났다.[17]

시간이 흐르면서, 0 ℃에서 높이 760밀리미터의 수은 기둥이 나타내는 압력은 표준 대기압과 같다고 여겨지게 되었다. 토리첼리를 기념하여 0℃에서 높이 1밀리미터의 수은 기둥이 나타내는 압력을 압력 단위로 삼아 "토르"로 명명하였다. 그러나 중력 가속도가 고도와 위도에 따라 달라지기 때문에 수은 기둥의 무게가 변동하고, 토르의 값이 장소에 따라 달라지는 문제가 있었다.

3. 2. 표준 대기압과 토르

토리첼리는 최초의 수은 기압계를 일반 대중에게 시연했을 때 상당한 주목을 받았다. 그는 대기압에 대한 최초의 현대적 설명을 한 것으로 알려져 있다. 당시 과학자들은 기압계에서 발생하는 작은 높이 변동에 익숙했다. 이러한 변동이 대기압 변화의 징후로 설명되면서 기상학이 탄생했다.

시간이 지나면서 0°C에서 760밀리미터의 수은이 표준 대기압으로 간주되었다. 토리첼리를 기리기 위해 토르는 0°C에서 1밀리미터의 수은과 같은 압력 단위로 정의되었다. 그러나 중력 가속도, 즉 수은 기둥의 무게는 고도와 위도의 함수이므로 (지구의 자전과 비구형성 때문에) 이 정의는 부정확하며 위치에 따라 다르다.

1954년, 제10차 국제 도량형 총회[3]에서 ''기압''의 정의가 현재 받아들여지는 정의로 수정되었다. 즉, 1기압은 101325 파스칼과 같다. 토르는 이후 1기압의 760분의 1로 재정의되었다. 이는 수은의 밀도나 지구의 중력 가속도 측정에 독립적인, 모호하지 않은 정확한 정의를 제공한다.[18]

4. 정의 및 다른 단위와의 관계

수은주 밀리미터(mmHg)는 133.322387415 Pa로 정의되며,[5] 이는 수은의 밀도와 표준 중력을 곱한 값으로 근사한다.

토르(torr)는 1 표준 기압의 1/760로 정의되며, 표준 기압은 101325 Pa이다. 따라서 1 토르는 101325/760 Pa, 약 133.322 Pa이다.

다른 압력 단위는 다음과 같다.


  • 바(bar): 100 kPa
  • 기압(atm): 101.325 kPa


바는 기상학에서 대기압을 나타낼 때, 토르는 고진공 물리학 및 공학에서 사용된다.[7][8][9]

4. 1. 수은주 밀리미터(mmHg)와의 관계

토르(torr)는 1 표준 기압의 1/760로 정의되며, 기압은 101325 파스칼(Pa)로 정의된다. 따라서 1 토르는 101325/760 Pa와 같다. 이 분수를 소수 형태로 나타내면 무한히 길고 주기적으로 반복되는 소수(순환마디 길이: 18)가 된다.[5]

수은 기둥 밀리미터(mmHg)는 정의에 따라 133.322387415 Pa (13.5951 g/cm3 × 9.80665 m/s2 × 1 mm)이며, 이는 수은의 밀도와 표준 중력을 사용하여 근사한 값이다.[5]

토르와 수은 기둥 밀리미터 사이의 관계는 다음과 같다.

  • 1 Torr = 0.999999857533699... mmHg
  • 1 mmHg = 1.000000142466321... Torr


1 수은 기둥 밀리미터와 1 토르 사이의 차이는 700만 분의 1 미만(0.000015% 미만)으로, 실용적인 목적에서는 무시할 수 있다.

유럽 연합에서는 수은 기둥 밀리미터를 1 mmHg = 133.322 Pa로 정의한다.[6] 따라서 다음과 같은 관계가 성립한다.

  • 1 Torr = 1.000002763... mmHg
  • 1 mmHg = 0.999997236... Torr


일본 계량법에서는 토르와 수은주 밀리미터 모두 101325/760 파스칼로 정의하여 수치상 차이가 없다.[16] 단, 용도에 차이가 있어 토르는 혈압 측정에 사용할 수 없다. 자세한 내용은 수은주 밀리미터#일본에서의 용도 구분을 참고한다.

4. 2. 액주형 단위(Manometric units)

마노미터 단위는 유체의 가정 밀도와 중력 가속도 가정을 기반으로 하는 단위로, 수은 밀리미터 또는 물 센티미터 등이 있다. 이러한 단위의 사용은 권장되지 않는다.[4] 그럼에도 불구하고, 마노미터 단위는 의학 및 생리학에서 일상적으로 사용되며, 기상 보고 및 스쿠버 다이빙과 같이 다양한 분야에서 계속 사용되고 있다.

4. 3. 다른 압력 단위와의 환산

토르(Torr)와 수은주 밀리미터(mmHg) 간의 관계는 다음과 같다.

  • 1 Torr = 0.999999857533699... mmHg
  • 1 mmHg = 1.000000142466321... Torr


1 수은주 밀리미터와 1 토르 사이의 차이 및 1 기압(101.325 kPa)과 760 mmHg (101.3250144354 kPa) 사이의 차이는 700만 분의 1 미만(0.000015% 미만)이다. 이 작은 차이는 실용적인 목적에서는 무시할 수 있다.

유럽 연합에서는 수은주 밀리미터를 다음과 같이 정의한다.[6]

: 1 mmHg = 133.322 Pa

따라서

  • 1 Torr = 1.000002763... mmHg
  • 1 mmHg = 0.999997236... Torr


다른 압력 단위는 다음과 같다.

  • 바(bar, 기호: bar): 정확히 100 kPa.
  • 기압(atm, 기호: atm): 정확히 101.325 kPa.


이 네 가지 압력 단위는 서로 다른 환경에서 사용된다. 예를 들어, 바는 기상학에서 대기압을 보고하는 데 사용된다.[7] 토르는 고진공 물리학 및 공학에서 사용된다.[8][9]

5. 분량 단위

계량법에서는 토르의 분량 단위인 다음의 것을 "생체 내의 압력의 계량"에 한정하여 사용할 수 있다.[14]


  • 밀리토르(mTorr) = 0.001 토르
  • 마이크로토르(μTorr) = 0.000001 토르

참조

[1] 웹사이트 History of the Barometer http://www.strange-l[...]
[2] 웹사이트 Rules and style conventions http://physics.nist.[...] NIST 2012-09-29
[3] 웹사이트 BIPM – Resolution 4 of the 10th CGPM http://www.bipm.org/[...]
[4] 웹사이트 National Physical Laboratory: Pressure units http://www.npl.co.uk[...]
[5] 서적 BS 350: Part 1: 1974 – Conversion factors and tables British Standards Institution 1974
[6] 웹사이트 Council directive 80/181/EEC https://eur-lex.euro[...] 1979-12-20
[7] 문서
[8] 서적 Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry https://books.google[...] Royal Society of Chemistry 2007
[9] 서적 Thermodynamics and Chemistry Prentice-Hall, Inc. 2001
[10] 웹사이트 計量単位令　別表第6 https://laws.e-gov.g[...]
[11] 문서
[12] 웹사이트 生体内圧力の計量単位について（周知） http://ajhc.or.jp/in[...] 経済産業省 計量行政室 2011-12
[13] 웹사이트 計量単位令　別表第6 https://laws.e-gov.g[...]
[14] 웹사이트 計量単位令　別表第6 https://laws.e-gov.g[...]
[15] 웹사이트 計量単位規則　別表第4 https://laws.e-gov.g[...]
[16] 웹사이트 計量単位令　別表第6 https://laws.e-gov.g[...]
[17] 웹사이트 History of the Barometer http://www.strange-l[...]
[18] 웹사이트 BIPM – Resolution 4 of the 10th CGPM http://www.bipm.org/[...]
[19] 문서 SI 단위계에서의 압력의 단위


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