절대압, 계기압, 진공압 쉽게 알아보기

안녕하세요

이번엔 절대압, 계기압, 진공압에 대해서 최대한 쉽게(?) 알아보도록 하겠습니다.

소방공부를 하게 되면 유체역학에서 빠질 수 없는 기본사항인데요. 이것은 나아가 각종 문제에도 조용히 스며들어가 있는 개념들이라서 빠르게 캐치가 되어야 하는 부분입니다.

그리고 시험뿐만 아니라 실제 소방설비를 볼때도 필수적으로 알아야 하는 개념이라고 할 수 있습니다.

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이 개념의 출발점은

"절대압 = 대기압 + 계기압"

으로 정리할 수 있습니다. 이것이 확실하게 정립되어 있지 않았을 때 계기압 -34kPa로 나오거나 진공압 56kPa으로 나왔을 때 이것과 관련된 여러식을 꺼내보면서 여기다가 적용해야 하나? 다른곳에 적용해야 하나? 하고 헷갈리게 된다고 생각합니다.

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부가적으로 나오는 것이 '절대압 = 대기압 - 진공압' 인데요 이것은 결국 계기압이 음수(마이너스)가 나왔을 때를 의미하는 것으로 " -계기압 = 진공압 "을 의미합니다.

계기압 -10kPa로 나온 것을 진공압 10kPa로 표시하기 위해서 사용하는 용어로 볼 수 있습니다

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그 다음으로 생각해야 하는 것은 기준점을 알아야 한다는 것입니다.

현재 우리가 살고 있는 지구의 대기압력은 1atm으로 모두들 알고 계실 것입니다.

하지만 1atm이 우리 지구상에 기본적으로 존재함에도 불구하고 압력계의 압력수치를 볼때 10kPa이 나왔다면 이 수치는 대기압은 표시하지 않고 나온 압력수치라고 할 수 있습니다. 그 이유는 우리 지구상의 대기압을 기준점으로 생각해서 대기압에서 추가되는 압력만을 수치로 나타내기 때문입니다. 그것이 압력계이고 그 압력을 계기압이라고 합니다.

압력을 이야기할 때 두가지의 경우를 기준점으로 생각할 수 있습니다.

첫번째는 진짜 압력 0을 기준으로 할 수 있습니다(절대압)

두번째는 현재 우리가 살고 있는 지구의 압력을 0으로 할 수 있습니다(계기압)

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대기압은 변하지 않는 값이고 변하는 것은 계기압이라고 할 수 있습니다.

계기압이 양수(+)일 경우에는 다음 그림과 같이 생각하시면 됩니다 (발로 그려봤어요.. ㅎ)

절대압 = 대기압 + 계기압(양수)

계기압이 음수(-)일 경우는 다음과 같이 생각하시면 됩니다

절대압 = 대기압 - 진공압(= - 계기압)

정리를 해보자면 식은 "절대압 = 대기압 + 계기압" 이것만 알고 계시면 됩니다

부가적으로 계기압이 음수일때 " 진공압 = -계기압 " 으로 부를 수 있으므로 이러한 용어 구분에 주의하시고 마지막으로 0의 기준점을 '순수한 압력의 0'을 기준으로 하느냐 '대기압력(지구압력) 0'을 기준으로 하느냐를 생각하면서 연습하시면 모든 문제가 빠르게 해결될 것이라고 생각합니다. 물론 생각하는 연습을 자주 해줘야하는 것은 필수입니다.

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입문자를 위한 설명이기에 대기압을 언급할 때 atm으로 표시하고 계기압을 표시할 때 kPa로 해서 혼동을 줄 수 있기 때문에 추가로 이야기를 하자면 압력은 여러 단위로 표시할 수 있습니다.

대기압 1atm = 760mmHg = 101.325kPa = 10.332mH₂O= 1.0332kgｆ/㎠ = 14.7psi = 1.013bar

= 30inHg

참고하시면 될 것 같습니다.(사실 소방할려면 필수적으로 외워야 함 ㅎ)