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Vacuum 1. 토리첼리의 실험 1643년 이탈리아의 물리학자 토리첼리는 유리관과 수은을 사용하여 다음과같은 실험을 하였습니다. 즉,단면적1cm인 한쪽 끝이 막힌 길이 1m의 유리관 안에 수은을 가득 채운 다음, 수은이 담긴 그릇 안에 거꾸로 세우면, 유리관 안의 수은주는 그릇에 담겨 있는 수은의 표면으로부터 76cm의 높이를 항상 유지 하게된다는 것입니다. 이때 유리관 윗쪽에는 진공상태가 되는데 이를"토리첼리 진공" 이라합니다. 유리관 안의 수은주가 76cm가 되는 것은 수은주의 무게가 그릇에 담긴 수은의 표면에 작용하는 대기의 압력과
균형을 이루기 때문입니다. 이 실험으로 대기압(1기압)은 높이 76cm의 수은주 무게와 같다는 사실이 발견되었으며, 이는 오늘날 진공의 측정
단의에 있어서도 기초적인 개념이 되고 있습니다. 우리가 흔히 사용하는 진공도의 단위인 토르(Torr)는 토리첼리의 머릿 글자를 딴 것이며, 대기압 상태를 표시하는 760Torr나 760mmHg,76cmHg 등도 모두 토리첼리의 실험에서 나타나는 수은주의 길이를 이용 한 대기압의 표시인 것입니다. 2. 진공단위 한국공업규격(KS)에서는 진공도의 단위로 Torr와 Pa를 규정하고 있으나, 일반적으로 Torr가 널리 사용되고 있습니다. Torr는 mmHg 와 동일한 단위이며, cmHg도 단지 mm를 cm로 표시한 것으로 같은 개념입니다. 그러나 독일공업규격(DIN)에서는 mbar를 사용하고 있는데, 이는 대기압을 C,G,S단위 표시인 dyne으로나타내는 것으로, 1mbar는 1cm에 대하여 1000dyne의 힘이 작둁용하는 압력을 나타냅니다. 이를 좀더 쉽게 이해하기 위하여 대기압을 우선g으로 나타내보면, 1기압은=76cmHg 76cm인 수은주의 부피=1cm(수은주의 단면적)+76cm=76cc 76cc+13.6(수은의 비중)+1033.6g이 되고, 1g=980dyne으므로 1033.6g+980dyne=1012928dyne=1013.3mbar 즉, 1기압=1013.3mbar가 되는것입니다. 그밖에 종종 쓰이는 진공도의 단위로는 inHg와%가 있습니다. inHg는 수은주의 길이를 단지 inch로 표시한
것에 불과하며, %는 완전진공 상태를 가정하여 100% 진공으로 보고, 대기상태를 0% 진공으로 하여 진공도를 표시하는 것입니다.
그 외에도 bar,Psi,lbf in, inHO,mmHO등이 진공도 단위로 쓰이기도 하나 그리 흔치 않으므로 생략합니다.
(대기압)1기압 = 29.92 inHg
(대기압)1기압 = 0%
3. 절대압과 게이지압 절대압이란, 수은주 게이지로 표시할 경우, 수은의 높이를 그대로 사용하는 것을 말하며,게이지압이란, 대기압에서 얼마만큼 -(마이너스) 되었는가를 나타내는 방법입니다. 다시 말해, 200mmHg(abs)는 대기압 760mmHg(abs)에서 560mmHg(abs)만큼 내려간 것으로,560mmHgG 라고 표시합니다. 여기서 (abs)는 절대압(absolute)을 의미하며, G는 게이지압(gauge)을 의미합니다. 게이지압은 1mmHg(abs)까지만 표시를 하며, 1mmHg(abs) 이하는 절대압으로 표시합니다. 일반적으로 게이지압이라 함은, 부르동(Bourdon) 게이지라고 하는, 대기압에서 1mmHg(abs)까지를 측정하는, 게이지를 사용할 때 명명합니다.
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