[소방기술사] 절대압, 계기압, 진공압 간단 정리 - 압력계, 연성계, 진공계

[소방기술사] 절대압, 계기압, 진공압 간단 정리 - 압력계, 연성계, 진공계

안녕하세요. 아이꾸준입니다.

 

소방기술사에 합격하려면 압력은 기본 중에 기본으로 알고가야 하는 부분입니다.

 

오늘은 압력에 대해 간단하게 정리해보려고 합니다.

 

0. 압력이란?

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$$P = \frac{F}{A}$$

 

압력 = 힘 ÷ 면적(힘이 작용하는 부분)

 

위 그림처럼 두꺼운 봉과 뾰족한 봉으로 누를 때, 힘을 받는 부분의 압력은 다를까요?

 

면적이 다르기 때문에 압력은 달라집니다. 뾰족한 봉으로 힘을 가할 때 압력이 더 커집니다. 면적이 작기 때문에 압력이 커지는 것입니다.

그래서 뾰족한 주사바늘은 피부를 뚫고 들어가지만 뭉뚝한 막대기는 피부를 뚫고 들어가지 못하는 것입니다.

 

이러한 압력은 크게 3가지로 나뉩니다.

 

1. 절대압

2. 계기압

3. 진공압

 

 

1. 절대압

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완전 진공을 기준으로 한 압력

 

진공은 말 그대로 아무런 기체가 없는 상태를 말합니다. 이때의 압력을 0kPa이라 합니다. 압력이 0이라는 뜻입니다. 진공상태를 기준으로 계산하는 걸 절대압이라 합니다.

 

절대압을 표시하기 위해 absolute(절대적인)의 앞글자를 따서 200kPa ab라고 쓰기도 합니다.

 

 

2. 계기압

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대기압을 기준으로 한 압력

 

위 사진과 같은 압력계는 계기압을 측정하는 압력계입니다.

 

계기압 200kPa 과 절대압 200kPa은 값이 같을까요? 누가 더 클까요?

 

계기압은 대기압(atmosphere pressure)을 기준으로 하기 때문에 절대압으로 바꾸려면 대기압을 더해주면 됩니다.

 

즉, 절대압 = 계기압 + 대기압 입니다. 계기압 200kPa을 절대압으로 바꾸려면 대기압인 101.325kPa을 더해줘야 하기때문에 계기압 200kPa은 절대압 약 300kPa과 같은 값입니다.

 

 

3. 진공압

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대기압보다 작은 압력

 

우리가 살고 있는 공간은 대기압입니다. 하지만 대기압보다 낮은 압력인 공간에서 그 공간의 압력을 측정할 때가 있습니다.

 

주로 소방펌프의 흡입구간에서 연성계 혹은 진공계가 사용됩니다. 펌프는 진공상태를 만들어서 흡입부분과 연결된 수조에서 물을 끌어옵니다. 즉, 진공상태에 가깝게 만들어서 물이 빨려 올라오게 만드는 것입니다. 그래서 어느정도의 진공압을 만들어야 하는지가 중요합니다.

 

진공압은 -50kPa 이렇게 표시합니다. 사실 압력에서 음수 단위는 없습니다. 진공상태를 0으로 잡았기 때문입니다. 즉, 진공압 -50kPa 이라는 건 대기압보다 50kPa이 낮다. 라는 뜻입니다.

 

대기압에서 진공압을 빼주면 진공압이 나타내고 있는 절대압을 알 수 있다는 겁니다.

절대압 = 대기압 - 진공압 입니다.

 

압력단위환산 문제 푸는 법

 

 

요약

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결국, 절대압과 계기압의 차이는 기준점이 진공이냐 대기압이냐의 차이입니다.

진공압은 대기압보다 얼마나 압력이 낮냐를 표시하는 값입니다. 진공계, 연성계를 통해 진공압을 알 수 있습니다.

 

연성계는 진공압과 계기압을 둘 다 알 수 있는 압력계입니다.

 

설계를 할 때는 절대압을 주로 사용하고, 물질의 압력 상태는 주로 계기압을 사용합니다.

 

감사합니다.