[유동] 압력이란, 압력의 종류 - 압력, 게이지압, 절대압, 서지압

 

 

- 압력 pressure

- 게이지 압 Gauge Pressure

- 절대 압력 Absolute Pressure

- 서지압 Surge Pressure

 

 

 압력 pressure

 

압력이란 물체의 단위 면적[m2]에 수직으로 작용하는 힘[N]

P = F / A [N/m2]

여기서 P가 압력,

F가 누르는 힘이라면, A는 누르는 힘에 수직인 단위 면적입니다.

 

N/m2, Pa, bar, psi, mmHg, kgf/m2 등의 단위를 사용합니다.

위의 단위들의 변화 관계는

구글에서

ex) N/m2 to bar 같이 검색하시면 쉬이 구할 수 있습니다.

 

 

압력의 종류에는 대기압, 게이지압력, 절대압력이 있습니다.

해석이나 센서에서 읽히는 값, 그렇기에 실제 현상을 이해하는데 사용하는 압의 종류가 다릅니다.

이번기회에 해당 내용을 정리하고자 합니다.

 

 

 

 대기압

 

지구 표면 (대기압은 위로 올라갈수록, 표면/지구의 중심에서 멀어질 수록 인력, F의 감소로 압이 줄어들기 때문)에는

1 cm2 면적당 1.033 kgf 의공기가 쌓여 있습니다.

1.033 kgf/cm2 을 1대기압으로 정의.

 

1.033 kgf/cm2 = 1 atm (대기압) = 0.1013 Mpa = 1.013 bar = 760 mmHg

 

 

(압력계에서는 bar, Pa, psi 등의 단위를 많이 씁니다)

 

 

 

 

 게이지 압력 (Gauge Pressure)

 

게이지 압력은 대기압을 0으로 기준을 바꾸는 측정 압력입니다.

게이지 압력에서는 대기압은 0 압으로,

대기압을 0, 디폴트, 기본값으로 재설정하고 보는 것입니다.

 

우리의 감각에 맞췄달까요? 이해하기 쉽게?

우리가 평소에 주변에서 누르는 압력을 느끼고 살진 않잖아요?

그렇기에 대기압이 0인 값이, 어떻게 보면 더 이해가 쉬울 수 있습니다 :)

 

 

그리고 모든, 우리가 기본적으로 생활하는 공간에서는 (비행기타고, 우주로 날라가고 하지 않는한 ,,,)

기본적으로 모든 곳에서 대기압 1 atm이 작용하기에

모든 곳에서 작용하는, +- 0가 되어버리는 대기압을 제외하고 생각해 버리는 것입니다.

 

우리가 보편적으로 주변에서 보는 현상들은 대기압 1에서의 현상들,

디폴드 값을 0으로 잡는 것이 기본적인 인식으로 자리잡은 우리들에게 맞는 ,, 측정 방법이란 생각이 듭니다.

(소재 같은거도 지구 밖으로 가져가면 부풀어 오르려나요? :p)

 

 

대기압을 기준으로

대기압 보다 높은 압력은 + 게이지 압력

대기압 보다 낮은 압력은 - 게이지 압력

이라고 합니다.

 

 

기본적으로 압력은 - 값이 없다고 배웁니다. 대학교나,, 고등학교에서 ..

압력은 기본적으로 진공이 0 atm 이라 하고,

진공 이하로 내려가는 현상은 있지 않다고 봅니다.

그 0 atm 이라는 진공 조건 조차도 만들기가 어려운 조건으로

왠만한 씰링과 석션 없이는 만들기 어려운 조건입니다.

 

왠만큼 진공을 잡기 위해선, 진공펌프를 항시 돌려야 하고 + 챔버 자체도 고무빠킹에 클립 등의 방법으로 강하게 씰링을 해주어야 합니다.

 

하지만 !

게이지 압력에서는 대기압에서 진공으로 가는 조건들을

- 로 표현하게 됩니다.

 

실은, 센서에서 - 값이 나왔어서 많이 당황했었죠 ㅋㅋㅋ

그 당시는 0에 수렴하는 값이라 대충 ,, (부끄럽게도) +로 바꾸어 사용햇는데,, (헤헤 진공 잘 잡히네)

잘못 알고 있떤거죠 ㅋㅋㅋ

대기압에서 " - 00 " 만큼의 값이 떨어진

절대압력을 기준으로는 " 1 - 00 " 압 조건을 만들었던 것이었습니다.

 

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 절대압력 (Absolute Pressure)

 

위에서 진공을 0 atm 이라 잡고

대기압을 1 atm 이라 잡는 것을

절대압력이라 합니다.

우리가 보편적으로 인식으로 알고있는 압력 값이죠

 

그렇기에 절대압 = 대기압 + 게이지 압 이라 볼 수도 있습니다 :)

 

 

 서지압 (Surge Pressure)

 

배관 내 서지압 (비정상류, unsteady state flow)
- 과도적 현상(서지압) 발생을 제외한 일반적인 경우,
- 작동유는 압축성이 없고 정상 흐름(정상류,steady state flow)이며 층류를 갖는다
- 서지압 흡수를 위한 어큐뮬레이터 장착
- 릴리프 밸브를 추가로 달아주기도, 주회로 압력 감압을 위해, 

 

 

마치며

 

센서, 실제 시스템에서의 측정값은 게이지압

우리가 일반적으로 배운 압은 절대압