압력 측정, 헷갈리지 마세요! 게이지 압력과 절대 압력의 차이점 완벽 정리

안녕하세요! 오늘은 우리 주변에서 다양하게 활용되는 압력 측정 방식인 게이지 압력과 절대 압력에 대해 자세히 알아보고, 두 압력 방식의 차이점을 완벽하게 정리해 드리겠습니다.

 

일상생활에서도 쉽게 접할 수 있는 압력 측정, 하지만 실제로 측정하는 방식에 따라 게이지 압력과 절대 압력으로 나뉘며, 각각 다른 의미를 가지고 있다는 사실 알고 계셨나요?

 

초보자도 쉽게 이해할 수 있도록, 오늘은 압력 측정의 기본부터 게이지 압력과 절대 압력의 개념, 특징, 그리고 실생활에서의 활용 예시까지 쉽고 재미있게 알아보도록 하겠습니다.

 

게이지 압력과 절대 압력의 차이

 

1. 압력이란 무엇일까요?

우리 주변에는 눈에 보이지 않지만, 힘을 받는 모든 곳에는 압력이 존재합니다.

압력은 면적당 작용하는 힘으로 정의되며, 단위는 Pa (파스칼), bar (바), atm (대기압) 등으로 표현됩니다.

예를 들어, 책을 테이블 위에 놓으면 책의 무게로 인해 테이블 표면에 압력이 발생하고, 우리가 풍선을 부풀리면 풍선 안쪽에 공기가 벽을 밀면서 압력이 발생하게 되죠.

 

2. 게이지 압력과 절대 압력, 어떤 차이가 있을까요?

압력을 측정하는 방법에 따라 게이지 압력과 절대 압력으로 나뉩니다.

2.1 게이지 압력

게이지 압력은 주변 대기압을 기준으로 측정된 압력입니다. 즉, 대기압을 0으로 보고 그 위에 얼마나 높은 압력이 더해지는지를 측정하는 방식이죠.

예를 들어, 자동차 타이어의 공기 압력이 2.5bar라고 표시된다면, 이는 대기압보다 2.5bar 높은 압력이라는 의미입니다. 실제 타이어 내부 압력은 대기압 1bar와 더해진 3.5bar가 됩니다.

게이지 압력의 특징

• 대기압을 기준으로 측정하기 때문에 일상생활에서 가장 많이 사용되는 압력 측정 방식입니다.
• 압력계를 사용하여 쉽게 측정할 수 있습니다.
• 대부분의 기계 및 장비에서 게이지 압력을 사용합니다.

2.2 절대 압력

절대 압력은 완전 진공을 기준으로 측정된 압력입니다.

즉, 어떤 압력도 존재하지 않는 완벽한 진공 상태에서부터 얼마나 높은 압력이 존재하는지를 측정하는 방식이죠.

예를 들어, 우주 공간의 절대 압력은 약 10^-15 Pa로 매우 낮습니다. 이는 완전 진공에 가까운 압력이라는 의미입니다.

절대 압력의 특징

• 완전 진공을 기준으로 측정하기 때문에 보다 정확한 압력 측정이 가능합니다.
• 과학적 연구 및 특수 분야에서 주로 사용됩니다.
• 절대 압력 센서를 사용하여 측정합니다.

 

3. 게이지 압력 vs 절대 압력: 실생활에서의 활용 예시

3.1 자동차 타이어 압력

자동차 타이어의 공기 압력은 게이지 압력으로 측정되며, 타이어 내부 압력은 대기압보다 높아야 하기 때문에 게이지 압력을 사용하는 것이 적합합니다.

만약 절대 압력으로 측정한다면, 대부분의 타이어 압력이 0에 가까운 값으로 나타나 직관적으로 이해하기 어려울 뿐만 아니라, 압력 측정 범위 설정에도 어려움이 따를 수 있습니다.

3.2 날씨 예보

날씨 예보에서 사용하는 기압은 절대 압력으로, 지표면의 고도에 따라 기압이 달라지기 때문에, 완전 진공을 기준으로 측정하는 절대 압력을 사용해야 정확한 고도 측정이 가능합니다.

만약 게이지 압력을 사용한다면, 고도가 높은 지역에서는 기압이 낮게 측정되어 정확한 날씨 예보가 어려울 수 있겠죠?

3.3 항공기 고도 측정

항공기의 고도 측정에도 절대 압력이 사용됩니다.

항공기가 상승할수록 기압이 낮아지기 때문에, 완전 진공을 기준으로 측정하는 절대 압력을 사용해야 정확한 고도 측정이 가능합니다.

만약 게이지 압력을 사용한다면, 고도가 높아질수록 측정 오차가 커져 정확한 고도 측정이 어려울 수 있습니다.

3.4 진공청소기

진공청소기는 압력 차이를 이용하여 작동하는데요, 진공청소기 내부는 절대 압력이 매우 낮은 진공 상태로 만들고, 흡입구를 통해 먼지와 쓰레기를 끌어올립니다.

만약 진공청소기 내부를 게이지 압력으로 유지한다면, 먼지와 쓰레기를 흡입하는 데 필요한 압력 차이를 만들 수 없게 됩니다.

 

4. 게이지 압력과 절대 압력, 어떤 것을 사용해야 할까요?

어떤 압력 측정 방식을 사용해야 할지는 측정 목적에 따라 다릅니다.

일상생활에서 주변 대기압 대비 얼마나 높은 압력인지 측정해야 하는 경우에는 게이지 압력을 사용하는 것이 일반적입니다.

과학적 연구나 특수 분야에서 보다 정확한 압력 측정이 필요한 경우에는 절대 압력을 사용합니다.

 

5. 압력 측정, 주의해야 할 점

1. 압력 측정 시에는 적절한 압력 측정 기기를 사용해야 합니다.
2. 측정 환경에 맞는 압력 측정 방식을 선택해야 합니다.
3. 정확한 측정을 위해 압력 측정 기기는 정기적으로 검토 및 교정해야 합니다.

 

6. 마무리

오늘은 압력 측정의 기본부터 게이지 압력과 절대 압력의 개념, 특징, 그리고 실생활에서의 활용 예시까지 알아보았습니다.

압력은 우리 주변 다양한 분야에서 중요한 역할을 하는 물리적 양이며, 게이지 압력과 절대 압력을 올바르게 이해하고 활용하는 것은 매우 중요합니다.

이 글이 여러분에게 압력 측정에 대한 이해를 돕고, 압력 관련 문제 해결에 도움이 되었으면 좋겠습니다.

 

7. 참고 자료

기압

 

Pressure - Wikipedia

 

Pressure measurement - Wikipedia

 

압력계(마노미터)란? - 정의, 작동 및 유형