| 기준 | 나노파스칼 (nPa) | 파스칼 (Pa) |
|---|---|---|
| Atmospheric pressure at sea level | 1.01325 × 1014 nPa | 101325 Pa |
| Healthy blood pressure (120 mmHg) | 1.6 × 1013 nPa | 16000 Pa |
| A car tyre | 2.2 × 1014 nPa | 220000 Pa |
| A racing bicycle tyre | 6 × 1014 nPa | 600000 Pa |
나노파스칼은 파스칼의 10 억분의 1 에 해당하는 압력 단위입니다. 기호는 nPa 입니다. 압력 눈금의 먼 끝을 가리키며, 그곳에서는 면을 미는 힘이라는 압력의 생각이 쓸모를 잃고 입자가 얼마나 적은지를 말하는 표현이 됩니다.
이 단위의 가장 또렷한 집은 극고진공입니다. 보통의 실험실 진공은 밀리파스칼에 이르고, 표면 물리와 가속기의 빔 관이 쓰는 초고진공은 마이크로파스칼에 이릅니다. 그 아래에 나노파스칼과 그보다 낮은 극고진공이 있습니다. 거기 닿으려면 밀폐된 통과, 금속 자체에서 기체를 몰아내기 위한 200 도에서 몇 시간의 구워 내기와, 분자를 밀지 않고 가두는 펌프가 있어야 합니다.
그런 압력에서도 통은 비어 있지 않습니다. 1 나노파스칼에는 아직 1 세제곱센티미터마다 25 만 개쯤의 분자가 있습니다. 아주 많아 보이지만, 같은 부피의 방 공기 속에 있는 2500 경 개와 견주면 하찮습니다. 중요한 것은 개수가 아니라 평균 자유 행로입니다. 분자는 이제 다른 분자와 부딪치기까지 몇 천 킬로미터를 가므로, 이웃을 만나기 훨씬 앞서 벽을 칩니다.
바로 그것이 요점입니다. 표면의 과학은 시료가 실험 내내 깨끗이 남기를 바라지만, 보통의 압력에서는 갓 낸 면이 약 1 나노초 만에 붙은 기체의 켜로 덮입니다. 1 나노파스칼이면 같은 면이 며칠 동안 깨끗합니다. 진공은 공기를 없애려 있는 것이 아니라 시간을 사려 있는 것입니다.
우주가 자연스러운 견줌거리입니다. 지구 낮은 궤도는 약 1 마이크로파스칼로, 아직 대기가 인공위성을 붙들고 끝내 끌어내릴 만큼은 짙습니다. 행성 사이의 공간은 나노파스칼로 셉니다. 별과 별 사이는 훨씬 더 낮아 약 1 펨토파스칼이며, 땅 위의 어떤 펌프도 거기 이른 적이 없습니다. 가장 좋은 실험실 진공조차 별 사이의 공간보다 짙습니다.
빛의 압력도 비슷한 자리에 떨어집니다. 햇빛이 온전히 삼키는 면에 닿으면 지구의 거리에서 약 4.5 마이크로파스칼을 주고, 바깥 행성의 거리에서는 나노파스칼까지 내려갑니다. 태양돛은 이 값으로 일하므로, 쓸 만한 힘을 모으려면 거대하고 가벼워야 합니다.
1 나노파스칼은 0.000000001 파스칼, 0.001 마이크로파스칼, 1000 피코파스칼, 또는 약 0.000000000000145 제곱인치당 파운드와 같습니다.
파스칼은 국제단위계의 압력 단위이며 Pa 로 씁니다. 1 제곱미터에 퍼진 1 뉴턴의 힘으로 정해져 있고, 이름은 블레즈 파스칼에서 왔습니다. 1640 년대에 기압계 실험으로 공기에 무게가 있다는 것과 그 압력이 높이에 따라 낮아진다는 것을 밝힌 사람입니다. 국제도량형총회는 1971 년에 이 이름을 받아들였습니다.
이것은 놀랍도록 작은 단위입니다. 해수면의 대기압은 10 만 1325 파스칼이므로, 모두가 그 아래에서 사는 압력은 여섯 자리 수가 됩니다. 그래서 이 단위의 실무적 쓰임은 거의 모두 접두어를 달고 다닙니다. 이 거북함은 설계의 잘못이 아니라 일관성의 결과입니다. 뉴턴과 제곱미터가 먼저 정해졌고, 파스칼은 하나를 다른 하나로 나누어 나오는 것일 뿐입니다.
맨 파스칼이 자연스럽게 들리는 분야는 음향입니다. 데시벨 눈금의 기준 압력은 20 마이크로파스칼이며, 건강한 젊은 귀가 알아챌 수 있는 가장 작은 소리로 정해졌습니다. 보통의 대화는 음압이 약 0.02 파스칼입니다. 아픔을 느끼는 문턱은 63 파스칼 가까이이므로, 사람 청각의 전 구간은 이 단위로 약 여섯 자릿수에 걸칩니다.
둘레의 물건들이 눈금의 감각을 줍니다. 사무용지 한 장을 평평히 놓으면 책상을 약 0.8 파스칼로 누릅니다. 산들바람이 벽에 주는 것은 몇 파스칼이고, 건물의 환기를 움직이는 압력 차는 보통 10 에서 50 파스칼입니다. 사람이 힘으로 느낄 수 있는 것은 이미 수천 파스칼의 자리에 있습니다.
실제 일을 해내는 것은 접두어가 붙은 꼴입니다. 기상은 헥토파스칼을 쓰는데, 이는 옛 밀리바와 수치가 똑같아서 예보의 1013 이라는 값을 읽는 데 다시 배울 것이 없었습니다. 공학은 타이어와 유체의 압력에 킬로파스칼을 쓰고, 재료 과학은 강도와 강성에 메가파스칼과 기가파스칼을 씁니다. 1 메가파스칼은 제곱밀리미터당 1 뉴턴입니다.
파스칼은 압력이 아니라 응력을 가리키는 자리에도 나타납니다. 둘이 같은 차원을 지니기 때문입니다. 영률도, 항복 강도도, 전단 응력도 모두 파스칼이나 그 배수로 적힙니다. 하나의 단위가 타이어의 공기압과 강철의 뻣뻣함을 함께 덮는 까닭이 그것입니다.
1 파스칼은 제곱미터당 1 뉴턴, 0.01 밀리바, 약 0.0000099 기압, 또는 약 0.000145 제곱인치당 파운드와 같습니다.