| 기준 | 기압 (atm) | 테라파스칼 (TPa) |
|---|---|---|
| Atmospheric pressure at sea level | 1 atm | 0.000000101325 TPa |
| Healthy blood pressure (120 mmHg) | 0.157908 atm | 0.000000016 TPa |
| A car tyre | 2.17123 atm | 0.00000022 TPa |
| A racing bicycle tyre | 5.92154 atm | 0.0000006 TPa |
기압은 정확히 10 만 1325 파스칼로 정해진 압력 단위입니다. 기호는 atm 입니다. 어느 특정한 자리나 순간의 공기를 잰 값이 아니라 정해진 기준값이며, 1954 년 국제도량형총회가 온대 위도의 해면 평균 기압에 가깝도록 골랐습니다.
쓸모는 압력을 비로 바꾸어 준다는 데 있습니다. 어떤 그릇이 6 기압으로 기체를 담고 있다고 말하면, 안쪽 압력이 바깥의 여섯 배라는 것이 곧바로 전해집니다. 그릇이 터질지, 얼마나 많은 기체를 담고 있는지, 얼마나 빨리 비워질지를 정하는 것이 바로 그 사실입니다. 숫자 자체에 이 뜻을 담은 압력 단위는 달리 없습니다.
화학은 초기의 틀을 이 단위 위에 세웠습니다. 기체 법칙은 기압으로 쓰였고, 기체 상수는 리터와 기압에 맞춘 값을 지녔으며, 열역학 자료를 표로 만드는 표준 상태도 1 기압으로 정해져 있었습니다. 1982 년 국제순수응용화학연합은 표준 상태를 정확히 1 바로 바꾸었습니다. 그래서 오늘의 표는 바를 쓰고 옛 표는 기압을 씁니다. 이 1.3 퍼센트의 차이는 꼼꼼한 작업에서 힘을 냅니다.
잠수와 고압 의학은 지금도 이 단위로 셉니다. 물속의 압력은 절대 기압으로 적히며, 수심 30 미터의 잠수자는 약 4 기압을 받습니다. 고압 산소 치료는 밀폐된 방 안에서 2 에서 3 절대 기압으로 이루어집니다. 기체의 부피도 몸이 기체를 받아들이는 양도 모두 절대압에 비례해 달라지므로, 이 단위는 여기서 값을 전하는 데 그치지 않고 참된 생리학의 일을 하고 있습니다.
기압은 또한 옛 수은 눈금을 붙들어 맵니다. 1 기압은 정의에 따라 정확히 수은주 760 밀리미터이며, 이것이 토르와 수은주 밀리미터를 미터법에 이어 줍니다. 동시에 수은주 29.92 인치이기도 하며, 이는 미국의 조종사가 고도계에 표준으로 맞추는 값입니다.
이와 가까운 단위로 제곱센티미터당 1 킬로그램힘인 공학 기압이 있는데, 98 066.5 파스칼로 가깝지만 같지는 않습니다. 일본과 한국과 동유럽의 문서가 이따금 이를 쓰며, 한쪽을 다른 쪽으로 잘못 짚으면 약 3 퍼센트의 오차가 들어갑니다.
1 기압은 10 만 1325 파스칼, 1.01325 바, 수은주 760 밀리미터, 또는 약 14.696 제곱인치당 파운드와 같습니다.
테라파스칼은 1000 기가파스칼에 해당하는 압력 단위이며 TPa 로 씁니다. 1000 만 바입니다. 기술자가 짓는 것 가운데 이 압력에서 일하는 것은 없습니다. 이 단위는 오히려 과학의 사뭇 다른 두 모퉁이에 속합니다. 알려진 것 가운데 가장 뻣뻣한 재료의 강성과, 큰 행성의 속입니다.
이 단위를 지도에 올린 것은 탄소의 나노 구조입니다. 홑겹 탄소 나노튜브의 영률은 1 테라파스칼에 가깝고 그래핀 한 장도 마찬가지여서, 무게에 견주면 지금까지 재어진 것 가운데 가장 뻣뻣한 재료가 됩니다. 오랫동안 기준이던 다이아몬드는 1.2 테라파스칼입니다. 이 세 값이야말로 재료 과학에 이 단위가 모습을 드러내는 까닭의 전부입니다.
이 수준의 강성은 세기와 같은 것이 아닙니다. 나노튜브는 늘어나는 데 엄청나게 버티지만, 그것을 잔뜩 묶어 만든 실제 섬유는 훨씬 낮은 응력에서 끊어집니다. 관들끼리 서로 미끄러지기 때문입니다. 1 테라파스칼의 탄성률을 1 테라파스칼의 파단 강도로 잘못 아는 것은, 이 재료들에 관한 일반용 설명에서 가장 흔한 잘못 가운데 하나입니다.
행성의 속은 참된 테라파스칼의 압력에 이릅니다. 목성의 중심은 3 에서 4 테라파스칼로 어림되고, 더 큰 가스 행성의 핵은 그것을 넘습니다. 그런 조건에서 수소는 금속처럼 움직이며, 바로 그것이 행성의 자기장을 낳습니다. 곧 이 단위는 구조물에 걸리는 하중이 아니라 물질의 상태를 말하고 있습니다.
실험실도 이제 짧은 동안이라면 여기에 닿습니다. 레이저로 몰아붙이는 충격 압축과 펄스 자기장의 기법은 시료를 몇 나노초 동안 테라파스칼 대역으로 밀어 올립니다. 그 재료의 밀도와 짜임새가 어떻게 반응하는지를 기록하기에는 그만한 시간으로 넉넉합니다. 거대 행성 내부 조건에서의 물질에 대해 곧바로 얻을 수 있는 증거는 이 실험들뿐입니다.
눈금을 말하자면 1 테라파스칼은 대기압의 1000 만 배이고 지구 중심 압력의 약 세 배입니다. 이 수는 더는 사람이 느낄 수 있는 것이 아니게 되고, 화학이 달라질 만큼 가까이 눌린 원자가 무엇을 하는지에 대한 서술이 됩니다.
1 테라파스칼은 1 조 파스칼, 1000 기가파스칼, 1000 만 바, 또는 약 1 억 4500 만 제곱인치당 파운드와 같습니다.