| 마이크로파스칼 (µPa) | 나노파스칼 (nPa) |
|---|---|
| 1 마이크로파스칼 | 1000 nPa |
| 2 마이크로파스칼 | 2000 nPa |
| 3 마이크로파스칼 | 3000 nPa |
| 4 마이크로파스칼 | 4000 nPa |
| 5 마이크로파스칼 | 5000 nPa |
| 10 마이크로파스칼 | 10000 nPa |
| 20 마이크로파스칼 | 20000 nPa |
| 25 마이크로파스칼 | 25000 nPa |
| 50 마이크로파스칼 | 50000 nPa |
| 100 마이크로파스칼 | 100000 nPa |
| 기준 | 마이크로파스칼 (µPa) | 나노파스칼 (nPa) |
|---|---|---|
| Atmospheric pressure at sea level | 1.01325 × 1011 µPa | 1.01325 × 1014 nPa |
| Healthy blood pressure (120 mmHg) | 1.6 × 1010 µPa | 1.6 × 1013 nPa |
| A car tyre | 2.2 × 1011 µPa | 2.2 × 1014 nPa |
| A racing bicycle tyre | 6 × 1011 µPa | 6 × 1014 nPa |
마이크로파스칼은 파스칼의 100 만분의 1 에 해당하는 압력 단위입니다. 기호는 µPa 입니다. 실제로 쓰이는 압력 단위 가운데 가장 작은 축에 들며, 그 자리를 한 숫자에 빚지고 있습니다. 20 마이크로파스칼, 공기 속 모든 소리의 크기를 재는 기준 압력입니다.
그 값은 들림의 문턱입니다. 대략 1000 헤르츠 높이에서 건강한 젊은 귀가 잡아낼 수 있는 가장 작은 소리입니다. 음향학자들이 공기 속 소리를 위해 데시벨 눈금을 정할 때 견줄 고정된 압력이 필요했고, 그래서 이 문턱을 골랐습니다. 0 데시벨은 20 마이크로파스칼의 음압을 뜻하며, 길이나 기계나 공연에 대해 드는 데시벨 값은 모두 이 숫자에 대한 비입니다.
거기서 이어지는 눈금은 가파릅니다. 20 데시벨은 기준의 10 배, 곧 200 마이크로파스칼입니다. 60 데시벨, 곧 보통의 대화는 1000 배로 20 밀리파스칼입니다. 120 데시벨, 곧 아픔의 문턱은 100 만 배로 20 파스칼입니다. 귀는 압력으로 100 만 대 1 의 폭을 덮으며, 마이크로파스칼은 그 바닥에 앉아 있습니다.
물속 음향학은 같은 단위를 쓰되 기준이 다릅니다. 물속의 소리는 20 이 아니라 1 마이크로파스칼에 견주어 적힙니다. 바다에서는 사람 들림의 문턱이 뜻을 잃기 때문입니다. 이 차이는 아주 무겁게 작용합니다. 물속에서 든 데시벨 값은 공기 속 값과 견줄 수 없고, 다른 보정을 하기도 전에 두 관례의 차이가 약 26 데시벨입니다. 소나 값, 고래 노래의 측정, 뱃길 소음의 연구가 모두 re 1 µPa 이라는 단서를 다는 까닭이 여기 있습니다.
음향학 밖에서 마이크로파스칼은 진공의 과학에 나타납니다. 좋은 고진공은 100 마이크로파스칼쯤이고, 표면 물리와 가속기가 쓰는 초고진공은 몇 마이크로파스칼에서 나노파스칼까지 내려갑니다. 통을 그 수준까지 뽑으려면 벽에 붙은 기체를 몰아내려고 몇 시간을 구워 내야 합니다.
이 단위는 빛의 압력에도, 실험실 기계가 갈라 읽는 아주 작은 압력 차이에도 얼굴을 내밉니다. 마이크로파스칼로 재는 것은 누가 느끼는 힘이 아니라 측정값입니다. 기준 높이라는 관례가 이토록 쓸모 있는 까닭이 바로 그것입니다.
1 마이크로파스칼은 0.000001 파스칼, 0.001 밀리파스칼, 1000 나노파스칼, 또는 약 0.000000000145 제곱인치당 파운드와 같습니다.
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.