| 나노파스칼 (nPa) | 제곱인치당 메가파운드 (Mpsi) |
|---|---|
| 1 나노파스칼 | 1.45037743897 × 10-19 Mpsi |
| 2 나노파스칼 | 2.90075487795 × 10-19 Mpsi |
| 3 나노파스칼 | 4.35113231692 × 10-19 Mpsi |
| 4 나노파스칼 | 5.80150975589 × 10-19 Mpsi |
| 5 나노파스칼 | 7.25188719486 × 10-19 Mpsi |
| 10 나노파스칼 | 1.45037743897 × 10-18 Mpsi |
| 20 나노파스칼 | 2.90075487795 × 10-18 Mpsi |
| 25 나노파스칼 | 3.62594359743 × 10-18 Mpsi |
| 50 나노파스칼 | 7.25188719486 × 10-18 Mpsi |
| 100 나노파스칼 | 1.45037743897 × 10-17 Mpsi |
| 기준 | 나노파스칼 (nPa) | 제곱인치당 메가파운드 (Mpsi) |
|---|---|---|
| Atmospheric pressure at sea level | 1.01325 × 1014 nPa | 0.0000146959 Mpsi |
| Healthy blood pressure (120 mmHg) | 1.6 × 1013 nPa | 0.0000023206 Mpsi |
| A car tyre | 2.2 × 1014 nPa | 0.0000319083 Mpsi |
| A racing bicycle tyre | 6 × 1014 nPa | 0.0000870226 Mpsi |
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.
제곱인치당 메가파운드는 100 만 제곱인치당 파운드, 곧 6.895 기가파스칼에 해당하는 압력 단위입니다. 기호는 Mpsi 입니다. 이 압력에서 일하는 것은 아무것도 없습니다. 이 단위는 재료가 얼마나 센가가 아니라 얼마나 뻣뻣한가를 나타내는 양인 탄성률을 적기 위해서만 존재합니다.
이 단위로 적히는 두 값을 미국의 기계 기술자는 빠짐없이 외우고 있습니다. 강의 영률은 2900 만 제곱인치당 파운드, 알루미늄은 1000 만이며, 이 약 3 대 1 의 비가 어떤 구조에서든 둘의 됨됨이를 정합니다. 모양도 세기도 같은 강철 부품과 알루미늄 부품은 똑같이 휘지 않습니다. 그 차이가 바로 이 계수입니다.
흔히 쓰는 다른 금속들도 그 둘레에 늘어섭니다. 티타늄은 약 1650 만 제곱인치당 파운드, 구리는 1700 만, 마그네슘은 650 만, 주철은 종류에 따라 1200 만에서 2000 만입니다. 탄성률은 같은 금속 집안 안에서라면 열처리나 합금으로 거의 달라지지 않으므로, 이 값들은 강도 값보다 훨씬 든든하고 재질이 달라도 믿을 만합니다.
이 단위가 가장 흥미롭게 일하는 곳은 복합재입니다. 표준 탄소 섬유는 섬유 방향으로 약 3300 만 제곱인치당 파운드, 고탄성률 등급은 5500 만에서 8500 만, 유리 섬유는 겨우 1000 만쯤으로 알루미늄과 같습니다. 복합재 적층판은 방향마다 다른 탄성률을 지니므로, 설계하는 이는 하나가 아니라 한 벌의 값을 다루게 되고, 한 장의 자료표 안에 이 단위가 여러 번 나타납니다.
미터법 쪽 대응량은 기가파스칼이고, 환산은 제곱인치당 1 메가파운드에 6.895 기가파스칼입니다. 2900 만 제곱인치당 파운드인 강은 200 기가파스칼, 1000 만인 알루미늄은 69 기가파스칼이며, 이는 미터법 공학에서도 가장 자주 인용되는 강성 값입니다. 두 유파는 정확히 같은 재료를 말하고 있습니다.
탄성률과 강도를 갈라 두는 일은 여기서 어디보다 중요합니다. 탄성률이 2900 만 제곱인치당 파운드인 강이 항복하는 값은 5 만일 수 있습니다. 거의 600 배의 벌어짐입니다. 게다가 두 성질은 서로 독립적입니다. 열처리는 강의 세기를 두 배로 올리면서 강성에는 손도 대지 않을 수 있습니다.
1 제곱인치당 메가파운드는 100 만 제곱인치당 파운드, 약 6.895 기가파스칼, 약 6 만 8950 바, 또는 1000 제곱인치당 킬로파운드와 같습니다.