| 기준 | 테라파스칼 (TPa) | 메가파스칼 (MPa) |
|---|---|---|
| Atmospheric pressure at sea level | 0.000000101325 TPa | 0.101325 MPa |
| Healthy blood pressure (120 mmHg) | 0.000000016 TPa | 0.016 MPa |
| A car tyre | 0.00000022 TPa | 0.22 MPa |
| A racing bicycle tyre | 0.0000006 TPa | 0.6 MPa |
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.
메가파스칼은 100 만 파스칼에 해당하는 압력 단위이며 MPa 로 씁니다. 10 바이고, 정확히 제곱밀리미터당 1 뉴턴입니다. 이 마지막 같음이야말로 이 단위가 공학을 지배하는 까닭입니다. 뉴턴의 힘과 제곱밀리미터의 넓이에서 셈한 응력은 환산을 전혀 하지 않고도 메가파스칼로 나옵니다.
재료의 세기는 거의 예외 없이 이 단위로 적힙니다. 흔한 구조용 강재는 355 메가파스칼에서 항복하고, 고장력 합금강은 1000 을 넘으며, 알루미늄 합금은 200 에서 500, 구조용 콘크리트는 압축에서 25 에서 50 입니다. 설계하는 이가 셈한 응력과 견주는 것이 바로 이 값들이므로, 메가파스칼은 지어진 세계의 대부분이 지정되는 단위입니다.
구조 도면은 흔히 N/mm² 라 적지만 둘은 같은 것입니다. 나라마다의 기준에 따라 어느 꼴을 좋아하는지가 갈리지만, 355 N/mm² 라 적힌 강판과 355 MPa 라 적힌 강판은 같은 강입니다. 이것이 같은 단위임을 알면, 나라가 다른 도면 사이의 어긋남처럼 보이는 것이 사라집니다.
유압도 이 압력대에서 일합니다. 건설 기계는 20 에서 35 메가파스칼로 움직이고, 산업용 압축기는 더 높으며, 물줄기로 자르는 가공은 400 메가파스칼에 이릅니다. 이 압력이면 1 밀리미터도 안 되는 굵기의 물줄기가 강을 끊습니다. 압력 용기도 배관도 수소 저장도 모두 이 범위의 값에 맞추어 설계되고 시험됩니다.
메가파스칼 위로는 세기가 아니라 강성을 위해 기가파스칼이 이어받습니다. 강의 영률은 약 200 기가파스칼, 알루미늄은 70, 콘크리트는 30 이며, 이 수들은 재료가 언제 부서지는지가 아니라 얼마나 휘는지를 나타냅니다. 세기는 메가파스칼로, 강성은 기가파스칼로 두는 것은 한눈에 둘을 가르기 위한 약속입니다.
환산에서 1 메가파스칼은 10 바, 145 제곱인치당 파운드, 그리고 10 기압에 조금 못 미치는 값입니다. 마지막 견줌은 붙들어 둘 값어치가 있습니다. 1 메가파스칼의 압력은 바깥 공기가 주는 압력의 약 열 배이며, 그것이 수수한 산업의 압력조차 사람의 감각 안에 다시 놓아 주기 때문입니다.
1 메가파스칼은 100 만 파스칼, 10 바, 제곱밀리미터당 1 뉴턴, 또는 약 145 제곱인치당 파운드와 같습니다.