단위 이야기

[원지사랑]

인터넷을 뒤지다 보니 단위가 금금해져서 검색 했더니

머리아픈 아래 내용이 검색 되네요

그래도 학창시절로 돌아가 함 공부해 보세요

분명 검색글 입니다

단위 이야기

( 한국계량측량협회(KASTO 2006년 11월) 에서 )

1 부. SI 단위

1. SI 단위 란

프랑스어 'Le Systeme International d' Unites'에서 온 약자. ‘ 국제단위계이며 영어로는 The International System of Units' 이다. ‘SI 단위계’는 잘 못된 표현이고 SI단위, SI기본단위, SI유도단위, SI접두어 등은 바른 표현이다.

2. SI의 특징

각 속성( 또는 물리량)에 대하여 한 가지만 사용한다.

모든 활동 분야에 적용된다. 일관성 있는 체계다. 배우기와 사용하기가 쉽다.

3 단위 역사

1790년 프랑스- 십진 미터법에서 시작됨

1874년 과학 분야애서 센티미터, 그램, 초 단위 사용

1875년 17개국이 미터협약에 조인함.

1900년 실용적인 측정법의 미터-킬로그램-초의 바탕이 이루어짐.

1935년 국제전기기술위원회(IEC)가 전기단위로 암페어, 쿨롱, 옴, 볼트 중 하나를 채택하여 역학의 MKS계와 통합을 추진함

1939년 전기자문위원회가 암페어를 선정하여 MSKA 에 채택 제안.

1946년 국제도량위원회(CIPM)에 의해 승인됨.

1954년 제 10차 국제도량형 총회(CGMP)에서 MKSA 계의 4개의 기본단위와 온도의 단위‘켈빈도’, 그리고 광도의 단위 ‘칸델라’의 모두 6개의 단위에 바탕을 둔 일관성 있는 단위계 채택함.

1960년 제11차 CGPM 에서 실용단의계의 공식 명칭을 국제단위계로하고 약칭을 ‘SI'로 정하고, 유도단위, 및 보충단위와 그 밖의 세부 사항을 정함.

1967년 온도의 단위 ‘켈빈도( ｡ K)’에서 '켈빈(K)' 으로 바뀜/

1971년 7번째의 기본 단위인 몰(mole)이 추가되어 현재의 'SI'가 완성됨.

우리나라는 1961년 5월 10일 법률 제615호로 계량법을 제정 공포하면서 SI 단위를 법정계량단위로 채택함.

4. SI 기본 단위

1961년 제 11차 국제도량형총회(CGPM)에서 공식명칭을 갖게 된 국제단위계는 6개의 기본 단위를 바탕으로 구성되었다. 1971년 7번째의 기본 단위인 몰(mole)이 추가되어 단위가 완성되었고, 이들이 바로 미터, 킬로그램, 초, 암페어, 몰, 켈빈, 칸델라이다.

기본단위들의 공식적인 정의는 CGPM에 결의에 의해 승인된다.

5. SI 유도단위

기본 단위를 곱하기와 나누기의 수학적 기호로 연결하여 표현하는 단위이다. 어떤 유도단위에는 특별한 명칭과 기호가 주어져 있고, 이 특별한 명칭과 기호는 또 그 자체가 기본 단위나 다른 유도단위와 조합하여 다른 양의 단위를 표시하는데 사용되기도 한다.

6. 보조단위

국제도량형(CGPM)은 단위의 십진 배수 및 분수를 만드는데 사용하는 일련의 접두어를 채택하였고, CIPM 권고에 따라 접두어의 집합을 SI 접두어라고 명명하였다.

7. 일반적인 원칙

우리나라는 로마체소문자를 단위의 기호로 삼고 있으나 기호가 고유명사로부터 유래된 것이면 로마체 대문자를 쓰고, 정수와 소수의 구분은 온점( . ) 숫자를 3자리씩 끊어 읽을 때는 반점( , )을 사용한다.

8. SI 단위의 기호 표기법

가. 단위 기호는 일반적으로 로마체(직립체)를 사용한다.

양의 기호는 이탤릭체, 단위 기호는 소문자로 표시하나 사람의 이름에서 유래하면 대문자로 쓴다.

섭씨도( degree Celcius)를 제외하고는 소문자로 쓴다.

m(meter) kg(kilogram) s(second) mol(mole) t(ton) 등.

나. 단위기호는 복수의 경우에도 변하지 않으며 마침표 등 다른 기호나 문자를 첨가해서는 안 된다.

문장 끝의 구두법상 온점은 예외이다. kg이며 Kg이 아니고(문장의 시작이라도), 5 s며, 5 sec. 나 5 sec 또는 5 secs가 아니다. 어떤 양을 수치와 단위 기호로 나타낼 때에 그 사이를 한 칸 띄어야 한다. 다만 평면각의 도, 분, 초의 기호와 수치는 띄지 않는다. 23 ｡C 이며 32｡C가 아님. 35 km 이며 35km가 아님. 2,37 kg 이며 2.37kg이 아님. 25｡ , ,25｡ 23‘ 27“ 등은 옳은 표현임.

다. 백분율(%)이 SI 단위는 아니지만 단위 기호로 사용 할 때는 수치와 한 칸 띄어야 한다. 또 이것을 사용할 때는 반드시 기호(%)를 사용해야 하며, 명칭‘percent'

( 퍼센트나 프로)를 사용하면 안 된다. 보기 “25 %이며 25%나 25프로나 25percent가 아님.

9. 단위 기호 알아보기

					↳ 계량에 관한 법률 제4조에 규정한 법정계량단위 중 유도단위
				↳ 단위 기호
		↳ 영문 또는 원어 표기
↳ 단위 명

라디안 (radian) rad (법정단위/ 유도단위)

※기타 자세한 사항은 2006년 11월 산업자원부의 도움으로 한국계량측정협회가 발간한 ‘ 단위 이야기(CASTO-06-001) ' 를 참조하면 자세한 설명을 알 수 있음.

10. SI 기본 단위

기 본 량	SI 기본 단위
	명 칭	기 호
길 이	미 터	m
질 량	킬 로 그램	kg
시 간	초	s
전 류	암 페 어	A
열역학적 온도	켈 빈	K
물 질 량	몰	mol
광 도	칸 델 라	cd

11. SI 기본 유도 단위

유 도 량	SI 유 도 단 위
	명 칭	기 호
넓 이	제곱미터	m2
부 피	세제곱미터	m3
속력, 속도	미터 매 초	m/s
가속도	미터 매 제곱초	m/s2
유 량	세제곱미터 매초	m3/s
등 점 도	제곱미터 매 초	m2/s
파동 수	역 미터	m-1
밀도, 질량 밀도	킬로그램 매 세제곱미터	kg/m3
비(比), 부피	세제곱미터 매 킬로그램	m3/kg
전류 밀도	암페어 매 제곱미터	A/m2
자기장의 세기	암페어 매 미터	A/m
(물질량)의 농도	몰 매 세제곱미터	mol/m2
광휘도	칸델라 매 제곱미터	cd/m2
굴절 량	하나(숫자)	1(가)
기호 “1”은 숫자와 조합 될 때는 일반적으로 생략된다.

12. 특별한 명칭과 기호를 갖는 SI 유도 단위

유 도 량	SI 유도 단위
	명 칭	기 호	다른 SI 단위로 표시	SI 기본 단위로 표시
평면각	라디안	rad		m ･ m3 =1
입체각	스테라 다안	sr		m2 ･ m-2 =1
진동수, 주파수	헤르츠	Hz		s-1
힘	뉴턴	N		m ･ kg ･ s-2
압력, 응력	파스칼	Pa	N/m2	m-1 ･ kg ･ s-2
에너지, 일, 열량	줄	J	N ･ m	m2 ･ kg ･ s-2
일률, 전력, 복사선속	와트	W	J/s	m ･ kg ･ s-3
전하량, 전기량	쿨롱	C		s ･ A
전위차, 기전력	볼트	V	W/A	m2 ･ kg ･ A-1
전기 용량	패럿	F	C/V	m-2 ･ kg-1 ･ s4 ･ A2
전기 저항	옴	Ω	V/A	M2 ･ kg ･ s-3 ･ A-2
전기 전도도	지맨스	s	A/V	m-2 ･ kg ･ s3 ･ A2
자기선속	웨버	Wb	V･ s	m2 ･ kg ･ s-2 ･ A-1
자기선속 밀도	테슬라	T	Wh/m2	kg ･ s-2 ･ A-1
인덕턴스	헨리	H	Wb/A	m2 ･ kg ･ s-2 ･ A-2
섭씨온도	섭씨도	｡C		k
광선속	루맨	lm	cd ･ sr	m2 ･ m-2 ･ cd = cd
조명도	럭스	lx	lm/m2	m2 ･ m-4 ･ cd = m-2 ･ cd
(방사선 핵종의) 방사선	베크렐	Bq		s-1
흡수선량, 비(부여) 에너지, 커마	그레이	Gy	J/kg	m2 ･ s-1
선량당량, 주변선량당량 방향선량당량, 개인선량, 장기등가선량	시버트	Sv	J/kg	m2 ･ s-2

13. 명칭과 기호에 특별한 명칭과 기호를 갖는 SI 유도단위가 포함된 SI유도 단위의 예

유 도 량	SI 유도 단위
	명 칭	기 호	다른 SI 단위로 표시	비고
점성도	파스칼 초	Pa-s	m-1 ･ kg ･ s-1
힘의 모멘트	뉴턴 미터	N-m	m2 ･ kg ･ s-2
표면장력	뉴턴 매 미터	N/m	kg ･ s-2
각속도	라디안 매 초	rad/s	m ･ m-1 ･ s-1 = s-1
각가속도	라디안 매 제곱초	rad/s2	m ･ m-1 ･ s-2 = s-2
열속밀도,복사조도	와트 매 제곱미터	W/m2	kg ･ s-3
열용량, 엔트로피	줄 매 켈빈	J/K	m2 ･ kg ･ s-2 ･ K-1
비열용량, 비엔트로피	줄 매 킬로그램 빈	J/(kg-k)	m2 ･ s-2 ･ k-1
비에너지	줄 매 킬로그램	J/kg	m2 ･ s-2
열전도도	와트 매 미터 켈빈	(m-k)	m ･ kg ･ s-3 ･ K-1
에너지 밀도	줄 매 세제곱미터	J/m3	m-1 ･ kg ･ s-2･
전기장의 세기	볼트 매 미터	V/m	m ･ kg ･ s-3 ･ A-1
전하 밀도	쿨롱 매 세제곱미터	C/m3	m-3 ･ s ･ A
전기선속의 밀도	콜롱 매 제곱미터	C/m2	m-2 ･ s ･ A
유전율	패럿 매 미터	F/m	m-3 ･ kg ･ s4 ･ A-2
투자율	헨리 매 미터	H/m	m ･ kg ･ s-2 ･ A-2
몰 에너지	줄 매 몰	J/mol	m2 ･ kg ･ s-2 ･ mol-1
몰엔트로피, 몰열용량	줄 매 몰 켈빈	J/(mol-k)	m2 ･ kg ･ K-1 ･ mol-1
X선 선 의 조사선량	콜롱 매 킬로그램	C/kg	kg-1 ･ s ･ A
흡수선량율	그레이 매 초	Gy/s	m2 ･ s-3
복사도	와트 매 스테라디안	W/sr	m4 ･ m-2 ･ kg ･ s-3 = m2 ･ kg ･ s-3･
복사휘도	와트 매 제곱미터 스테라디안	W/(m2-sr	m2 ･ m-2 ･ kg ･ s-3 = kg ･ s-3

14. 보조 단위

인자 (숫자)	이름	기호	인자 (숫자)	이름	기호
1024	요타	Y	10-1	데시 (deci)	d
1021	제타	Z	10-2	센티 (centi)	c
·1018	엑사	E	10-3	밀리 (milli)	m
1015	페타	F	10-6	마이크로 (micro)	ɥ
1012	테라	T	10-9	나노 (nanao)	n
109	기가	G	10-12	피코 (pico)	p
106	메가	M	10-15	펨토 (femto)	f
103	길로	k	10-18	아토 (atto)	a
102	헥토	h	10-21	젭토 (zepto)	z
101	데카	da	10-24	욕토 (yocto)	y

15. SI과 함께 사용이 허용된 보조단위

명칭	기호	SI 단위로 나타낸 값
분	min	1 min = 60 s
시	h	1 h = 60 min = 3600 s
일	d	1 d =24 h = 866400 s
도	｡	1｡ = ( π / 180 ) rad
분	'	1' = *(1/60)｡ = (π /10800) rad
초	"	1" = (1/60)｡ = ( π /648000) rad
리터	l,L	1 L = 1dm3 = 10-3 m3
그램	g	1 g = 10-3 kg
톤	t	1 t = 103 kg
네퍼	Np	1 Np = 1
벨	B	1 B = (1/2)in 10(Np)(자)

명 칭	기호	SI 단위로 나타낸 값
전자볼트	eV	1 eV = 160217733(49)×10-19 J
통일 원자 질량 단위	u	1 u = 16605402(10)×10-27 kg
천문단위	ua	1 ua= 14959787091(30)×1011 kg

16. 특수 단위

17. SI과 함께 사용이 허용된 기타의 특수단위

명칭	기호	SI단위로 나타낸 값
해리		1 해리 = 1852 m
놋트		1 해리 / 시간 = (1852/3600) m/s
아르	a	1 a = 1 dam2 = 102 m2
헥타아르	ha	1 ha = 1 hm2 = 104 m2
바아	bar	1 bar = 0.1 Mpa = 100 KPa = 105 Pa
옹스트롬	A	1 A = nm = 10-10 m
바안	b	1 b = 100 fm2 = 10-28m2

18. 특별한 명칭을 가지는 센티미터 ･ 그램 ･ 초(CGS) 특수 단위

명칭	기호	SI 단위로 나타낸 값
포아즈	P	1 P = 0.1 Pa ･ s
스토크스	St	1 St =1 cm2 /s = 10-1 m2/s
에로스렛	Oe	1 Oe = 91000/4 πA/m
스틸브	sB	1 sb = 1 cd/cm2 = 104 cd/m2
포트	pb	1 ph = 104 lx
갈	Gal	1 Gal = 1 cm/s2 = 10-2 m/s2

19. 국제단위계(SI) 외의기타 특수 단위

명칭	기호	SI단위로 나타낸 값
퀴리	Ci	1 Ci = 3.7×1010 Bq
뢴트겐	R	1 R = 2.58×10-4 C/kg
라드	rad	1 rad =1 cGy = 10-2 Gy
렘	rem	1 rem = 1cSv = 10-2 Sv
X 단위		1 X 단위 = 1002×10-4 nm
잰스키	Jy	1 Jy = 10-26 W ･ m-2 ･ Hz-1
페르미		1 페르미 = 1 fm = 10-15m
캐럿	ct	1 캐럿 = 200mg = 2×10-4 kg
토오르	Torr	1 Torr = (101325/760) Pa
표준기압	atm	1 atm = 101325 Pa
칼로리	cal

20. 용도를 한정한 비 SI 특수 단위

명 칭	기 호	SI 단위로 나타낸 값
수은주밀리미터	mmHg	1 mmHg = 1.3322×102 Pa (의료용에 한함)
배 럴	bbl	1 bbl = 158.987 L = 0.158987 m3 (국제 석유 거래에 함함)

제2부 공간 및 시간

1. 평면각, 각도

1. 라디안(radian) : rad(법정계량단위 / 유도단위

라디안은 「 원의 반경과 같은 길이의 호의 중심에 대한 각도」입니다. James Thomason 이 1870년경에 만들었다고 전해짐. 원주에 대한 중심각이 2 πrad로서 1rad는 57.29578｡ 임. 1/1000rad는 때로는 밀(mill)이라고도 하며, 1밀=3‘ 26.29578｡ 이다.

2. 도 : ｡ (법정개량단위/보조단위)

1｡ = = 180rad=0.0174533rad

원의 1/4을 90등분한 것, 원을 360 로 분활한 것은 바빌로니아시대로 거슬러 올라간다. 위도는 16세기 초부터 편의적으로 적도를 0으로 하여 측정하고 경도는 1884년 워싱턴에서 개최된 자오선 회의에서 영국의 그리니치를 0으로 하여 측정하기로 하였다.

3. 분 : (법정개량단위/보조단위)

1‘=1/60｡ =0.000290888rad 고대 바빌로니아의 60진법 단위로부터 온 것이다.

4. 초 : (법정개량단위/보조단위)

1“= 1/60‘ = 0.00000484814rad

second는 분(分) 다음이라는 의미로부터 왔다.

5. 점(point): Pt (법정개량단위/특수단위)

원주를 32등분한 것으로 각 단위는 나침반의 방위(points of the compass로 불리우며 13세기경부터 사용되었고 지금도 항공, 항해용으로 사용된다.

6. 그레이드(grade)g, 곤(gon)gon : (비법정 계량단위)

1 gon = 1/100 L = π/200rad 미터계 십진법의 단위로서 프랑스 혁명 중 승인되었지만, 오늘날에도 프랑스에서 약간 사용되고 있는 정도이다. 곤은 삼각, 사각 등을 나타내는 그리스어를 빌린 것이다. 폴리콘, 펜타곤처럼

7. 밀(mil): ml(비법정계량단위)

원주를 6400등분한 단위로서 일본에서는 ‘밀위(密位)로 썼다. 포병의 사격용 미터계 단위로 대포 조준기의 각 각도 반은 이것으로 눈금을 새겼다. 1000m 거리에서 1m가 뻗친 각도에 해당하는 계산이나 목측(目測)시의 편의를 위하여 정해졌다. 이것을 '포병의 밀 (artilery mil)'이라 하며, 보병의 밀(infantry mil)이 있어 야드, 파운드계와 동일한 종류의 단위로서 10001야드의 거리에서 1 야드가 뻗친 각을 말한다. 100포병 밀이 98.2 보병 밀에 해당한다.

2. 입체각

1. 스테라디안(steradian) : sr (법정계량단위/유도단위)

스테라디안은 「구의 반경의 제곡에 해당하는 면적의 구면 부분의 중심에 대한 입체각」이다. 이 명칭은 1880년경 사용되기 시작 하였다고 하며, 어원은 그리스어의 스테레(stere)로서 물체 또는 스테레오처럼 입체를 의미한다. 구의 표면은 그 중심에 4 π sr의 입체각을 형성한다.

3. 길이

1983년 :미터는 빛이 진공에서 초 동안 진행한 경로의 길이.

1921년 : 미터는 계속 융해해가는 순수한 물과 얼음의 온도에서 국제 미터원기가 갖는 길이를 말함.

1951년 : 미터는 온도 0도에서 국제미터 원기에서 미터로 표시된 길이로 한다.

1961년 : 미터는 크립톤 -86의 원자의 준위 2p10과 5d5 사이의 천이에 대응하는 빛이 진공에서 파장의 1650763.73 배에 해당하는 길이로 하며, 국제도량형총회의 의결에 따라 현시(現示= 미터의 실현방법 )함. 현재 : 헬륨-네온 안정화 레이저를 길이로 이용하여 1 m 를 현시하고 있다.

1 m 라는 것은 빛이 초간에 진행한 길이 이다.

4. 지수 표기

1860년대 Stoney라는 사람이 10의 거듭제곱을 나타내는 데 지수가 양이면 기수를 단위 위에 붙이고, 음이면 서수를 앞에 붙여 나타내는 기명법을 제안했다. 1010 m = 1

미터 텐, 10-10 m = 1 텐스미터 (a tenth metre)

5. 해리(nautical mile. n mile) : M , nm( 법정계량단위/특수단위)

1 M은 1852 m 1929년 모나코에서 제 1회 임시국제수로회의에서 1 해리는 1852 m로 정함.(수로, 항로)

전화(電話)관계 해리는 6079 ft (1852.57 m)이다

6. 천문단위(astrominal unit) : ua( 법정계량단위/특수단위)

1 ua = 1.49597870691(30)×1011 m(지구와 태양과의 거리를 말함.)

이 거리를 빛이 진행하는데 소요되는 시간은 499.01 초이다.

7. 파섹(parsec) : pc (비 법정 계량단위)

1 pc = 206265 ua = 3.0857× 1016 m

1922년의 국제천문학 연합에서 채택됨. 1 pc = 3.26광년 또는 2.06× 105 ua에 해당한다.

8. 광년( light year) : l.y (비법정계량단위)

1 l.y = 9.46053×1015 m 전자파가 자유공간을 1년에 통과한 거리

9. 마이크론 (micron) : Ч (비법정계량단위)

1968년 국제도량형 총회에서 마이크론을 폐지하고 마크로미터 Чm로 하기로 결정함.

10. 야드(yard) : yd(비법정계량단위)

1958년 앵글로색슨계의 모든 국가 사이의 협정으로 과학, 공업용 단위를 통일하여 1 야드는 0.9144 m 로 통일함. 1 인치 = 25,5 mm

1/36 야드 = 1 인치 (in), 12라인(line) = 1 in, 12 in = 1 풋(ft), 3 ft = 1 yd

5 yd = 1 로드(rod). 폴(pole) 또는 퍼치(perch). 40 로드 = 1 퍼롱( fulong). 8 퍼롱 = 1 마일(mile)

1 퍼롱 = 10 체인

11. 체인 (chain ) chain (비법정계량단위)

1 chain = 22 yd

12. 칸(間), 정 (町) 리(里) 자 (寸) 푼(分) (비법정계량단위)

척관법에서 길이의 기본 단위는 자(尺)이다.

1 푼 = 1 치 = 자.

1 자 = 1/33m(약 0.303030m, 가죽류를 재는 경적척인 경우 m dir 0.378787 m )

1 칸 = 6 자 1 정 = 60 칸 1 리 = 36 정 (420 m) 10 리 = 4.2 km

4. 넓이

1. 제곱미터 : m2 (비법정계량단위/유도단위)

1변의 길이가 1 m인 정 사각형의 넓이

2. 아르(are), 헥타아르(hectare) : a, ha (비법정계량단위/특수단위)

1a = 100 m2 1 ha = 100 a = 10000 m2

3. 평 : m2 ( 3.3057851 m2 ) (비법정계량단위)

4. 단(段) (비법정계량단위)

1 단 = 300 평 9.01736 a 에 해당하며 10 a 로 봐도 지장이 없다.

5. 정( 町 ) (비법정계량단위)

1 정 = 3000 평 1 ha와 비슷하다

0.00991736 km2 약 km2 정 = 정보 (일본식 표현)

6, 에이커 (acre) :acre(비법정계량단위)

1 acre = 4840 yd2 4046.86 m2

5. 부피

1. 세제곱미터 : m3 (법정계량단위/유도단위)

가로, 세로, 높이가 각각 1 m인 정 시각형의 부피

2. 리터(litre) : l 또는 L(법정계량단위/보조단위)

3. 용적톤(TONNE) : T(법정계량단위/특수단위)

1 T 은 1.132674 m3 이다. 질량보조단위인 t 과는 전혀 다르다. 부피를 말한다. 선박의 부피측정에 사용되는 특수 단위로 1.132674 m3로 한다. 즉 톤은 세제곱미터의 353 분의 1000의 체적을 말한다.

4. 영국갤런( Imperial gallon) gal( UK) (비법정계량단위)

1 gal(UK) = 277.420 in3 = 4.54609 m3

정의 = 0.001217 g/ml의 밀도를 가진 공기 중에서 8.136 g/ml 의 밀도를 가진 10 lb의 분동에 맞는

0. 998859 g/ml의 물의 체적이다. 277.42 in3 에 해당한다.

1 Imperial gal = 1.20094 L 1 U.S. gal = 4.54596 L

5. 영국 뷔셀 : bushel(UK)(비법정계량단위)

1 bushel(UK) = 8 gal(UK) = 36.3687 dm3

갤런은 액체용이고, 뷔셀은 곡물용이다. 현재 값은 36.371 L이며 미국은 35.241 L 이다.

6. 미국베럴(bsrrel) : bbl(법정계량단위/특수단위)

국제적으로 석유에만 사용됨.

7.기타

1. 되 (升)(비법정계량단위)

1 되(升 ) = m3 ( 1.8039 L ) 1 홉 = 되 = 180.39 ml

1 작 = 되 = 18.039 ml 1말 = 10되 = 18.039 L 1섬 = 10 말 = 180.39 L

6 시간

1. 초( second) : s(법정계량단위/기본단위)

세슘 133 원자(133 CS )의 바닥상태에 있는 2개의 초미세 준위 사이의 전이에 대응하는 복사선의 9192631770 주기의 계속되는 시간이다. 처음에는 (1960년대 초) 평균 태양일의 86400 분의 1 이었다.

지금은 1 태양년의 31556925.974 분의 1로 한다.

2. 분(minute) : min. 시(hour) : h . 일(day) : d(법정계량단위/보조단위)

초 = 프랑스나 영국에서 동일시(,second) 이다. 분의 다음이라는 뜻. minute = 시간의 작은 부분을 나타내는 라틴어의 minutus에서 유래됨. 초= 벼의 크기가 작은 연유로 벼의 까끄라기로 그 유무를 가리기에 아주 적은 양이어서 중국의 학자가 사용함. 분 팔과 도가 합쳐진 글자로서 칼로 나눈다는 의미에서 시간을 나눈다는 뜻으로 쓰임. hour 은 그리스어 hϬra에서 유래됨.

1 min = 60 s. 1 h = 60 min = 3600 s. 1 d = 24 h = 1440 min = 86400 s

3.역표년(tropical year) : atrop (비법정계량단위)

해 (年) 또는 역표년은 태양이 평균 춘분점을 이어서 2회 통과하는 동안의 시간 간격으로 365 일 48 분 49 초 이다. 그러나 1 세기에 약 0.53 초 씩 감소한다. 연의 기호는 a 이l며, 프랑스어의 anne'e 에 의한다.

7. 속도

1. 놋트(knot) kn. kt(법정계량단위/특수단위)

1 km은 m/s = 0.514444 m/s

배의 뒤에서 47 ft와 3 in마다 매듭을 만들고 그 끝에 삼각형의 들뜬 판이 붙어 있다. 이 것을 모래시계로 28 초간 풀어 낸 매듭의 길이를 말한다. 항해와 항공용으로 사용함.

8. 가속도

1. 표준중력의 가속도(g)

크기는 980.665 cm/s2 야드 파운드법은 32.1740 ft/s2 (0.3048 m/s2)

2. 갈(Gal) : Gal(법정계량단위/특수단위)

1 Gal = 1 cm/s2 = 0.01 m/s2 자유 낙하의 가속도를 말함. 사람이름 Galileo(1564-164210의 이름에서 유래함

3. 지(G) : G (비법정계량단위)

1 G = 9.0665 m/s2 항공기가 받는 중력의 힘을 잴 때 사용함. 중력의 6배 힘은 6 G이다.

영국에서는 g scale 이라 한다.

제3부 주기현상 및 관련현상

1. 주파수, 진동수

1. 헤르츠( hertz0 Hz (법정계량단위/유도단위)

1 Hz = 1 s-1 초당 사이클(c/s)과 동일하다. 주로 음파나 전파에 사용함. 독일의 물리학자 Hertz(1857-1894)에 의해 유래됨. 1933년 10월 국제전기기술위원회 (IEO)에서 채택됨

제 4부 역학

1. 질량

1. 킬로그램 (kilogramme) : kg(법정계량단위/기본단위)

원기는 백금 90 % 이리듐 10 % 의 합금의 원통으로 직경 39 mm 높이 39 mm 이다.

2. 톤(tonne) : t (법정계량단위/ 보조단위)

1964년 개정됨

3. 캐럿(carat) : car 또는 ct (법정계량단위/특수단위)

콩과식물이 아라비아의 키라트에서 유래됨 1907년 국제도량형 총회에서 200 mg 으로 정함.

1 관(貫) : (비법정계량단위)

= 1000 돈 = 3.75 kg 1 근 = 160 돈 = 600 g 1 돈 =관 = 3.75 g

※ 돈(3.75g)은 1964년 1월 4일부터 사용 금지

※ 우리나라는 척, 관, 돈, ,근, 평, 자, 등은 2008년 이후로는 사용하지 않음.

4.파운드(pound) : lb(비법정계량단위)

7000 그레인(gr). 5760 gr의 “ 트로이파운드” (금, 은, 용도를 ‘금형‘ 이라함)가 있어 이것과 구별할 필요가 있을 때에는 ’상용파운드(avoirdupois pound)' 로 부른다. 현재 이 값은 1959년 앵글로삭슨계 국가들 사이의 협정에 의하여 정의가 통일된 것이다. 영국표준 파운드 0.453592338 kg

미국 파운드 0.4535924277 kg, lb는 파운드에 해당하는 옛 이름 libra에서 온 것이다.

5. 그레인 (grain) : gr(비법정계량단위)

1gr =lb = 64.79891mg 고대 오리엔트의 질량단위의 원천이 된 보리의 입자에서 유래됨.

6. 온스( ounce) : oz (비법정계량단위)

금형단위계(troy system)와 상형 단위계(avoirdupois system)가 있다. 여기서는 후자다

트로이온스는 약량 온스(藥量)라고도하며 480gr, 31.1035g이다. 귀금속에 사용함. 온스의 명칭은

를 의미하는 그리스어unica에서 온 것이며 로마의 1 리브라의 가 운시어라 하였다.

7.영국 헌드레드 웨이트 : cwt(UK) (비법정계량단위)

1 cwt(UK) = 112 lb = 50.8023 kg

8. 미국 헌드레드 웨이트 : cwt(US)(비법정계량단위)

1 cwt(US) = 100 lb = 45.3592kg

영국헌드레드 웨이트는 영국의 상형단위계의 질량 단위계로 원래 100 lb로 된 거에서 유래됨.

미국헌드레드 웨이트는 그 이름 대로 100 lb 이다. 영국은 롱 헌드레드 웨이트, 미국은 쇼트 헌드레드 웨이트라 부른다. 기호의 cwt는 100 lb의 cental의 머리글자에 weight의 w자를 붙인 것이다.

9. 영국톤 :ton(UK)(비법정계량단위)

1ton(UK) = 2240 lb 1016.05kg (롱 톤이라 함) 1 ton(US) = 2000 lb = 907.185 kg (솥 톤)(비법정계량단위)

톤은 250 갤런들이 포도주 통에서 유래하며 질량의 단위로서 15세기 말부터 사용됨.

10. 슬러그(slug)(비법정계량단위)

야드, 파운드의 질량단위에 속하며 1 중량 파운드의 힘에 의하여 초당 1 풋의 가속도를 생성하는 질량을 말한다. 그 값은 32.1740 lb. 1890년 John Prry 에 의해 정해졌고, 1902년부터 용어를 사용함, 슬러그라는 말은 활유(벌레의 한 종류)라는 뜻으로 ‘gee pound' 라고도 하는데 이것은 말을 몰아내는 소리로부터 나온 것이라고 함. 병기관계에서 사용함.

2. 비중.

1. 비중

물질의 질량과 그 물질과 동일한 체적을 가지고 또 압력 1.013250 bar하에서 순수한 물의 질량과의 비로서 무명수(無名數)로 나타낸다. 여기서 물의 온도를 지정해야 하며 지정하지 않을 때는 4도로 한다.

2. 4도 비중

ks에서 「4도 비중은 물질의 질량과 그 물질과 동일체적에서 압력이 101325 pa 일 때 온도가 4 °c인

물의 질량과의 비,」 t도 비중은「 물질의 질량과 그 물질과 동일체적에서 압력이 1010325 pa 일 때 온도가 t °c 인 물의 질량과의 비」이다.

3. 중(重)보메도 : Bh, Be'h, Be' (법정계량단위/특수단위)

1 Bh = (d는 비중)

‘계량에 관한 법률’에서 정의는 「 비중을 표시하는 값의 약수를 뺀 값에 144.3을 곱한 값으로 한다.」입니다. 비중 1.00에 해당하는 중보메도는 1, 비중 2 .0에 해당하는 것은 약 72가 된다.

물보다 aanrjdns 액체용 부표의 동일 간격 눈금으로 1784년 Baume'가 설정한 눈금법으로 처음에는 증류수의 비중을 0.15%(질량) 식염수의 비중을 15로 하여 그 사이를 15등분한 눈금을 사용하였다.

4. 경(輕)보메도 : Bl ,, Be'l , Be' (법정계량단위/특수단위)

1 Bl = + 10 ( d 는 비중)

'계량에 관한 법률‘에서 정의는 「 비중을 표시하는 값의 액수에서 1을 뺀 값에 144.3을 곱하고, 10을 더한 값으로 한다. 」입니다. 비중 1에 해당하는 경보메도는 10, 약 0.70에 해당하는 것은 72입니다. 물보다 가벼운 액체용으로 보메기 고안된 것이며, 처음에는 10 %(질량) 식염수의 비중을 0, 중류수의 비중을 10으로 하여 그 사이를 십 등분 하였다.

5. API, A.P.I. (법정계량단위/특수단위)

1 API = (d' 는 물의 온도가 140/9 °C 일 때 비중이다.)

‘계량에 관한 법률’에서의 정의는 물의 온도를 140/9 °C 로 지정한 때의 비중을 표시하는 값의 역수에서 1을 뺀 값에 141.5를 곱하고 10을 더한 값으로 한다. ‘ 이다. 140/9 °C 라는 것은 화씨 60도, 이 온도의 물에 대한 비중을 d'로 하면 앞의 식이 된다. 이 단위는 1952년 미국애서 공인을 받았다.

6. 드왓들도 : (법정계량단위/특수단위)

1 드왓들도 = 200(d-1) (d는 비중)

「 비중을 표시하는 값에서 1을 빼고 200을 곱한 값으로 한다.」이다. 결국 비중의 소수 부분을 200 배 곱한 값이 드왓들도 이다. 드왓들도에서는 물보다 가벼운 눈금은 없다. 1830년 Twaddell이 만듬.

7. 우유도(牛乳度) (법정계량단위/특수단위)

1 우유도 = 1000(d-1) (d=비중)

「 우유의 비중을 표시하는 값에서 1을 빼고 1000을 곱한 값으로 한다. 」이다.

우유의 비중은 1.026-1.034 이다. 물을 섞으면 그 비중은 감소한다.

3. 선밀도

1. 텍스(Tex) ; tex (비법정계량단위)

1 tex 는 10‘ kg/m

선밀도와 섬도는 양에 있어서 동일한 종류이다. 섬유에 대해서는 특히 섬도(fineness)라는 용어를 사용하였다. 텍스는 ISO가 SI 단위(kg/m)와 병용해도 되는 단위로 인정됨. 텍스라는 말은 textile로부터 유래한 것으로 1947년부터 1951년에 걸쳐 유럽의 많은 나라에서 채택되었고 ISO도 1956년 채택함.

2. 데니어(denier) : D (법정계량단위/특수단위)

1 D = 50 mg/450 m

이 정의는 9000 m 길이 섬유의 질량 그램 수라고도 할 수 있다. 생사용으로써 데니어는 450 m의 실이 100 mg이면 2 데니어, 150 mg이면 3 데니어라고 한다. 누에고치를 구성하고 있는 섬유 한 올의 두께는 2-3데니어, 생사는 보통 이것이 몇 올씩 뭉쳐 있으므로 평균 이 분야의 용어로 ‘14중’즉 평균 14 데니어이다. 최근에는 나일론실에 사용한다. 라틴어의 데나리우스(denarius)로 로마 시대의 은회 이름이다. 이것의; 프랑스어가 데니어다. 생사는 로마시대에 중국에서 건너온 데나리우스 은화로 거래 되었다.

3. 변수(番數 ) : km/kg (비법정계량단위)

이것은 미터 번수이다. 이렇게 일정 길이당의 질량 또는 일정 질량당의 섬유의 길이로 나타낼 경우, 이것을 ‘번수’라 하며 전자가 대i부분이지만 섬유의 종류에 따라 그 나라에 따라 다음과 같은 결정 방법이 있다.

공통식 (미터식) 1000 m당 1000 g 소모사(梳毛絲)) 용

프랑스식 1000 m당 500 g 견사(絹絲 )용

영국식(cotton) 800 yd당 1 lb 면사, 견사용

영국식(linen) 300 yd당 1 lb 마사(麻絲 )용

요크셔식 256 yd당 1 온스

아메리칸 ․ 란 100 yd당 1 온스

영국식에서 면사의 경우 1 lb가 840 yd이면 1 번수, 1680 yd이면 2번수이다. ‘번수’라는 것은 ‘몇 번 수’ (순번을 나타내는 말)는 일본식의 명칭으로 영어에서는 yam count이다.

일본에서 면사는 영국식, 모사는 미터 식을 사용한다.

4. 힘

1. 뉴턴 (Newton) : N (법정계량단위/유도단위)

「 1 kg 질량의 물체에 1 m/s2 의 가속도를 부여하는 힘의 크기이다.」 우리나라는 2001년 7월 1일부터 힘의 단위를 kgf 를 폐지하고 뉴턴(N)으로 사용한다. 힘의 실용적인 절대 단위로서 1900년 메가다인(Mdyn)이 large dyne의 이름을 제안하였지만 4년 후 그 이 Sir Isaac Newton(1642-1727)에서 유래하여 뉴턴이라 이름 지어짐. 1938년 국제전기기술위원회에서 인정받아 사용하기 시작함.

2. 다인(dyne) : dyn (비법정계량단위)

1 dyn = 10-5 N

1905년 9월 30일부로 한시적 사용 기간이 만료되어 뉴턴(N)으로 표기를 대신하기로 함.

3. 중량 킬로그램 : kgf (비법정계량단위)

1 kgf = 9.80665 N 9정확하게)

정의 : 중량킬로그램은 1 킬로그램 질량의 물체에 가속도의 크기가 초당 9.80665 미터의 가속도를 부여하는 힘의 크기다.

표준중력 가속도 9.80665 m/s2 라고 1901년 제 3회 국제도량형총회에서 질량과 중량의 구별을 명확히 함과 더불어 중량킬로그램을 정의 내리기 위해 채택되었다. 이 값은 파리의 국제도량형국이 위치한 곳에서의 실측에서 위도 45도의 해면상의 값으로 산출한 것으로 실제로는 이 값대로는 나오지 않고 아주 적은 차이는 있으나 정의 값으로 되었다. 야드 ․ 파운드 값이라면 32.1740 ft/s2 이다. 우리나라는 2000년 7월 1일부터 힘의 단위를 kgf을 폐지하고 국제단위계(SI) 인 뉴턴(N)을 사용함.

4. 킬로폰드(kilo pond) : kp (비법정계량단위)

중량킬로그램을 독일에서 브르는 이름이고 1 pond ist gleigh N이라

라 정함. 야드․ 파운드계의 힘의 절대 단위로 폰달이라 한다. 질량 1 lb의 물체에 가해져서 1 ft/s2 의 가속도를 생성시키는 힘이다. 파운달의 이름은 Lond Kelvin 의 형제인 James Thomason 이 1879년에 제안한 것으로 영국에서는 이 외에도 ouncedal)' 과 ’톤달(tondal' 도 학교에서 사용하고 있다.

5. 스테느(sthene) : sn (비법정계량단위)

프랑스의 법정 MTS 단위계의 힘의 단위로 1 t(1000kg)의 물체에 1 m/s2 의 가속도를 부여 할 때 필요로 하는 힘이다. 이 단위는 1876년 영국학술협회(BA)에서 제안된 것으로 그 때의 이름은 밧줄을 의미하는 퓨널(FUNAL) 이었다. 이것이 1919 년 프랑스에서 승인되어 스테느라 불러짐, 어원은 그리스어의 ‘강하다’ 라는 말이다.

5, 압력

1. 파스칼(pascal) ; Pa (법정계량단위/유도단위)

1 Pa = 1 N/m2

B. Pascal(1623-1662)에서 유래함. 프랑스에서는 103 Pa 을 피에즈(pz) 라고 하는데, MTS 단위계의 압력단위로서 1 pie'ne/m2 또는 103 Pa 에 해당한다.

2. 바아( bar) : bar (법정계량단위/특수단위)

1 bar 는 「 1 m2 당 100000 N 의 압력을 말함」 이 단위는 1911년 Bjerkness(노르웨이 , 1862-1951)에 의해 제안된 것으로 1924년 영국에서 기상통보에 채택됨. 일본에서는 기압은 오로지 수은주 밀리미터였으나 1961년 이후부터는 밀리바로 바꾸었다. 일본 계량법은 이미 1920년부터 바아를 압력의 기본 단위로 채택하였고, 정의는 Mdyn/cm2 이었다. 1 bar는 750.062 mmHg이다. 밀리바아는 mb로 표기함.

2. 표준 기압 : atm (법정계량단위/특수단위)

1 atm = 101325 Pa

「 13595.10 kg/m2 의 밀도를 가진 0.76 m의 액주가 9.80665 m/s2 의 중력아래서 그 액주의 바닥 면에 미치는 압력」이다. 이 액체는 수은으로 0.76m는 표준대 기압 즉 760 mmHg 이다.

3. 중량킬로그램 매 제곱미터 : kgf/m2 (비법정계량단위)

1 kg/m2 = 9.80665 Pa(정확하게)

실제 압도적으로 사용하는 것은 kgf/cm2 이다. 104 kgf/m2 를공학기압(at)이라고 하는 이유는 1 kgf/cm2

가 0.96784097 atm 으로 사용상 동일하다고 보기 때문이다. 2001년 7월 1일부터 사용이 중지되었다

.

4. 공학기압 : ar (비법정계량단위)

1 ar = 104 kgf/cm2 = 98066.5 pa

104 kgf/cm2 를 공기 기압(at) 이라함.

5. 수주미터 : mH2O, mAq (비법정계량단위)

1 mH2O = 9806.65 Pa(정확하게)

「999.972 kg/m3 의 밀도를 가진 1m 의 높이의 액주가 가속도의 크기가 9.80665 m/s2 인 중력 아래서 그 액주 바닥에 미치는 압력」으로 정의 되며,이 999.972 kg/m3 밀도의 액체라는 것은 4 °c에서의 물에

해당한다. mmH2O는 미세한 압력일 때 사용되고 있다.

6. 수은주미터 : mmHg = 133.322 Pa (법정계량단위/특수단위)

1946년 국제기상회의에서 나온 g = 9.80616- 0.025928 cos2 θ +0.000069 cos2 2 θ - 0.000003086 h를 사용함. 일본에서는 혈압 측정을 위해 사용, 국제적으로도 사용하며 우리나라는 의료용에 한정하여 사용함.

※ 축에서부터 돌아간 각 φ 는 0 부터 2 π 까지의 값을 갖는 걸로 제한하기도 한다. θ는 위도로, φ는 경도로 표현됨 (그리스어 속에 있는 글자.)

7. 토오르(Torr) : Torr (법정계량단위/특수단위)

1 Torr = 1 mmHg = 133.322 Pa

진공공학용으로 사용되는 단위로서 표준기압 ( 101325 Pa)을 760 Torr라 정의한다. 따라서 1 Torr는 1 mmHg의 압력에 해당하고 1.33322 mbar에 해당한다.

1958년 영국의 규격협회가 채택함. 이름은 수은기압계원리의 발견자인 E. Torricelli(1608-1647)에서 유래됨. 우리나라는 법정계량단위 이지만 일본과 같이 용도를 생체 내 미세압력 측정으로 제한할 필요가 있다.

※ 부가설명

대기압도 절대단위지금은 로 정의되어 있지만, 분야에 따라서는 특별한 정의나 취급을 하고 있다. 앞서 기상기관의 수은주미터와 경우도 그 중의 하나다. 국제민간항공기구(ICAO)를 1.013250 ×105

N ․ m2 에서 760 Torr 또는 1013250 mbar 와 같은 값이다. 이 정의에서 공기는 평군 해면상 15 °C (288.16 K)에서 완전 기체로 가정하고 있다. 이 표준 대기압은 수은주라면 밀도 13.595 × 103

kg / m3 의 액주 760 mm(29.9213 in)기압에 대응하며 중력 가속도는 9.80655 m/s2 이다. 야드 ․ 파운드 법에서는 14.691 lbf/in2 이 된다. 그 외에 항공국가자문위원회(NACA)의 것과 항공운행국제위원회(ICAN) 의 것이 있고, 양자는 어느 특정 온도에서의 높이 760mm의 수은주이지만

중력가속도의 값이 달라 전자에서는 9.8066 m/s2, , 후자는 9.8062 m/s2 이다.

6. 응력

1. 파스칼(pascal) : Pa (법정계량단위/유도단위)

1 Pa = 1 N /m2

2. 뉴턴 매 세제곱미터 “ N / m3 (법정계량단위/유도단위)

물체의 한 면에 단위면적당 가해지는 수직 또는 평행한 힘을 응력(stress)이라고 한다.

면에 수직인 응력을 수직 응력이라 한다. 면에 평행한 응력은 전단응력이라 한다. 응력단위는 Pa 외에도

N/m2 을 허용하는 것은 압력과 응력과는 성질이 다르다고 생각해 왔고 또 그렇게 취급되어 왔으며 Pa 이 1971년에 나와 그다지 낯익지 않기 때문이다. 그러나 국제도량형위원회의 자료에는 Pa 뿐이다.

3. 중량 파운드 매 제곱인치 : lbf/in2 , Psi (비법정계량단위)

야드 ․ 파운드 법에서 사용되는 응력의 단위로 기호 PsiI 는 Pound per square inch의 머리글자를 딴 것으로 프사이라고도 한다.

7. 점성도

1. 파스칼 초 : Pa ․ s (법정계량단위/유도단위)

1 Pa ․ s = 1 N ․ S/M2

관을 흐르는 유체의 점성계수 μ는 μ = τ 로 나타낸다. 이 경우 v / h는 속도구배로서 h는 길이, v 는 길이를 시간으로 나눈 것, て 는 진단의 응력으로서 l을 면적으로 나눈 것이다. 따라서 각각의 SI 단위를 적용하면 μ = (뉴턴 × 초) / 제곱미터로 되고 결국 점도의 SI 단위는 파스칼 초(pa ․ s)로 된다.

2. 포아즈(poise) : P (법정계량단위/특수단위)

1 P = 0.1N ․ S/M2 = 0.1 Pa ․ s

g ․ cm-1 ․ s/m-1 의 차원을 가진 CGS 단위계의 역학적인 점도의 단위이다. 실제로 액체에는 P 의 센티포아즈(cP)가 자주 사용되고, 20 °c에서 물의 점도는 1.0020 cP 이다. 기체의 경우는 마이크로포아즈(μP) 가 종종 사용되며, 20 °C 에서의 공기 점도는 181 μP 이다. 포아즈라는 이름은 혈액의 흐름을 연구한 J. L, Poiseuille에서 유래하며1913년 제안하였다. 점도계의 종류는 오스트월드 점도계, 계량오스트월드 점도계, 역류형 점도계, 우베로데 점도계 가 있다.

8. 동점도 (動粘度)

1. 제곱미터 매 초 : m2 / s (법정계량단위/유도단위)

「밀도가 1kg/m3에서 점도가 1N ․ s/m2 유체의 동점도 」이다.

2. 스토크스( stokes) : St (법정계량단위/특수단위)

1 St = 10-4 m2/s

CGS 동점도의 단위로 cm2/s 의 차원을 가진다. 온도 20 °c에서의 물의 동점도는 액 1.0038 cSt 이다.

이름은 Sir Gabried Stokes(1819-1903)에서 유래하며 1928년에 채택됨.

※ 점도의 부가 설명

이름 종류 : 초, Redwood 초, Saybolt 초, Engler 초 영국계 : NO,1. NO.2

미국계 : 세이볼트, 유니버설, 세이볼트, 푸롤( Furol. furol and road oil 의 약자 )

유체 통과 시간은 레드우드초(Redwood second), 세이볼트초(Saybolt second), 엥글러초(Engler second)로 나타내며 앞의 두 가지는 레드우드 점도계와 세인볼트 접도계가 사용한다. 엥글러초는 200×10-6 m3의 기름이 앵글리 점도계를 흐르는 시간이다. 유체 통과 시간과 동점도의 관계는 다음과 같이 알 수 있다.

10 cSt는 75 °F의 레드우드 NO.1 점도계에서 51.7초, 100 °F 의 세이볼트 ․ 유니버설 점도계에서 58.18초, 이것은 또 50 엥글리 초에 해당한다. 레드우드 NO.2 점도계와 세이볼트 ․ 퓨롤점도계는 100 cSt 이상의 동점도의 액체에 사용한다.

9. 일, 에너지

1. 줄(Joule) : J (법정계량단위/유도단위)

1 J = 1 N ․ m

정의 : 힘의 크기 1 N의 힘이 그 힘의 방향으로 물체를 1 m 움직일 때 하는 일을 말한다.

MKS 및 실제의 일 열량의 단위로서 또 전기 에너지의 단위로서 초당 1W 소비되는 전기 에너지(전력량)을 나타내는 단위이다. 이 단위는 1888년 영국에서 제안되어 J. P. Joule(1818-1889)에서 유래됨.

1889년 IEC에서 승인을 받아 1948년 제 9차 국제도량형 총회에서 열량의 단윌 승인 받음. 줄과 칼로리의 관계는 일반적으로 15°C에서 물의 비열을 4.1855 J (g ․ °C)-1 이 되도록 열량의 단위로 채택함.

2. 전자볼트 : eV (법정계량단위/특수단위)

1 eV = eJ/C ( e = 전자의 전하)

1 eV = 1.60217653(14)×10-19 J

전기소량 e = 1.60217653(14)×10-18 C를 가진 입자가 진공에서 전위차 1V 의 두 점 사이에서 가속될 때 얻어지는 에너지다. 이온, 소립자 등의 에너지를 나타내는 단위로 최근에는 메가(106) 전자볼트에 대하여 MeV, 기가(109) 전자볼트에 대하여 BeV로 나타내는 경향이 있지만, 국제 순수 및 응용물리학 연합( IUPAP)

은 1948년 GeV 또는 109 eV를 채택하였다.

3. 에르그 (erg) (비법정계량단위)

CGS 단위계의 일의 단위로서 1873년 영국에서 제안 되었다. 이름은 일을 의미하는 그리스어에서 유래 됨

4. 리터기압 : l ․ atm (비법정계량단위)

1 l ․ atm = 101.325 J

화학 분야에서 사용되고 있는 일, 에너지의 단위이다. 보일 ․ 샤를의 법칙에 의하면 기체의 압력 P, 체적V, 열역학적 온도 T 와의 사이에는 PV = RT의 관계가 성립된다. R은 비레상수이고, 또 아보가드로의 정리에 의하면 기체 1 mol의 체적은 같은 온도와 같은 압력에서 기체의 종류에 관계없이 일정한 값이 되고, 따라서 이상기체 1 mol을 취하면 R 은 보편적인 정수가 된다. 예를 들면 P 의 단위에 atm, V에 리터를 취하면 R = 8.2057×10-2 l ․ atm/mol ․ K)가 된다.

5, 풋 중량 파운드 : ft ․ lbf (비법정계량단위)

1 ft ․ lbf = 1.35582 J

일반적으로 풋파운드(ft ․ lbf)라고 한다. 야드 ․ 파운드계의 일의 단위로 1 중량 파운드 (약 32.17 폰달, 4.48N)의 힘이 1 FT의 거리 작용을 할 때의 일이다. 18세기 후반에 James Watt에 의하여 사용된 단위이나 이 명칭은 1870년경부터 사용되었다고 한다.

10. 공률, 일률

1. 와트(watt) : W (법정계량단위/유도단위)

1 W = 1 J/s

MKS 단위계 및 실용 공률 및 전력의 단위이다. 1882년 C. W. Siemens의 제안에 의한 것으로 이름은

James Watt*1736-1819)에서 유래함. 1908년 국제음과 국제 암페어가 정의 되었지만 , 1948년 이것이 절대 단위로 다시 정의 되었을 때 함께 변경됨.

2. 프랑스의 마력 : PS

(비법정계량단위)

1 PS = 75 kg ․ m/s, 1PS = 73.5 W

미터마력이라고도 하며 75 kg의 중량을 1 초간에 1m 들어 올릴 때의 공률로 정의되는 것이다.

1 PS = 0.986 HP 이다.

기호 PS는 독일어 Pferde Stärke (말의 힘)에서 딴 것이다. 일본에서는 내연기관 등의 계량에서 사용 할 수 있다고 규정되어 있으나 우리나라는 비 법정단위로 규정하고 있다.

3. 영국 마력 : ph, HP, HP (비법정계량단위)

1 PH는 horse power 에 의한다. 일본은 1959년 1월 이후 공식적으로 사용이 금지되었고, 우리나라도 채택되지 않았다. 그러나 측정 측면에 있어서는 프랑스 마력도 영국마력도 같다고 지장이 없다.

11. 입도

1. 밀리미터 : mm (법정계량단위/특수단위)

입자

의 입도를 측정하는 특수 단위는 밀리미터라 하고, 입도의 정의는 「 입체 또는 분체가 통과할 수 있는

최소의 표준체의 정사각형 체 눈 또는 원형체 눈의 한 변의 길이 또는 지름을 밀리미터로 표시한 수치로 나타낸 것을 말한다.」 즉 입도는 입체나 분체의 실제 지름이 아니라 그 분입체(粉粒體 )가 겨우 통과 할 수 있는 체의 눈의 직경을 말한다.

《부가설명》mesh numbers(체 번호)

매쉬의 수가 200이면 직경 2×10-3 인치씩 철사를 3×10-3 in 의 간격을 두고 lT는 체로서 1인치에 200 메쉬가 있

다는 뜻이다.

제 5부 열

1. 열 역학적 온도

1. 캘빈 (Kelvin) : K (법정계량단위/기본단위)

「 열역학적 온도의 단위이나 캘빈은 물의 3중점의 열역학적 온도의 273.16 분의 1 이다.」열역학적 온도라는 것은 열역학적 법칙에 ‘두 개의 열원 사이에 열량의 교환이 있고, 그 두개의 열량의 차를 일로 바꾸는 장치(열기관)의 효율은 두 개의 열원만으로 정한다’ 라는 것이 있다. 그러므로 두 개의 온도를 약속할 수 있으면 온도 눈금은 하나로 정해진다. 이것이 열역학적 온도 눈금이다. 1848년 Lord Kelvin(1824-1907) 은 물의 빙점과 빙점 사이에 그 차이를 100으로 정하는 온도 눈금을 제안하였다. 섭씨온도와 비슷하나 켈빈은 이것을 열역학적 온도눈금에 채택한 것이다. 여기서 유래한다. 지금은 이 정점(定點)물의 3중점 (0.01°C) 이고 이 온도와 273.15 °C와의 사이가 273.16 등분된 눈금이 된다. 국제 온도 눈금(International Practical Temperature Scale)약칭 ‘ ITS ’ 로 저온애서 고온으로 이르는 가가 점의 온도를 실현하여 보충하는 방법을 정하고 있다.

2. 온도와 온도차에 대하여

1964년까지 온도와 온도차는 다른 것으로 간주하여 온도는 셀시어스도, 섭씨도, 켈빈도를 붙이고 °K로 하며. 오도 차는 반드시 ‘deg;를 사용하기로 하는 약속이었다.

제13회 국제도량형총회에서 온도의 단위도 온도차의 단위를 같은 켈빈으로 하고 기호도 ‘ K '로 통일하였다.

3. 국제 온도 눈금 ( ITS )

1. ITS -27 : 산소의 끓는점 ( 약 -183 °C)부터 초고온까지의 구간에 셀시우스(섭씨)온 도 눈금에 의한 6개의 온도 고정점을 설치하고, 구간의 백금저항온도계, 백금-백금 로듐 온도계, 광고온계 3개영역으로 각각의 내삽 공식을 지정함.

2. IPTS-48 l 은의 응고점 변경, 프랑크 상수 변경 및 광고온계 내삽공식 변경, 2차적 DDHS도 고정점 제정. 눈금 개량 및 셀시우스 온도계의 OWJD에 따른 온도 고정점 제정

3. ITPS-48(1960 수정판. 제 18단원 94), (5)의 켈빈은 온도 눈금 및 순진

4. IPTS - 68 : 온도 표준구간 의 최저 온도를 수소의 3중점까지 확장, 온도 고정 점 울 11개로 증가, 내삽공식의 대폭 수정, 1975년 수정판에서 2개의 온도 고정점을 추가, 2차적 온도고정점의 값을 일부 수정, 내삽공식의 일부 형식적 수정, 이때 물의 응고점 (0 °C)를 기준으로 사용.1976년 카드늄의 초전도 전이점(약 0/5K)부터 네온의 끓는점 (약 27K)가지의 극저온 구간에서 잠정적 온도눈금(EPT-76)이라고 하는 매뉴얼의 사용 을 권고

5. ITS-90 : 온도 표준구간의 최저온도를 0.65K까지 확장 , 저온에서 표준온도계로 증기 압 온도계와 기체온도계의 사용을 새로이 채택, 백금-백금 료듐 열전대는 표준 온도계 에서 제외. 백금저항온도계의 사용 영역을 은의 응고점 온도까지 확장하고, 광고온계 의 사용 영역 역시 은의 응고점까지 내려서 확장 사용, 표준온도계의 교정에 사용되는 고정점은 14개인데 이중 정온에서 6개의 3중점을 고온에서 7개의 응고점을 , 그리고 상온에 1개의 용융점을 정의

증기압 온도계의 사용을 위해 3He 및 4He 기체의 온도 대 압력 관계가 주어져 있고, 평형 수소의 끓는점 온도는 기체온도계를 교정하여 k용하도록 변경하였다. 가장 넓은 온도영역에서 사용되는 백금저항온도계의 내삽공식은 대폭 수정되어 기준 함수와 편차 함수만을 사용하며, 식 중에 사용하는 저항비 함수는 물의 삼중점(0.01 °c) 에서의 저항을 나누어서 사용되도록 정의되어 있어 물의 삼중점의 사용아 더욱 중요하다

.

※삼중점 : 0 °C 와 0.01 °C 사이의 온도로 물과 수증기와 얼음이 공존하는 상태이다.

2. 섭씨도 또는 도 : °C (법정계량단위/유도단위)

1 °C = ( t + 273.15) K

섭씨 도는 켈빈과 병용하는 온도분야의 SI 단위이다. 눈금 간격은 켈빈과 동일함.

정의 「도로 나타낸 온도의 수치는 켈빈으로 나타낸 수치에서 273.15를 줄인 것이다」

이 눈금은 Anders Celsius(1701-1744)가 발명하였다고 하지만 그가 제안한 눈금은 끓는 온도를 0 °, 얼음의 융점을 100 ° FH 한 것으로 , 1743년 J.P, Christen(1683-1755)이 반대한 것이다. 영국에서는 센티그레이드(centigrade)눈금이라고 불렀다.

3. 화씨도 : ° F (비법정계량단위)

1 ° F = 5/9(1-32) °C

야드 ․ 파운드법의 온도 단위로 화씨도의 정의는 「 도로 나타낸 온도 수치의 1.8배에 32를 더한 것이다」. 이 눈금은 1710 - 1714년 사이에 G. D. Fshrenheit(1686-1736)이 만든 것으로 정해진 3개의 온도 점 즉, 얼음과 소금의 혼합물의 온도, 물의 응고점 및 인간의 평열을 각각 0 °. 32 °. 및 96°로 한 것으로 되어 있다. 화씨도는 파렌하이트에서 취한 한 장인「 화(華)」( fa 의 발음)에서 나온 것이다.

※ 부가 설명

온도 눈금에는 또 하나 ‘열씨(Réaumur) 눈금) 이 있다. 물의 응고점과 비점을 각각 0도와 80도로 한 것으로 1730년 Réaumur이 알콜과 물의 혼합물이 열팽창 할 때 이 눈금을 밝혀냈다. 빙점에서의 ’ 길이 ‘를 1000 단위로 하면 비점에서는 그 길이가 1080 단위로 늘어나는 것을 발견한 것으로 80이라는 묘한 숫자가 나온 것이다.

도 절대 0도 부근의 온도를 나타내는 데는 때로 「 퀴리 온도」가 사용된다. 이것은 상자성체(常磁性體 )의 자화율(磁化率) 이 그 물질의 절대온도에 역비례 한다. 퀴리의 법칙에 바탕을 두고 있다. 때로는 자기온도(磁氣溫度)라고 한다.

3. 열량

1. 줄(Joule) : J (법정계량단위/유도단위)

일의 경우 줄은 「 1 N의 힘이 그 힘의 방향으로 물체를 1m 움직일 때에 하는 일을 말함 」으로 하고

「 1 줄의 일에 해당하는 열량을 말함 」으로 정의 내리고 있다.

국제도량형위원회는 에너지, 일, 열량을 일괄하여 줄로 하고 있다. 독일 물리학자 헬름홀츠에 의하여 1847년 체계화된 에너지보존법칙으로서 일을 열량으로 바꾸는 실험을 한 사람이 줄로 1843년 의 일로 단위는 이 사람의 이름을 딴 것이다.

2. t 도 칼로리 : calt (비법정계량단위)

t 도 칼로리는 「온도룰 t 도로 정했을 때는 압력 1010325 N/m2 아래서 0.001 kg 질량의 물의 온도를

정한 온도보다 0.5도 낮은 온도에서 정한 온도보다」칼로리는 CGS계의 열량의 단위로 1880년경부터 사용됨. 원래 1g 의 물을 1 °C 높이는 데에 필요한 열량이었지만 이 값은 0 °C 부근에서 더욱 크고 34.5 °C 부근에서 최소가 되어 EKL 증가한다는 불균형성이 있어 여러 종류의 칼로리가 사용되었다. 칼로리란 이름은 열이라는 의미의 라틴어 calor에서 유래 함. 이 칼로리는 너무 작기 때문에 일반적으로 ‘킬로칼로리’ 가 사용 되었으나 이것을 간단하게 칼로리라 부르는 데는 주의를 요한다. 이전에 킬로칼로리는 ‘ 데칼로리, 또는 킬로그램칼로리’ 라 불렀다.

3. 칼로리(cal) : cal (법정계량단위/특수단위)

온도에 의하여 달라지는 칼로리로 온도를 지정하지 않고 사용 할 수 있는 값이 약속 가능하다면 편리하므로 1948년 국제도량형총회에서 1cal = 1/860 kWh로 제안 하였지만 채택되지 않았기 때문에 인체의 영양 또는 대사 작용 등에 사용하는 것으로 제한하고 있다. 왜냐하면 열량의 단위는 줄(J)을 사용하도록 국제단위계(SI 단위계)에서 정하고 있기 때문이다.

4. 15도 칼로리 :cal15(비법정계량단위)

1 cal15 = 4.1855 J

106 cal15를 「서미 」라고도 함

5. 서미(thermie) (비법정계량단위)

서미는 MTS 계의 열량 단위이다. 1 t 의 물의 온도를 1 °C 높이는데 요하는 열량으로 4.185× 106 J.

1919년 프랑스에서 법으로 정해짐.

6. I. T . 칼로리 : cal (비법정계량단위)

1 cal = 4.1868 J (정확하게)

1 Mcal IT = 1. 163 kw ․ h

「국제증기칼로리」라고도 하며 증기 특성에 관한 제 5차 회의(1956년 7월 , 런던)에서 이 정의가 채택됨.

6. 열역학 칼로리(thermo-chemical calorie) : calth (비법정계량단위)

1 calth = 4.184 J

화학자가 사용하고 있는 단위로 정의 칼로리라고도 한다.

7. 영국열량(B갸샤노 thermal unit ) : Btu, BTU (비법정계량단위)

1. Btu = 1055.06 J = 252cal

105 Btu를 「섬 」이라고도 함.1 lb 물의 온도를 1 °F 올리는 데에 요하는 열량이다. 물의 온도에 의존하기 때문에 나타나는 Btu의 값에 그 온도 범위를 나타내는 값을 표시하는 것이 일반적이다. 따라서 Btu 39° 는 물의 온도를 39 °F에서 40 °F 까지로 올리는 데에 필요한 열량이다. Btu(mean)는 물 1 lb의 온도를 32 °F에서 212 °F까지 올리는 데에 필요로 하는 열량의로 정의하고, 1055.79 J 와 같으며 1 Btu IT 는 국제 증기 표에 기재되어 있는 것으로 1055.06 J 이다

.

제 6부 전기 및 자기

1. 전류

1. 암페어(ampere) : A (법정계량단위/기본단위)

정의는 「 암페어는 무한히 길고 무시 할 수 있을 만큼 작은 원형 단면적을 가진 두개의 평행한 도체가 진공 중에서 1 미터(m)의 간격으로 유지 될 때 , 두 도체 사이에 매 미터당 2×10-7 뉴턴 (N)의 힘을 생기게 하는 전류이다.

미치는 힘 = 2×10-7 N

		힘 ↑↑↑↑	← 1A
	← 무한 거리 →	1 m	+ ←1m _
		↓↓↓↓ 힘	→

2. 정의의 변천

암페어 단위는 국제적으로는 1948년, 국내적으로는 1966년까지 다음과 같이 정의가 내려졌다. 「 초산은 용액을 통과하여 매초 0.00111800 g의 은을 분리하는 불변의 전류 」이 정의는 1908년 국제전기기술위원회(IEC)에서 채택되었고, ‘국제단위’라고 함. SI 즉, 국제단위계와 혼동되므로 주의해야 한다. 이 정의는 1948년 제 9회 국제도량형 총회에서 폐지되고 현재의 정의로 바뀌었다. 현재 이 절대적인 정의는 Sir Charles Bright 와 Latimer Clark 가 제안 하였다. 그들은 정해진 치수의 도체를 흘러 전류에 의하여 생성되는 자장의 강도에 계의 기본단위의 몇 배를 전류의 실용단위로 취해야 한다고 했으며 그 이름은 갈바트(Galvat)가 제안 했지만 사용되지 않았고, 또 웨버(werber)라고 정해지기도 했다. 결국 파리에서 개최된 IEC의 제 1차 총회에서 A. M. Ampere(1775-1836)에서 유래하여 암페어로 이름이 바뀌었다.

2. 전하, 전기량

1. 쿨롱(coulomb) : C (법정계량단위/유도단위)

1 C = 1 A ․ s

정의는 「 1A의 불변의 전류에 의하여 1초간에 운반된 전기량이다. 」 1948년까지는 국제암페어를 기준으로 하였다. 그 이름은 1881년 제 1차 IEC 총회에서 C. A.

Coulomb(1736-1806)에서 유래함. 콜롱도 프랑스인이다

3. 전위, 전위치, 전압, 기전력

1. 볼트 (volt): V (법정계량단위/유도단위)

1 V = 1W /A

정의 :「1A의 불변의 전류가 흐르는 두 점 사이에서 소비된 적력이 1W 일 때 그 두 점 사이의 전압을 말함 」 이 단위도 1861년 전술한 암페어의 2명의 제안자에 의하여 나온 것으로 전위의 실용단위를 다니엘 전지의 기전력과 같은 정도로 하기 위하여 필요한 10의 누승 지수를 ‘ 이론적인 미터 계 단위’ 에 곱해야 한다고 했으며, 그 이름은 오마(ohma)였으나 2년 후 이탈리아 과학자 A. Volta(1745-1827)에서 유래하여 볼트라 이름을 바꿈. 20 °C에서 웨스턴 전지의 기동력은 1.0183 국제 V, 절대단위로는 1.01859 V (1 국제볼트 = 1.00034 절대볼트)의 값이다.

4. 전기 용량

1. 패럿(farad) : F (법정계량단위/유도단위)

1 F = 1 C/V

정의는 「 1 C의 전기량을 충전했을 때 1· V의 전압을 생성하는 두 도체사이의 정전용량」이다.

즉 , 1 C 의 전하가 콘덴서의 극판 사이에서 1 V의 전위를 생성시켰을 때 콘덴서는 1 F의 정전용량을 가지는 것이다. 이 페럿은 실용상의 목적으로 너무 크고 실험실에서 사용된 콘덴서는 마이크로 페럿(10-6) 혹은 피코패럿( 10-12) 정도이다. 피코패럿은 외국의 경우 ‘ 퍼프(puff)’라고도 한다. 이것은 pF를 빨리 발은 할 때의 소리이다. 패럿도 1867년 Latimer Clark 가 제안하였다.

현재 μF와 거의 동일한 값으로 약 해리 (약 617M) 길이의 해저전선의 용량과 같다.

1948년 절대패럿으로 바뀜. 1 국제패럿 = 0.99951 절대패럿이다. 패럿이라는 이름은 Michael Faraday(1791-1867)에서 유래되었다.

5. 자계(磁界)의 세기

1. 에르스텟(oersted) : Oe (법정계량단위/특수단위)

1 Oe = 103/4 πA/m

정의는「 A/M 또는 AT/m을 원주율의 4배로 나눈 것의 1000배 」이다. AT는 암페어 회수(ampere turn)의 기호이다. 이 단위는 1930년 국제전기기술위원회(IEC)에서 정의 되어 내려졌으며 , 그 이름은 H. C. Oersted(1777-1851)에서 유래함. 1 에르스텟은 적은 양으로 지구의 자계는 0.2-0.3 Oe 이다

.

6. 자기선속밀도(磁氣線束密度 ), 자기유도

1. 테슬라(tesla) : T (법정계량단위/유도단위)

1T = 1 N(A ․ m) = 1 V ․ s/m2

정의는 「 자속(磁束」의 방향에 수직인 면 1m2 상에서 1 Wb의 자기선속밀도 」이다.

MKS 단위계의 자기선속밀도의 단위로 1961년 SUN 위원회(SUN Committee)가 사용한 이름으로 테슬라 코일을 발명한 N, Tesla(1857-19430에서 유래 한다. 1945년 국제전기기술위원회(IEC)에서 채택되었다.

2. 가우스(gauss) Ga, G (비법정계량단위)

1 Ga = 10-4 T

자기선속밀도의 CGS 단위로 1 cm2 당 1 맥스웰(maxwell Mx ) 의 자기선속밀도이다. 1 cm2 당의 자기유도선으로 비교적 작으며 자계는 2 ∼ 3 × 10-1 Gs 정도의 자기선속밀도를 갖는다.

그 이름은 K. F. Gauss(1777-1855) 에 의하여 유래됨. 이 단위 대신 테슬러( T )를 사용해야 한다.

3. 감마 : γ (비법정계량단위)

1 γ = 10-9

주로 지구 자장이 해마다 변동하는 것을 나타내는 데에 사용한다. 1 γ를 10-5 Gs 로 정의 내렸다고도 하며 20 세기 초부터 지구물리학에서 사용되었고, 지금은 폐지된 단위이다.

7. 자기선속

1. 웨버(weber) (법정계량단위/유도단위)

1 Wb =1 V ․ s

정의는 「 1회 감은 폐회로와 교차하는 자속이 똑 같이 감소하여 1 초 후에 소멸 할 때 그 폐회로에 1 V 의 기전력을 생성시키는 자속」이다. 자속의 MKS 계의 실용단위로서 1 Wb는 108 Mx 와 같으며 따라서 N 회 감은 코일 속에 초당 1 Wb의 일정 비율로 자속이 변하면 코일에는 이미 NV 의 기전력이 생성된다. 1882년 C. W. Siemens가 사용한 것이 최초이며, 1933년 IBC에서 채택되었다. 절대 단위계의 창립자 중의 한 명인 W. E. Weber(1804-1891)에서 그 이름이 유래됨.

2. 맥스웰(maxwell) : Mx (비법정계량단위)

1 Mx = 10-8 Wb

자속의 CGS 단위이며 작은 단위로서 1 Mx는 한 줄의 자기 유도선에 해당하는 크기이다. 그 이름은 J. C. MaxWell(1831-1879)에서 유래하며, 1900년부터 사용되었고. 1930년 IBC에서 채택되었으나 웨버(Wb)로 단일 사용이 가능하므로 폐지된 단위이다.

8. 인덕턴스

1. 헨리(he교) : H (법정계량단위/유도단위)

1 H =1 Wb/A = 1 V ․ s/A

정의는 「 1 초간에 1 A 의 비율로 똑 같이 변화하는 전류가 흐를 때 1 V의 기전력을 생성하는 폐회로의 인덕턴스」이다. MKS 계의 인덕턴스 실용단위이며 헨리라는 이름은 미국과학자 Joseph Henry(1797-1878)에서 유래하며 1893년 IEC에서 승인 받았다. 1948년 국제볼트와 암페어로 정의 내려졌던 것이 절대볼트와 암페어로 재정의 되었다. 1 국제 헨리 = 1.00049 절대 헨리이다.

9. (전기)저항(직류)

1. 옴 (ohm) : ῼ (법정계량단위/유도단위)

1 ῼ = 1 V /A

정의는 「 1 A 의 전류가 흐르는 도체의 두 점 사이의 전압이 1 V 일 때 그 두 점사이의 전기 저항」 이다. MKS 계의 실용 단위로서 그 이름은 G. S. Ohm(1787-1854)에서 유래한 것이다.

초기에는 길이 1 m, 단면적 1 mm2의 수은주의 저항치와 거의 같은 단위로 정하기 위하여 CGS 계의 단위에 109 을 곱하여 실용 단위로 한 것이지만 1881년 IEC의 제 1차 회의에서 0 °C의 온도에서 길이 106cm,단면적 1 mm2 수은주저항을 사실상 1옴이라한다. 그 후 이것이 106.3 cm 로 변경되었고, 1908년‘ 얼음의 유해점에서 길이 106.300 cm, 질량 14.4521g의 수은주의 저항으로 정의 되었다. 기호 ,ῼ 은 Preece라는 사람이 1867년 인도 전신회사에서 사용 한 것으로 시작 됨.

10. (전기의)컨덕턴스(직류)

1 지멘스 (Siemens) : S (법정계량단위/유도단위)

1. S = 1 A / V

정의는 「 1A의 전류가 흐르는 도체의 두 점 사이의 전압이 1 V 일 때 그 두 점 사이의 전기의 전도도 」 이다. 컨덕턴스의 실용단위로서 1 모(mho, 옴의 역수)와 같습니다. 이 단위는 1933년 IBC에 의하여 채택되어 SI 단위가 되었다. 다만 모(mho)도 아직 사용되고 있다. 모는 ohm을 역으로 읽는 것이지만 기호의 ℧-1 은 공인을 받지 못했다. 지멘스의 이름은 Sir. William Sienens(1822-1883)에서 유래하였다.

11. 무효전력

1. 바아 ( var) : var (비법정계량단위)

정의는 「 회로에 1 V의 정현파(正弦波 )교류전압을 가했을 때 그 정현파 교류전압과 위상이 90도 다른 1 A 의 정현파 교류전류가 흐를 경우의 무효전력」이다.

「 전력 = 유효전력 +무효전력」 이라는 관계식상의 무효전력의 크기에 대하여, 1954년에 제안된 단위로서 이름은 volts, amperes, reactive power 의 머리글자를 딴 것이다.

제 7부 광 및 관련된 전자 방사

1. 광도

1. 간델라 (candella) : cd (법정계량단위/기본단위)

1979년 제 16차 국제도량형총회에서 「 칸델라는 진동수 540 × 1012 헤르츠인 단색광을 방출하는 광원의 복사도가 어떤 주어진 방향으로 매 스테라디안 당 1/683 와트일 때 이 방향에 대한 광도이다.」 1948년 국제단위로 됨. 백금의 응고점 ( 2042 K ) 에서의 흑체 표면 1cm2 당 광도는 1 cm2 당 59.9 ± 0.2 국제 촉(國際 燭 )에 해당하는 것이 실용적으로 인정되었다. 그리하여 1/600000이라는 크기는 국제 촉에 근접시키기 위하여 편의적으로 취한 것으로 국제촉보다 1.9% 적은 것이다. 칸델라(candle)는 짐승의 기름으로 만든 양초라는 뜻으로 라틴어에서 유래됨. 즉 백금이 녹아서 빛나는 표면의 강도에 대하여 촛불은 그 600000분의 1 정도라는 것이다. candle 은 영국에서 1860년 수도가스조례에서 처음 법으로 제정되어 1881년 IEC에서 승인 받음. 이 cande 은 1 시간에 120그레인(7.776 × 10-3 kg )의 비율로 연소하는 6 파운드(2.7216 kg)의 고래 양초로 정의 내려졌다. 칸델라는 1937년 국제 조명 위원회(CIE)에서 new candle 이라는 이름을 부여 받았다.

2. 광선속

1. 루멘(lumen) : lm (법정계량단위/유도단위)

1 lm = 1 cd ․ sr

정의는 「 모든 방향으로 방사되는 빛의 광도가 똑 같이 1 cd 인 점광원(点光源 )에서 1 sr 입체각 내에 방사되는 광선속」이다. 방사 에너지 흐름의 비율(광속)을 시각 효과를 고려하여 측정하는 단위이다. 1cd 의 점광원에서의 전(全 ) 광속은 4π lm 이 된다. 1894년 A. Blondel (1863-1938) 의 제안이라 전해지며 그 때의 광원은 1 국제 candle 이었다. 1919년부터 프랑스 법정단위가 되었다. 루멘의 어원은 찬 또는 빛을 의미하는 라틴어이다.

3.휘도(煇度)

1. 칸델라 매 제곱미터 : cd/m2(법정계량단위/유도단위)

정의는 「 1 m2 면적의 평면 광원이 그 평면과 수직인 망향에서 똑 같은 휘도를 가지며 그 광도가 1 cd 일 때 그 방향에서의 휘도」이다. 휘도는 비치거나 또는 발광하는 ( 예를 들면 TV 브라운관처럼) 면의 단위 면적당의 광도가 된다. 별의 경우는 그 표면 온도에서 휘도가 정해지고 표면 온도가 10000 °C 의 시리우스는 6000 °C의 태양보다 8배 정도 광도가 높다고 할 수 있다.

2. 니트(nit) : nt (비법정계량단위)

1 nt = cd / m2

1 cd / m2 또는 10-4 스틸브와 같은 MKS 계 휘도의 단위로서 1948년부터 사요요 되었다. 맑고 푸른 하늘의 휘도는 (2×103 ∼ 6× 133 ) m 이다. 니트는 ‘ 휘도’ 라는 의미의 라틴어에서 왔다.

2. 스틸브(stilb) : sb (법정계량단위/특수단위)

1 뉴 = 1 cd cm2 당 1 cd 에 해당한다. 쾌청한 하늘의 휘도는 0.2-0.6 sb 이다. 그 이름은 1921년 프랑스의 물리학자 A. Blondel( 1863-1938)에 의하여 정해짐. 그 의미는 그리스어의 램프에서 왔다.

3. 아포 스틸브 (apostilb) : asb (비법정계량단위)

1 asb = 1/π cd/m2

1 m2 당 1 lm을 방사하는 완전 확산면의 휘도. 1935년 승인을 받았으나 과학적 연구 분야에는 장려되지 않은 단위이다.

4. 조명도(照明度) (법정계량단위/유도단위)

1. 럭스(lux) : lx

1lx = 1 lm/m2

정의는 「 1 lm의 광속에서 1 m2 의 면을 비출 경우의 조명도」이다. 이 단위는 1897년 독일에서 채택되어 한 때 metre - candle 이라고 하였다. 조명도라는 것은 어떤 면이 단위 면적당 받는 광속이다. 야드 ․ 파운드계에서는 foot - candle 으로 1 lm/ft2 , 1 four candle 은 10.764kg 에 해당한다. 그 이름은 라틴어의 빛ㅇ엘서 유래함.

5. 굴절도. 안경렌즈의 도

1. 다옵터 (dioptre) : Dptr (법정계량단위/특수단위)

1 Dptr = 1 m-1

정의는 「 안경의 굴절도를 안경의 상측(像側 )의 정점 거리를 미터로 나타낸 수치를 역수로 나타낸 것」이다. 이것은 안경 도수의 세기의 단위로 초점 거리가 아니라 정점거리로 한 것은 안경 렌즈가 얇아서 초점거리를 취하는 것이 번잡하고 실용적인 면에서 정점으로도 지장이 없기 때문이다. 정점거리가 0.5 m 이면 그 안경의 굴절도는 2 Dptr가 됩니다. 이 경우 근시용은 ․ 기호, 원시용은 + 기호를 취한다. 디옵터는 1875년 부뤼셀에서 개최된 의학회의에서 채택 되었다.

초점 거리를 인치로 나타낸 것으로 도(degree)가 있으며 예전부터 졸(zol)이 있었다. 졸은 독일계의 인치(3cm)를 사용하고 초점거리가 1 졸의 1 도까지는 1번, 2졸의 것을 2번 이라 부른다. 디옵터 D 와 도 P( 인치계) 의 관계는 D = (1/0254)P ≒ 39 P, 졸 Z와 디옵터 D 와의 관계는 거의 40/Z = D로 나타낸다. 국제법정계량가구(OIML)에서는 법제정상의 단위로 디옵터를 들고 있다.

제 8 부 음

1, 음정

1. 옥타브 (비법정계량단위)

1 옥타브는 진동수의 비가 2일 때의 음정이다. 옥타브로 표시된 음정의 수치는

log2 ( f1 / f2 ), 단 f2 〉f1 )이다.

동 음 (unison) 1 ; 1 4 도 ( fourth) 4 : 3
반 음 (semitone) 16 : 15 5 도 ( fifth) 3 : 2
단 음 ( minor tone) 10 : 9 단6도 (minor sixth) 8 : 5
장 음 ( major tone) 9 : 8 장6도 ( major sixth) 5 : 3
단3도 ( minior third) 6 : 5 7 도 ( seventh) 15 : 8
장3도 ( major third)) 5 : 6 옥타브(octave) 2 : 1

2. 음압 레벨

1. 데시벨(decibel) : db (법정계량단위/보조단위)

전압, 전력, 에너지에서 하나의 값에 대한 다른 값의 레벨 즉, 파워의 비를 생각할 때에사용하는 단위로 주로 음향학과 통신공학에서 사용하는 것은 압력과 같은 양이 인간의 감각에는 대수적으로 느껴지다는 법칙에 의한 양의 분야이다. 두 가지 음원의 파워를 P1, P2,로 할 때 N = 10 log10(P1,P2) 이라면 양 음원의 파워는 N 데시벨의 차이가 난다고 할 수 있다.

데시벨은 음압에 대해서도 정의되어 N = 20 log10,(P1/P2)로 표시한다. 1937년 파리에서 개최된 제 1회 국제음향학회에서 데시벨과 폰의 정의가 내려짐. 명칭은 Graham Bell(1847 - 1922) 와 연관이 있다. 처음에는 벨(B)이었지만 실제로는 그 의 dB 만이 사용 되었다. 우리나라는 벨(B) 에 대해서 규정하고 있다.

3. 대수 감쇠 율

1. 네퍼(neper) : Np (법정계량단위/보조단위)

무게의 파워 비를 자연수대로 표현한 것으로 주로 유럽의 모든 나라에서 사용하였다. 두개의 파워를 F1, F2 로 할 때 1 NP 는 loge(F1, F2) = 1 일 때의 진폭 레벨의 차로 1NP = 8.685890 dB 이다. 이 단위는 삼각함수의 대수표를 만든 스코틀랜드의 John Napier(1550-1617)의 이름에서 딴 것이다

.

4. 음의 크기

1. 손(sone) : S (비법정계량단위)

사람에게 들리는 음의 크기에 비례하는 척도를 부여하기 위하여 정해진 주관적인 음의 크기에 관한 단위이다. 진동수 1000 Hz 의 최소 가청 값(最小可廳値) 보다 40 dB 강한 음이 1 손의 n 배의 크기로 판정하는 음의 크기가 n 손이다. 음의 크기 s 손과 음의 크기 레벨 p 퐁과의 관계는 S = 2(p-40)/10 로 부여 되고 따라서 1· 손은 40 폰이다.

손은 1938년 Stevers Davis 가 제안하여 미국 표준 협회(ASA)에서 승인을 받았다.

5. 소음레벨

1. 벨(bel), 데시벨(decibel): B, dB (법정계량단위/보조단위)

1 dB 는 20 log10(PA/PO) = 1 일 때의 소음레벨( PA 는 소음의 A 특성보정을 한 음압 실효치) 소음 레벨 값은 20 log(PA/PO)

정의는 「 표준음파(100Hz의 정현 음파(正弦音波)를 말함) 에 대해서는 음압실 효치(대기중에서 압력의 순간 값과 정압(靜)과의 차의 제곱승의 1주기 평균의 제곱근의 값을 말함.)가 2/100000 N /M2 일 경우를 0 dB 또는 0폰 이라하고 N /M2 인 경우를 20 폰 이라하는 상용대수척도로 표시하는 소음 레벨을 말한다.

사람의 귀는 2-4 KHz 정도의 주파수 성분에 민감하고, 또 100 KHz 이하가 되면 급속하게 감각이 둔해진가. 현재의 소음측정에서는 A,B,C 중 A특성이 사용되고 있다.

6. 진동레벨

1B, . 벨(bel), 데시벨(decibel) : dB (법정계량단위/보조단위)

정의는 「 표준 진동 (5 Hz 의 정현파 진동을 말함. 이하 이호에서는 동일함) 에 대해서는 연직(鉛直 ) 진동의 가속도 실효치(가속도의 순간 값의 제곱의 1주기 평균의 제곱근의 값을 말함. 이하 이호에서는 동일함.) 가 m/s2인 경우를 0 dB로 하고 1/100M/S2 인 경우를 60 dB로 하는 상용 대수척도로 표시하는 진동 레벨을 말함.」

제 9 부 물리화학 및 분자물리학

1. 물질량

1. 몰(mole) : mol (법정계량단위/기본단위)

정의는 「 탄소 12의 0.012 kg 에 있는 원자의 개수와 같은 수의 구성 요소를 포함한 어떤 계(系 )의 물질량」이다. 1917년 국제도량형총회에서 SI 단위로 된 것이다.

몰이라는 용어는 오랫동안 화학분야에서 사용되어 왔다. 기호는 Dp전의 그 기호를 사용 한다. 모든 기체의 1 그램분자는 표준 상태에서 (또는 일정조건하에서 ) 같은 체적을 가지고 그것이 표준 상태에서는 22.4136 dm3 이다. 이것과 유사한 것으로 그램원자가 있으며 이것은 산소 1 원자의 에 해당하는 질량을 기준으로 하여 나타낸 각종 원자의 질량에 그램을 붙인 것, 즉 원자량에 그램을 붙인 것이다.

탄소 12는 ‘일반 탄소원자,’ 또는 질량수의 12의 탄소원자‘. 라 하고 원자핵은 양자

6, 중성자 6으로 구성되며 자연계에 존재하는 탄소원자의 대부분을 차지한다.

이 단위는 기체의 체적이 같다면 어느 물질이 동일 수의 요소 입자를 함유한다 하더라도 물질의 종류에 따라 질량이 달라짐을 이용하여, 탄소 12를 12g 이라 약속하여 물질의 수량을 측정하는 것으로 한 것이다. 요소입자라는 것은 원자, 분자, 이온, 전자 그 외의 것을 말한다.

2. 질량분률

1. 질량 백분율: 질량 %, Wt %, mass% (비법정계량단위)

정의는 「 물질의 함유성분의 질량과 그 물질의 질량과의 비의 100배를 말함,」이나 , 이것은 농도의 단위이기 때문에 「‥‥의 100배의 농도를 말함,」이라 해야 한다.

3. 체적분률

1. 체적 백분률 : 체적 %, vol% (비법정계량단위)

정의는 「 같은 압력 하에서 물질이 함유한 성분의 체적과 그 물질의 체적과의 비의 100배를 말함.」 이다. 「이것도 … 100 배의 농도를 말함」이라고 해야 한다.

2. 규정 : N, Nor

1 N = 103 mol/m3 / z ( z = 이온의 전하 수)

정의는「 용액 1 m3 속에 용질 1000 당량을 함유하는 농도를 말함.」이다. 이를테면, 1규정의 용액은 1 L의 용액 속에 치환 가능한 수소 1 그램당량을 가진다. 따라서 염산 1규정용액은 그램분자의 유산을 함유 한다. 규정 용액은 일반적으로 N 용액이라 하며 예를 들면 M / 10 용액은 1 규정 용액 속에 함유되어 있는 용질의 의 용질을 말한다. 규정용액이라는 생각은 Gay -Lussac(1778-1850)이 1880년에 시작한 용량분석의 초기시대로 거슬러 올라가며 , 그 이름이 19세기 말에는 널리 사용됨. 우리나라는 이 단위를 kg/m3 으로 사용토록 하고 2001년 7월 1일부터 사용을 금지하였다.

4. PH 농도

1. 피에이치 : PH, pH (법정계량단위/특수단위)

정의는 「 용액의 수소이온농도를 측정하는 농도의 특수단위로서 , 용액의 1 천분의 1 세제곱미터 중에 포함된 수고이온 몰 농도의 역수에 상용대수를 취한 값으로 한다.」이다.

「수소이온농도를 규정상 나타낸 수치의 역수의 상용대수로 나타내는 농도」이며, 용액 속의 수소이온 농도를 나타내기 위하여 사용한 수로서 PH의 개념은 1909년 산성도를 나타내는 기준에 수치를 부여하기 위한 Sorensen의 생각에 그 바탕을 두고 있다. 그는 산성도의 범위를 나타내는 데에 P+H 라는 기호를 사용했다고 한다. 그 후 PH 로 줄여 쓰게 됨.

일본은 전쟁 전에 ‘ 페하’ 라 불러 수소 이온지수를 나타냄. 수소 이온 지수는 용액 1 L의 그램이온으로 나타낸 수소이온농도의 상용대수 부호를 바꾼 것으로 정의되고 , 0과 14 사이의 값을 취한다. 산성의 경우는 7 이하의 PH 값을, 알카리의 경우는 7 이상의 PH 값을 그리고 7은 중성용액의 지수이다. PH 값은 전기적으로 또는 지시약으로 측정한다.

※ 부가 설 명

산성도 측정의 PH 이외의 제안

Giribaldo 의 pR 단위(1938), 히드론(hydron)이라고도 불리는 Gestle 의 Mn 단위(1938), Catani 의 rA 수 , PaH 단위(1924), P조 단위(1930), PTH 단위 (1938), 마지막 3개의 단위는 수소이온지수와 거의 동일한 수치이다. pR과 Nn 단위에서 알카리는 0과 14 사이의 값을 , 산성은 0에서 -14 사이의 값을 취하며 0이 중성을 나타낸다.

5. 상대 습도

1. 습도 백분율 (법정계량단위/특수단위)

정의는 「 공기 중의 수증기 분압과 그 공기 온도와 동일한 온도에서의 포화 수증기압과의 비를 백분율로 표시한다.」이다. 공기로 채워져 있고 바닥에 물이나 얼음이 들어 있는 용기에서는 시간이 흐르면 공기 중의 수중기가 충만해지나 한계가 있어 압력이 현저히 크지 않는 한 온도로서 정해집니다. 어느 온도에서 최대한의 수증기를 함유하고 있을 때의 수증기압이 포화수증기압이다. 분압은 2 종류 이상의 기체가 혼합되어 있을 때 그 기체 각각의 압력을 말하며 각 성분 기체가 혼합 기체와 동일한 체적 일 때 나타나게 되는 압력이다. 혼합 기체의 압력은 이들 분압이 같아지게 되는 것이 돌턴의 법칙으로 습도를 취급할 떼는 혼합기체의 성분은 보통 공기와 수증기다.

절대습도는 1m3 체적 속에 함유된 수증기의 질량을 그램으로 나타낸 것이다. 공기가 건조하더라도 습도가 많다는 것을 우리가 실제로 느끼는 것은 수증기압의 크고 작음에 의하기 보다는 포화수증기와 어느 정도 차이가 있는가에 의한다고 한다. 현재의 기온에 대한 포화수증기압과의 비의 백분율을 상대 습도라 하며, 단순히 습도라 함은 일반적으로 상대습도를 말한다.

※부가 설명

상대습도의 또 다른 표현은 단위 체적에서의 수증기의 질량과 그 온도에서 동일한 체적내의 포화수증기의 질량과의 비를 백분율로 표시하는 것이다.

2. 노점(露点)

이것은 습도와 관계되는 양이다. 압력을 바꾸지 않은 상태에서 수증기를 함유한 공기를 냉각하면 어느 온도에서 수증기가 포화되어 이슬 상태로 된다. 이 때의 온도를 노점이라하고, 서리를 형성할 때를 상점이라 한다. 그래서 노점에서의 공기는 수증기가 포화상태이고 냉각하기 전의 기체의 수증기압은 노점에서의 포화수증기압이다.

3. 절대 습도

절대 습도는 모발습도계를 이용한다. 두개의 동일한 온도계를 함께 설치하고, 한쪽 온도계의 둥근 부분을 거즈 등으로 싸고 그 끝을 물에 담근다. 기온을 측정할 온도계의 둥근 부분을 건구(乾球 ), 적셔진 부분을 습구라 한다.

상대습도 = 수증기압 / 건구온도에서의 물의 포화 수증기 × 100

바람이 불 때는 스프링식을 바람이 불지 않은 때는 앙고식을 많이 쓴다.

제 10 부 원자물리학과 물리학

1. 원자 질량 정수

1. 통일 원자질량단위: u (법정계량단위/특수단위)

1 u = 12 C 중성원자 1개의 질량의 1/12

1 U = 1.66053886(28) × 10-27 kg

원자나 분자의 질량은 일반적으로 원자질량단위로 표시한다. 이들 단위는 탄소의 동위체

C126 의 질량을 12로 한 것으로 때로는 달톤(dalton) 이라고 한다. 1960년 국제순수 및 응용물리학연합(IUPAP) 은 그 전년도에 개최된 국제 순수 및 응용화학연합(IPUAC0 에 의한 모든 원자질량을 C126를 기준으로 해야 한다는 제안에 따라 정해진 것이다.

2. 방사능, 괴변율

1. 베크렐( becquerel) : Bq (법정계량단위/유도단위)

1 Bq = 1 S-1

1 초에 하나의 방사성 핵종의 괴변 수(壞變數 )로서 초당괴변이라 한다. 1975년 국제도량형 총회에서 베크렐이 SI 단위로서 채택하였기 때문에 현재 정의는 「 방사능의 계량 단위는 초당괴변 또 눈 베크렐 이라고 한다. 초당 괴변 또는 베크렐은 방사성핵종의 괴변수가 1 초당 1 일 때의 방사능을 말함.」이라고 되어 있다.

이름은 프랑스 물리학자로 1896년 우라늄광석이 방사선을 방출하는 것을 발견하여 1903년 노벨물리학상을 받은 Antonie Henri Becquerel(1852-1903)의 이름을 딴 것ㅇ;디.

2. 퀴리(courie) Ci (법정계량단위/특수단위)

1 Ci = 3.7 × 10-10 Bq

정의는 「 초당괴변 (dps) 또는 Bq의 37000000000 배 」이다. 이 단위는 1 g의 라듐과 평행상태인 라돈(radon - 라듐의 괴변시에 생기는 기체)의 방사능으로 1910년 브루셀에서 개최된 방사선 사진회의에서 채택되었지만 1953년 코펜하겐에서 개최된 국제방사선 단위 위원에서는 라돈의 괴변과는 무관하다고 밝혔다.」

명칭은 Piere Curie(1859-1906)에서 유래함. 기호를 Ci 로 한 것은 국제적인 정의라는 것을 나타내기 위한 것이다. 실험실 등에서 보통 취급하는 방사능은 일반적으로 밀리퀴리 정도이다

.

3. 단면적, 미세단면적

1. 방안 (barn) : b (법정계량단위/특수단위)

1 b = 10-28 m2

10-28 m2/원자핵에 해당하는 원자핵의 충돌과정 시의 단면적의 단위, 원자핵의 반경은 10-14 정도이고 그 단면은 10-28 m2 정도이다. 이 단위는 입사원자핵이 물질 속을 통과 할 때 특정 원자핵 과정 (예를 들면 흡수, 분열, 산란)이 일어날 확률의 기준을 부여하는 것으로 통과 영역에서 피 충돌 원자핵의 유효 표적면적이다. 단면적의 값은 어떤 종류의 원자핵 반응에서의 104 바안에서 전자충돌실험에서 10-11 바안까지 여러 가지다.

바안이란, 이름은 1942년 시카코에서 H. G. Holloway 와 C. P. Baker 이 만든 것이라한다. 바안은 창고나 가축의 우리라는 의미로 전쟁시의 소집병이라도 소총탄을 겨누는데 실패하지 않을 정도로 큰 표적이라는 의미로 붙여진 것이다.

4. 조사선량(照射線量 )

1. 쿨롱 매 킬로그램 : C / kg (법정계량단위/유도단위)

정의는 「 X 선 또는 ɤ 선을 조사하여 공기 1 kg 에서 방출 된 전리성 입자가 공기 중에 각각 1 C 의 전기량을 가지는 + 또는 - 이온군을 생성하는 조사선량」이다.

2. 뢴트겐 (roentgen) : R (법정계량단위/특수단위)

1 R = 2.58 × 10-4 C/kg

방사선량의 실용 단위로서 정의는 「 킬로그램당 쿨롱의 2.58/10000」 이다. X 선 또는 ɤ 선을 공기 중에 조사할 경우 공기 1.293 ×156 kg에서 방출된 입자가 1 정전 단위에 해당하는 전기량을 생성하는 것과 같은 X 선 또는 ɤ 선 의 양이다. 1.293 kg ․ m-3 이라는 값은 표준 상태에서의 건조공기의 밀도이다. 이 정의를 공기 1 kg 당 2.58× 10-4 쿨롱으로 바꾸어 읽는 것이 계량에 관한 법률에서의 정의다.

X 선관의 출력 기준으로 1 cm3 의 공기에서 생성되는 전라를 사용한다는 생각은 1908년 Villard 에 의하여 제안 되었다. 뢴트겐의 이름은 X 선의 발견자 W. K. Roentgen(1845-1923)에서 유래함. 1928년 스톡홀룸에서 개최된 방사선 회의에서 제안된 것이지만 이 때의 공기량은 채적으로 표시 되었다. 뢴트겐은 한 때 방사선량과 흡수선량 둘 다 사용하였으나 1956년에 흡수선량에는 라드(rad)를 사용 하도록 하였다.

5. 흡수선량

1. 그레이( gray) : Gy (법정계량단위/유도단위)

1 Gy = 1 J / kg

정의는 「 전리성 방사선에 의하여 물질 1 kg 에 1 J 의 에너지가 부여 될 때의 흡수선량」 이다. 1975년 제 16차 국제도량형 총회에서 라드를 대신하는 SI 단위로서 채택됨. 이름은 영국 물리학자 L . H. Gray(1905-1965)에서 유래함. 때로 커마(kerma)라는 이름을 사용하기도 한다. 이 이름은 kinetic energy released in material 의 머리글자를 딴 것으로 1962년 국제방사선 단위위원회(ICRU)에서 정해짐.

2. 라드(rad) : rad (법정계량단위/특수단위)

1 rad = 10-2 Gy

흡수된 방사선량의 단위로 1 kg의 물질이 102 줄의 에너지를 흡수 할 때의 흡수선량으로 1/100 Gy 에 해당한다. 라드는 1953년 국제방사선위원회에서 CGS 단위로 새롭게 정의가 내려졌다. 1956년 뢴트겐을 대신하여 흡수선량의 단위가 되었다. 1000rad 는 1 100 50 R과 같으며 실제로는 거의 같은 에너지를 나타내지만 라드는 뢴트겐과는 달리 어떠함 방사에도 사용 될 수 있다. 라드는 1918년 Russ에 의하여 한 마리의 쥐를 죽이는데 필요한 X 선량의 단위로서 제안된 것이다.

6. 선량당량

1. 시버트(sievert) : Sv (법정계량단위/유도단위)

1 Sv = 1 J /kg

생체에서 문제 시 하는 부위에 존재하는 전리작용을 가진 입자에서 생체 1 kg 당 받는 에너지가 1 J 인 선량과 똑 같은 생물학적 효과를 가진 전리성 방사선의 양이다.

그 이름은 1932년 「 밀리퀴리 강도」를 제안한 시버트에서 유래한다.

원래 시버트는 두께 5 mm 의 백급 용기에 봉한 1 mg의 라듐의 방사점원에서 1 cm거리의 장소에서 1 시간동안 받는 ɤ 선의 방사선량의 단위이다.

수치상으로는 8.4 R에 해당한다. Sievert 는 1932년 이 단위를 제안하여 그 이름을 ‘밀리퀴리 강도 ( intensity millicurie)' 라 한다.

2. 렘 (rem) : rem (법정계량단위/특수단위)

1 rem = 1/100 Sv

전리작용을 가진 입자에서 생체 1 g 당 받는 에너지가 200-255 KV 인 X선 1라드의 M, Paker 가 1950년경에 재안하여 이름 지어진 것이라고 한다.

rem 의 이름은 roentgen equivalent man에서 따 온 것으로 mammal(포유류)이라 부르기도 한다.

제 11부 단위 환산표

여기에 실린 환산표는 8개 분야의 양에 대하여 6자리 유효 숫자를 나타낸다. 5자리 이하의 값이 주어진 것은 그 값이 정확히 정해진 경우이다. 또한 비고란에

진한 글씨로 표시된 값은 그 값으로 정확히 정의된 경우를 나타낸다

.

1) 길이 (법정단위 : m)

단 위	m 로 환산	통용 단위로 환산	비 고
자 (尺)	3.03030×10-1 m	30.3030 cm	1 자 = 10/33 m
간 (間)	1.81818m	1.81818 m	1 간 = 6 자
정 (町)	1.09091×102 m	109.091 m	1 정 = 60 간
리 (里)	3.92727×103 m	3.92727 km	1 리 = 36 정
인 치(in)	2.54×10-2 m	2.54 cm	1 in = 2.54 cm
피 트(ft)	3.048×10-1 m	30.48 cm	1 ft = 12 in
야 드(yd)	9.144×10-1 m	0.9144 m	1 yd =3 ft
마 일	1.60934×103	1.60934 km	1 마일 = 1760 yd
해 리	1.852 × 103	1.852 km	1 해리 =1.852 m

2). 넓이(법정계량단위: m2 )

단 위	m로 환산	통용단위 표 시	비 고
제곱자	9.18274☓10-2 m2	918.274 cm2
평 (坪)	3.30579 m2	3.30579 m2	1평 = 36 제곱자 1평 = 400/121 m2
단(段)	9.91736☓102 m2	991.736 m2	1단 = 300 평
정(町)	9.91736☓103 m2	99.1736 a	1정 = 10 단 1아르(a) = 100 m2
제곱피트(ft2 ))	9.29030☓102 m2	929.030 cm2
제곱야드yd2	8.36127☓10-1 m2	0.836127 m2
에이커(acre)	4.404686☓103 m2	40.4686 a	1acre = 4840 yd2
제곱마일	2,58999☓106 m2	258.999 ha	1 제곱마일 = 640 acre 1 ha = 100 a

3) 부피, 용량(법정계량단위 : m3 )

단 위	m2 로 환산	통용단위로 환 산	비 고
작(勺)	1.80391☓10-5 m3	18.0391 mL	1작 =1/10 홉
홉(合)	1.80931☓10-4 m3	180.391 mL	1홉 = 1/10 되
되(升)	1.0391☓10-3 m3	1.80391 L	1되=24001/1331000 m3
말(斗)	1.80391☓10-2 m3	18.0391 L	1말 = 10 되
석(石)	1.80391☓10-1 m3	180.391 L	1섬 = 10 말
용적톤 (register ton)	2.83168 m3	2.83168 m3	1register ton = 100 fit3

4) 야드, 파운드 법 액체용량(법정계량단위 : m3 또는 L)

단 위	m3로 환 산	통용단위로 표시	비 고
겔런(미)	3.78541☓10-3 m3	3.78541 L	정확히 정의 된 값 1갤런 미)=3.785411784 L
쿼트(미)	9.46353☓10 -1	9.46353☓10-1 L	· 1 gallon = 4 quart
핀트(미)	4,73176 ☓10-4 m3	4.73176☓10-1 L	1 quart = 2 pint
액체온스	2.95735☓10-5 m3	29.5735 mL	1 pint = 16 fl oz
갤런(영)	4.5490910-3 10-3	4.54609 L	정확히 정의된 값 1 gallon=4.54609 L
쿼트(영)	1.13652☓ 10-3 m3	1.13652 L	1 gallon = 4 quart
핀트(영)	5.68261☓10-4 m3	5.68261☓10-3	1 quart = 2 pint
액체온스 (캐)	2.84131☓10-5	28.4131 ml	1 pint = 20 fl oz
주) 갤런(미) : 미국 갤런,

5). 질량 ( 법정계량단위 : ,J , N , M)

단 위	kg으로 환 산	통용 단위로	비 고
관(관)	3.75 kg	3.75 kg	1관 = 3.75 kg
근(근)	0.6 kg	600 g	1근 = 600 g
돈	3,75☓10-3 kg	3.75g	1돈 =1/1000 관
파운드(상형)	4,53592☓10-1	0/453592 kg	정확히 정의된 값 1 lb(avoirdupois) = 0.453592 kg
온스(상형)	2.83495 ☓ 10-2 kg	31.1035 g	1oz(avdy) =
파운드(금형)	3.73242☓10-1 kg	0.375242 kg	1lb (troy) =12 oz(troy)
온스(금형)	3.11035☓10-2 kg	31.1035 g	1oz(troy) = 480 grain
그래인	6,49789☓10-5 kg	64.7989 mg	정확히 정의된 값 1grain=4.79891 mg
톤(tonne)	1☓10-3 kg	1000 kg	메트릭톤(metric ton)
영국톤 (long ton)	1.01605☓103 kg	1016.5 kg	1영국톤 = 2.240 lb(상형)
미국톤 (shot ton)	9.07185☓102 kg	97.185 kg	1미국톤 = 2000 lb(상형)
주) 1파운드)상형)= 7000그레인. 1파운드(금형) = 5760그레인

6). 에너지(법정계량단위 : J, N, M)

단 위	J로 환 산	통용 단위로 표 시	비 고
kW･b	3.6☓106 J	3.6 MJ
kgf･m	9.80665	9.80665 J
kcalit	4.1868☓103 J	4186.8 J	"IT" : International Table
Kcath	4,184☓103 J	4184 J	"th" : thermochemical
ft･1bf	1.35582 J	1.35582 J
Btu1t	1.05506 ☓10 J	1055.06 J	"IT" International Table
Btuth	1.05435☓103 J	1054.35 J	"th" thermochmical
주) Btu : British thermal unit

7). 일률, 전력(법정계량단위 : W)

단 위	W 로 환산	통용 단위로 환 산	비 고
kW･h/s	3.6☓10 W	3.6 MW
kgf･m/s	9.80665 W	9.80665 W
Kcalrr/s	4.1868☓ 106 W	4186.8 W	"IT" International Table
Kcalth/s	4.184☓103 W	4184 W	"th" thermdchemical
ft･1bf/s	1.35582 W	1.35582 W
Bturr/s	1.05506☓103 W	1055.06 W	"IT"International Table
Btusth/s	1.05435☓103 W	1054.35 W	"th"thermochemical
마력(전기)	7.46☓102 W	746 W
마력(메트릭)	7.35499☓102 W	735.499 W
마력(영국)	7.4570 ☓102 W	745.70 W
냉각톤(ton of efrigeration	3.51685☓103 W	3.51685 W	1 ton of frigeration = 12000 Bturr /h

8). 압력(법정계량단위 : Pa )

단 위	Pa로 환산	통용 단위로 표시	비 고
bar	1.0☓10 Pa	100 KPa	1 bar = 1 hPa
kgf/cm2	9.80665☓104 Pa	98.0665 KPa
표준기압(atm)	1.01325☓105 Pa	101.325 KPa
Torr	1.33322☓102 Pa	133.322 Pa	1 Torr = 101325760 Pa
mmHg	1.33322☓105 Pa	133.322 Pa
mmH2O	9.80665 Pa	9.80665 Pa
1BF/IN(psi)	6.89476☓103 Pa	6,89476 KPa

＜특별 코너＞

컴퓨터 바이트 크기 비교

8bit=1 byte
1024 bytes = 1kilobyte(KB) = 2'10	103
1024 kilobytes(KB) = 1megabyte(MB) = 2'20	106
1024 megabytes(MB) = 1gigabyte(GB) = 2'30	109
1024 gigabytes(GB) = 1terabyte(TB) = 2'40	1012
1024 terabytes(TB) = 1patabyte(PB) = 2'50	1015
1024 patabytes(PB) = 1exabyte(EB) = 2'60	1018
1024 exabytes(EB) = 1zertabyte(ZB) = 2'70	1021
1024 zertabytes(ZB) = 1yotabyte(YB) = 2'80	1024

비트(bit) - 컴퓨터의 데이터를 나타내는 최소단위 0과 1이 있는데 이 조합으로 2진법을 만들어 컴퓨터가 운영됨. 여기에서 0과 1의 최소 단위를 비트라 한다.

바이트(byte) - 하나의 단위로서 다루는 비트의 모임이다. 8 비트의 모임을 1 바이트라 한다. 기계 기억장치 용량이

•  

( 한국계량측량협회(KASTO 2006년 11월) 에서 )

1 부. SI 단위

1. SI 단위 란

프랑스어 'Le Systeme International d' Unites'에서 온 약자. ‘ 국제단위계이며 영어로는 The International System of Units' 이다. ‘SI 단위계’는 잘 못된 표현이고 SI단위, SI기본단위, SI유도단위, SI접두어 등은 바른 표현이다.

2. SI의 특징

각 속성( 또는 물리량)에 대하여 한 가지만 사용한다.

모든 활동 분야에 적용된다. 일관성 있는 체계다. 배우기와 사용하기가 쉽다.

3 단위 역사

1790년 프랑스- 십진 미터법에서 시작됨

1874년 과학 분야애서 센티미터, 그램, 초 단위 사용

1875년 17개국이 미터협약에 조인함.

1900년 실용적인 측정법의 미터-킬로그램-초의 바탕이 이루어짐.

1935년 국제전기기술위원회(IEC)가 전기단위로 암페어, 쿨롱, 옴, 볼트 중 하나를 채택하여 역학의 MKS계와 통합을 추진함

1939년 전기자문위원회가 암페어를 선정하여 MSKA 에 채택 제안.

1946년 국제도량위원회(CIPM)에 의해 승인됨.

1954년 제 10차 국제도량형 총회(CGMP)에서 MKSA 계의 4개의 기본단위와 온도의 단위‘켈빈도’, 그리고 광도의 단위 ‘칸델라’의 모두 6개의 단위에 바탕을 둔 일관성 있는 단위계 채택함.

1960년 제11차 CGPM 에서 실용단의계의 공식 명칭을 국제단위계로하고 약칭을 ‘SI'로 정하고, 유도단위, 및 보충단위와 그 밖의 세부 사항을 정함.

1967년 온도의 단위 ‘켈빈도( ｡ K)’에서 '켈빈(K)' 으로 바뀜/

1971년 7번째의 기본 단위인 몰(mole)이 추가되어 현재의 'SI'가 완성됨.

우리나라는 1961년 5월 10일 법률 제615호로 계량법을 제정 공포하면서 SI 단위를 법정계량단위로 채택함.

4. SI 기본 단위

1961년 제 11차 국제도량형총회(CGPM)에서 공식명칭을 갖게 된 국제단위계는 6개의 기본 단위를 바탕으로 구성되었다. 1971년 7번째의 기본 단위인 몰(mole)이 추가되어 단위가 완성되었고, 이들이 바로 미터, 킬로그램, 초, 암페어, 몰, 켈빈, 칸델라이다.

기본단위들의 공식적인 정의는 CGPM에 결의에 의해 승인된다.

5. SI 유도단위

기본 단위를 곱하기와 나누기의 수학적 기호로 연결하여 표현하는 단위이다. 어떤 유도단위에는 특별한 명칭과 기호가 주어져 있고, 이 특별한 명칭과 기호는 또 그 자체가 기본 단위나 다른 유도단위와 조합하여 다른 양의 단위를 표시하는데 사용되기도 한다.

6. 보조단위

국제도량형(CGPM)은 단위의 십진 배수 및 분수를 만드는데 사용하는 일련의 접두어를 채택하였고, CIPM 권고에 따라 접두어의 집합을 SI 접두어라고 명명하였다.

7. 일반적인 원칙

우리나라는 로마체소문자를 단위의 기호로 삼고 있으나 기호가 고유명사로부터 유래된 것이면 로마체 대문자를 쓰고, 정수와 소수의 구분은 온점( . ) 숫자를 3자리씩 끊어 읽을 때는 반점( , )을 사용한다.

8. SI 단위의 기호 표기법

가. 단위 기호는 일반적으로 로마체(직립체)를 사용한다.

양의 기호는 이탤릭체, 단위 기호는 소문자로 표시하나 사람의 이름에서 유래하면 대문자로 쓴다.

섭씨도( degree Celcius)를 제외하고는 소문자로 쓴다.

m(meter) kg(kilogram) s(second) mol(mole) t(ton) 등.

나. 단위기호는 복수의 경우에도 변하지 않으며 마침표 등 다른 기호나 문자를 첨가해서는 안 된다.

문장 끝의 구두법상 온점은 예외이다. kg이며 Kg이 아니고(문장의 시작이라도), 5 s며, 5 sec. 나 5 sec 또는 5 secs가 아니다. 어떤 양을 수치와 단위 기호로 나타낼 때에 그 사이를 한 칸 띄어야 한다. 다만 평면각의 도, 분, 초의 기호와 수치는 띄지 않는다. 23 ｡C 이며 32｡C가 아님. 35 km 이며 35km가 아님. 2,37 kg 이며 2.37kg이 아님. 25｡ , ,25｡ 23‘ 27“ 등은 옳은 표현임.

다. 백분율(%)이 SI 단위는 아니지만 단위 기호로 사용 할 때는 수치와 한 칸 띄어야 한다. 또 이것을 사용할 때는 반드시 기호(%)를 사용해야 하며, 명칭‘percent'

( 퍼센트나 프로)를 사용하면 안 된다. 보기 “25 %이며 25%나 25프로나 25percent가 아님.

9. 단위 기호 알아보기

					↳ 계량에 관한 법률 제4조에 규정한 법정계량단위 중 유도단위
				↳ 단위 기호
		↳ 영문 또는 원어 표기
↳ 단위 명

라디안 (radian) rad (법정단위/ 유도단위)

※기타 자세한 사항은 2006년 11월 산업자원부의 도움으로 한국계량측정협회가 발간한 ‘ 단위 이야기(CASTO-06-001) ' 를 참조하면 자세한 설명을 알 수 있음.

10. SI 기본 단위

기 본 량	SI 기본 단위
	명 칭	기 호
길 이	미 터	m
질 량	킬 로 그램	kg
시 간	초	s
전 류	암 페 어	A
열역학적 온도	켈 빈	K
물 질 량	몰	mol
광 도	칸 델 라	cd

11. SI 기본 유도 단위

유 도 량	SI 유 도 단 위
	명 칭	기 호
넓 이	제곱미터	m2
부 피	세제곱미터	m3
속력, 속도	미터 매 초	m/s
가속도	미터 매 제곱초	m/s2
유 량	세제곱미터 매초	m3/s
등 점 도	제곱미터 매 초	m2/s
파동 수	역 미터	m-1
밀도, 질량 밀도	킬로그램 매 세제곱미터	kg/m3
비(比), 부피	세제곱미터 매 킬로그램	m3/kg
전류 밀도	암페어 매 제곱미터	A/m2
자기장의 세기	암페어 매 미터	A/m
(물질량)의 농도	몰 매 세제곱미터	mol/m2
광휘도	칸델라 매 제곱미터	cd/m2
굴절 량	하나(숫자)	1(가)
기호 “1”은 숫자와 조합 될 때는 일반적으로 생략된다.

12. 특별한 명칭과 기호를 갖는 SI 유도 단위

유 도 량	SI 유도 단위
	명 칭	기 호	다른 SI 단위로 표시	SI 기본 단위로 표시
평면각	라디안	rad		m ･ m3 =1
입체각	스테라 다안	sr		m2 ･ m-2 =1
진동수, 주파수	헤르츠	Hz		s-1
힘	뉴턴	N		m ･ kg ･ s-2
압력, 응력	파스칼	Pa	N/m2	m-1 ･ kg ･ s-2
에너지, 일, 열량	줄	J	N ･ m	m2 ･ kg ･ s-2
일률, 전력, 복사선속	와트	W	J/s	m ･ kg ･ s-3
전하량, 전기량	쿨롱	C		s ･ A
전위차, 기전력	볼트	V	W/A	m2 ･ kg ･ A-1
전기 용량	패럿	F	C/V	m-2 ･ kg-1 ･ s4 ･ A2
전기 저항	옴	Ω	V/A	M2 ･ kg ･ s-3 ･ A-2
전기 전도도	지맨스	s	A/V	m-2 ･ kg ･ s3 ･ A2
자기선속	웨버	Wb	V･ s	m2 ･ kg ･ s-2 ･ A-1
자기선속 밀도	테슬라	T	Wh/m2	kg ･ s-2 ･ A-1
인덕턴스	헨리	H	Wb/A	m2 ･ kg ･ s-2 ･ A-2
섭씨온도	섭씨도	｡C		k
광선속	루맨	lm	cd ･ sr	m2 ･ m-2 ･ cd = cd
조명도	럭스	lx	lm/m2	m2 ･ m-4 ･ cd = m-2 ･ cd
(방사선 핵종의) 방사선	베크렐	Bq		s-1
흡수선량, 비(부여) 에너지, 커마	그레이	Gy	J/kg	m2 ･ s-1
선량당량, 주변선량당량 방향선량당량, 개인선량, 장기등가선량	시버트	Sv	J/kg	m2 ･ s-2

13. 명칭과 기호에 특별한 명칭과 기호를 갖는 SI 유도단위가 포함된 SI유도 단위의 예

유 도 량	SI 유도 단위
	명 칭	기 호	다른 SI 단위로 표시	비고
점성도	파스칼 초	Pa-s	m-1 ･ kg ･ s-1
힘의 모멘트	뉴턴 미터	N-m	m2 ･ kg ･ s-2
표면장력	뉴턴 매 미터	N/m	kg ･ s-2
각속도	라디안 매 초	rad/s	m ･ m-1 ･ s-1 = s-1
각가속도	라디안 매 제곱초	rad/s2	m ･ m-1 ･ s-2 = s-2
열속밀도,복사조도	와트 매 제곱미터	W/m2	kg ･ s-3
열용량, 엔트로피	줄 매 켈빈	J/K	m2 ･ kg ･ s-2 ･ K-1
비열용량, 비엔트로피	줄 매 킬로그램 빈	J/(kg-k)	m2 ･ s-2 ･ k-1
비에너지	줄 매 킬로그램	J/kg	m2 ･ s-2
열전도도	와트 매 미터 켈빈	(m-k)	m ･ kg ･ s-3 ･ K-1
에너지 밀도	줄 매 세제곱미터	J/m3	m-1 ･ kg ･ s-2･
전기장의 세기	볼트 매 미터	V/m	m ･ kg ･ s-3 ･ A-1
전하 밀도	쿨롱 매 세제곱미터	C/m3	m-3 ･ s ･ A
전기선속의 밀도	콜롱 매 제곱미터	C/m2	m-2 ･ s ･ A
유전율	패럿 매 미터	F/m	m-3 ･ kg ･ s4 ･ A-2
투자율	헨리 매 미터	H/m	m ･ kg ･ s-2 ･ A-2
몰 에너지	줄 매 몰	J/mol	m2 ･ kg ･ s-2 ･ mol-1
몰엔트로피, 몰열용량	줄 매 몰 켈빈	J/(mol-k)	m2 ･ kg ･ K-1 ･ mol-1
X선 선 의 조사선량	콜롱 매 킬로그램	C/kg	kg-1 ･ s ･ A
흡수선량율	그레이 매 초	Gy/s	m2 ･ s-3
복사도	와트 매 스테라디안	W/sr	m4 ･ m-2 ･ kg ･ s-3 = m2 ･ kg ･ s-3･
복사휘도	와트 매 제곱미터 스테라디안	W/(m2-sr	m2 ･ m-2 ･ kg ･ s-3 = kg ･ s-3

14. 보조 단위

인자 (숫자)	이름	기호	인자 (숫자)	이름	기호
1024	요타	Y	10-1	데시 (deci)	d
1021	제타	Z	10-2	센티 (centi)	c
·1018	엑사	E	10-3	밀리 (milli)	m
1015	페타	F	10-6	마이크로 (micro)	ɥ
1012	테라	T	10-9	나노 (nanao)	n
109	기가	G	10-12	피코 (pico)	p
106	메가	M	10-15	펨토 (femto)	f
103	길로	k	10-18	아토 (atto)	a
102	헥토	h	10-21	젭토 (zepto)	z
101	데카	da	10-24	욕토 (yocto)	y

15. SI과 함께 사용이 허용된 보조단위

명칭	기호	SI 단위로 나타낸 값
분	min	1 min = 60 s
시	h	1 h = 60 min = 3600 s
일	d	1 d =24 h = 866400 s
도	｡	1｡ = ( π / 180 ) rad
분	'	1' = *(1/60)｡ = (π /10800) rad
초	"	1" = (1/60)｡ = ( π /648000) rad
리터	l,L	1 L = 1dm3 = 10-3 m3
그램	g	1 g = 10-3 kg
톤	t	1 t = 103 kg
네퍼	Np	1 Np = 1
벨	B	1 B = (1/2)in 10(Np)(자)

명 칭	기호	SI 단위로 나타낸 값
전자볼트	eV	1 eV = 160217733(49)×10-19 J
통일 원자 질량 단위	u	1 u = 16605402(10)×10-27 kg
천문단위	ua	1 ua= 14959787091(30)×1011 kg

16. 특수 단위

17. SI과 함께 사용이 허용된 기타의 특수단위

명칭	기호	SI단위로 나타낸 값
해리		1 해리 = 1852 m
놋트		1 해리 / 시간 = (1852/3600) m/s
아르	a	1 a = 1 dam2 = 102 m2
헥타아르	ha	1 ha = 1 hm2 = 104 m2
바아	bar	1 bar = 0.1 Mpa = 100 KPa = 105 Pa
옹스트롬	A	1 A = nm = 10-10 m
바안	b	1 b = 100 fm2 = 10-28m2

18. 특별한 명칭을 가지는 센티미터 ･ 그램 ･ 초(CGS) 특수 단위

명칭	기호	SI 단위로 나타낸 값
포아즈	P	1 P = 0.1 Pa ･ s
스토크스	St	1 St =1 cm2 /s = 10-1 m2/s
에로스렛	Oe	1 Oe = 91000/4 πA/m
스틸브	sB	1 sb = 1 cd/cm2 = 104 cd/m2
포트	pb	1 ph = 104 lx
갈	Gal	1 Gal = 1 cm/s2 = 10-2 m/s2

19. 국제단위계(SI) 외의기타 특수 단위

명칭	기호	SI단위로 나타낸 값
퀴리	Ci	1 Ci = 3.7×1010 Bq
뢴트겐	R	1 R = 2.58×10-4 C/kg
라드	rad	1 rad =1 cGy = 10-2 Gy
렘	rem	1 rem = 1cSv = 10-2 Sv
X 단위		1 X 단위 = 1002×10-4 nm
잰스키	Jy	1 Jy = 10-26 W ･ m-2 ･ Hz-1
페르미		1 페르미 = 1 fm = 10-15m
캐럿	ct	1 캐럿 = 200mg = 2×10-4 kg
토오르	Torr	1 Torr = (101325/760) Pa
표준기압	atm	1 atm = 101325 Pa
칼로리	cal

20. 용도를 한정한 비 SI 특수 단위

명 칭	기 호	SI 단위로 나타낸 값
수은주밀리미터	mmHg	1 mmHg = 1.3322×102 Pa (의료용에 한함)
배 럴	bbl	1 bbl = 158.987 L = 0.158987 m3 (국제 석유 거래에 함함)

제2부 공간 및 시간

1. 평면각, 각도

1. 라디안(radian) : rad(법정계량단위 / 유도단위

라디안은 「 원의 반경과 같은 길이의 호의 중심에 대한 각도」입니다. James Thomason 이 1870년경에 만들었다고 전해짐. 원주에 대한 중심각이 2 πrad로서 1rad는 57.29578｡ 임. 1/1000rad는 때로는 밀(mill)이라고도 하며, 1밀=3‘ 26.29578｡ 이다.

2. 도 : ｡ (법정개량단위/보조단위)

1｡ = = 180rad=0.0174533rad

원의 1/4을 90등분한 것, 원을 360 로 분활한 것은 바빌로니아시대로 거슬러 올라간다. 위도는 16세기 초부터 편의적으로 적도를 0으로 하여 측정하고 경도는 1884년 워싱턴에서 개최된 자오선 회의에서 영국의 그리니치를 0으로 하여 측정하기로 하였다.

3. 분 : (법정개량단위/보조단위)

1‘=1/60｡ =0.000290888rad 고대 바빌로니아의 60진법 단위로부터 온 것이다.

4. 초 : (법정개량단위/보조단위)

1“= 1/60‘ = 0.00000484814rad

second는 분(分) 다음이라는 의미로부터 왔다.

5. 점(point): Pt (법정개량단위/특수단위)

원주를 32등분한 것으로 각 단위는 나침반의 방위(points of the compass로 불리우며 13세기경부터 사용되었고 지금도 항공, 항해용으로 사용된다.

6. 그레이드(grade)g, 곤(gon)gon : (비법정 계량단위)

1 gon = 1/100 L = π/200rad 미터계 십진법의 단위로서 프랑스 혁명 중 승인되었지만, 오늘날에도 프랑스에서 약간 사용되고 있는 정도이다. 곤은 삼각, 사각 등을 나타내는 그리스어를 빌린 것이다. 폴리콘, 펜타곤처럼

7. 밀(mil): ml(비법정계량단위)

원주를 6400등분한 단위로서 일본에서는 ‘밀위(密位)로 썼다. 포병의 사격용 미터계 단위로 대포 조준기의 각 각도 반은 이것으로 눈금을 새겼다. 1000m 거리에서 1m가 뻗친 각도에 해당하는 계산이나 목측(目測)시의 편의를 위하여 정해졌다. 이것을 '포병의 밀 (artilery mil)'이라 하며, 보병의 밀(infantry mil)이 있어 야드, 파운드계와 동일한 종류의 단위로서 10001야드의 거리에서 1 야드가 뻗친 각을 말한다. 100포병 밀이 98.2 보병 밀에 해당한다.

2. 입체각

1. 스테라디안(steradian) : sr (법정계량단위/유도단위)

스테라디안은 「구의 반경의 제곡에 해당하는 면적의 구면 부분의 중심에 대한 입체각」이다. 이 명칭은 1880년경 사용되기 시작 하였다고 하며, 어원은 그리스어의 스테레(stere)로서 물체 또는 스테레오처럼 입체를 의미한다. 구의 표면은 그 중심에 4 π sr의 입체각을 형성한다.

3. 길이

1983년 :미터는 빛이 진공에서 초 동안 진행한 경로의 길이.

1921년 : 미터는 계속 융해해가는 순수한 물과 얼음의 온도에서 국제 미터원기가 갖는 길이를 말함.

1951년 : 미터는 온도 0도에서 국제미터 원기에서 미터로 표시된 길이로 한다.

1961년 : 미터는 크립톤 -86의 원자의 준위 2p10과 5d5 사이의 천이에 대응하는 빛이 진공에서 파장의 1650763.73 배에 해당하는 길이로 하며, 국제도량형총회의 의결에 따라 현시(現示= 미터의 실현방법 )함. 현재 : 헬륨-네온 안정화 레이저를 길이로 이용하여 1 m 를 현시하고 있다.

1 m 라는 것은 빛이 초간에 진행한 길이 이다.

4. 지수 표기

1860년대 Stoney라는 사람이 10의 거듭제곱을 나타내는 데 지수가 양이면 기수를 단위 위에 붙이고, 음이면 서수를 앞에 붙여 나타내는 기명법을 제안했다. 1010 m = 1

미터 텐, 10-10 m = 1 텐스미터 (a tenth metre)

5. 해리(nautical mile. n mile) : M , nm( 법정계량단위/특수단위)

1 M은 1852 m 1929년 모나코에서 제 1회 임시국제수로회의에서 1 해리는 1852 m로 정함.(수로, 항로)

전화(電話)관계 해리는 6079 ft (1852.57 m)이다

6. 천문단위(astrominal unit) : ua( 법정계량단위/특수단위)

1 ua = 1.49597870691(30)×1011 m(지구와 태양과의 거리를 말함.)

이 거리를 빛이 진행하는데 소요되는 시간은 499.01 초이다.

7. 파섹(parsec) : pc (비 법정 계량단위)

1 pc = 206265 ua = 3.0857× 1016 m

1922년의 국제천문학 연합에서 채택됨. 1 pc = 3.26광년 또는 2.06× 105 ua에 해당한다.

8. 광년( light year) : l.y (비법정계량단위)

1 l.y = 9.46053×1015 m 전자파가 자유공간을 1년에 통과한 거리

9. 마이크론 (micron) : Ч (비법정계량단위)

1968년 국제도량형 총회에서 마이크론을 폐지하고 마크로미터 Чm로 하기로 결정함.

10. 야드(yard) : yd(비법정계량단위)

1958년 앵글로색슨계의 모든 국가 사이의 협정으로 과학, 공업용 단위를 통일하여 1 야드는 0.9144 m 로 통일함. 1 인치 = 25,5 mm

1/36 야드 = 1 인치 (in), 12라인(line) = 1 in, 12 in = 1 풋(ft), 3 ft = 1 yd

5 yd = 1 로드(rod). 폴(pole) 또는 퍼치(perch). 40 로드 = 1 퍼롱( fulong). 8 퍼롱 = 1 마일(mile)

1 퍼롱 = 10 체인

11. 체인 (chain ) chain (비법정계량단위)

1 chain = 22 yd

12. 칸(間), 정 (町) 리(里) 자 (寸) 푼(分) (비법정계량단위)

척관법에서 길이의 기본 단위는 자(尺)이다.

1 푼 = 1 치 = 자.

1 자 = 1/33m(약 0.303030m, 가죽류를 재는 경적척인 경우 m dir 0.378787 m )

1 칸 = 6 자 1 정 = 60 칸 1 리 = 36 정 (420 m) 10 리 = 4.2 km

4. 넓이

1. 제곱미터 : m2 (비법정계량단위/유도단위)

1변의 길이가 1 m인 정 사각형의 넓이

2. 아르(are), 헥타아르(hectare) : a, ha (비법정계량단위/특수단위)

1a = 100 m2 1 ha = 100 a = 10000 m2

3. 평 : m2 ( 3.3057851 m2 ) (비법정계량단위)

4. 단(段) (비법정계량단위)

1 단 = 300 평 9.01736 a 에 해당하며 10 a 로 봐도 지장이 없다.

5. 정( 町 ) (비법정계량단위)

1 정 = 3000 평 1 ha와 비슷하다

0.00991736 km2 약 km2 정 = 정보 (일본식 표현)

6, 에이커 (acre) :acre(비법정계량단위)

1 acre = 4840 yd2 4046.86 m2

5. 부피

1. 세제곱미터 : m3 (법정계량단위/유도단위)

가로, 세로, 높이가 각각 1 m인 정 시각형의 부피

2. 리터(litre) : l 또는 L(법정계량단위/보조단위)

3. 용적톤(TONNE) : T(법정계량단위/특수단위)

1 T 은 1.132674 m3 이다. 질량보조단위인 t 과는 전혀 다르다. 부피를 말한다. 선박의 부피측정에 사용되는 특수 단위로 1.132674 m3로 한다. 즉 톤은 세제곱미터의 353 분의 1000의 체적을 말한다.

4. 영국갤런( Imperial gallon) gal( UK) (비법정계량단위)

1 gal(UK) = 277.420 in3 = 4.54609 m3

정의 = 0.001217 g/ml의 밀도를 가진 공기 중에서 8.136 g/ml 의 밀도를 가진 10 lb의 분동에 맞는

0. 998859 g/ml의 물의 체적이다. 277.42 in3 에 해당한다.

1 Imperial gal = 1.20094 L 1 U.S. gal = 4.54596 L

5. 영국 뷔셀 : bushel(UK)(비법정계량단위)

1 bushel(UK) = 8 gal(UK) = 36.3687 dm3

갤런은 액체용이고, 뷔셀은 곡물용이다. 현재 값은 36.371 L이며 미국은 35.241 L 이다.

6. 미국베럴(bsrrel) : bbl(법정계량단위/특수단위)

국제적으로 석유에만 사용됨.

7.기타

1. 되 (升)(비법정계량단위)

1 되(升 ) = m3 ( 1.8039 L ) 1 홉 = 되 = 180.39 ml

1 작 = 되 = 18.039 ml 1말 = 10되 = 18.039 L 1섬 = 10 말 = 180.39 L

6 시간

1. 초( second) : s(법정계량단위/기본단위)

세슘 133 원자(133 CS )의 바닥상태에 있는 2개의 초미세 준위 사이의 전이에 대응하는 복사선의 9192631770 주기의 계속되는 시간이다. 처음에는 (1960년대 초) 평균 태양일의 86400 분의 1 이었다.

지금은 1 태양년의 31556925.974 분의 1로 한다.

2. 분(minute) : min. 시(hour) : h . 일(day) : d(법정계량단위/보조단위)

초 = 프랑스나 영국에서 동일시(,second) 이다. 분의 다음이라는 뜻. minute = 시간의 작은 부분을 나타내는 라틴어의 minutus에서 유래됨. 초= 벼의 크기가 작은 연유로 벼의 까끄라기로 그 유무를 가리기에 아주 적은 양이어서 중국의 학자가 사용함. 분 팔과 도가 합쳐진 글자로서 칼로 나눈다는 의미에서 시간을 나눈다는 뜻으로 쓰임. hour 은 그리스어 hϬra에서 유래됨.

1 min = 60 s. 1 h = 60 min = 3600 s. 1 d = 24 h = 1440 min = 86400 s

3.역표년(tropical year) : atrop (비법정계량단위)

해 (年) 또는 역표년은 태양이 평균 춘분점을 이어서 2회 통과하는 동안의 시간 간격으로 365 일 48 분 49 초 이다. 그러나 1 세기에 약 0.53 초 씩 감소한다. 연의 기호는 a 이l며, 프랑스어의 anne'e 에 의한다.

7. 속도

1. 놋트(knot) kn. kt(법정계량단위/특수단위)

1 km은 m/s = 0.514444 m/s

배의 뒤에서 47 ft와 3 in마다 매듭을 만들고 그 끝에 삼각형의 들뜬 판이 붙어 있다. 이 것을 모래시계로 28 초간 풀어 낸 매듭의 길이를 말한다. 항해와 항공용으로 사용함.

8. 가속도

1. 표준중력의 가속도(g)

크기는 980.665 cm/s2 야드 파운드법은 32.1740 ft/s2 (0.3048 m/s2)

2. 갈(Gal) : Gal(법정계량단위/특수단위)

1 Gal = 1 cm/s2 = 0.01 m/s2 자유 낙하의 가속도를 말함. 사람이름 Galileo(1564-164210의 이름에서 유래함

3. 지(G) : G (비법정계량단위)

1 G = 9.0665 m/s2 항공기가 받는 중력의 힘을 잴 때 사용함. 중력의 6배 힘은 6 G이다.

영국에서는 g scale 이라 한다.

제3부 주기현상 및 관련현상

1. 주파수, 진동수

1. 헤르츠( hertz0 Hz (법정계량단위/유도단위)

1 Hz = 1 s-1 초당 사이클(c/s)과 동일하다. 주로 음파나 전파에 사용함. 독일의 물리학자 Hertz(1857-1894)에 의해 유래됨. 1933년 10월 국제전기기술위원회 (IEO)에서 채택됨

제 4부 역학

1. 질량

1. 킬로그램 (kilogramme) : kg(법정계량단위/기본단위)

원기는 백금 90 % 이리듐 10 % 의 합금의 원통으로 직경 39 mm 높이 39 mm 이다.

2. 톤(tonne) : t (법정계량단위/ 보조단위)

1964년 개정됨

3. 캐럿(carat) : car 또는 ct (법정계량단위/특수단위)

콩과식물이 아라비아의 키라트에서 유래됨 1907년 국제도량형 총회에서 200 mg 으로 정함.

1 관(貫) : (비법정계량단위)

= 1000 돈 = 3.75 kg 1 근 = 160 돈 = 600 g 1 돈 =관 = 3.75 g

※ 돈(3.75g)은 1964년 1월 4일부터 사용 금지

※ 우리나라는 척, 관, 돈, ,근, 평, 자, 등은 2008년 이후로는 사용하지 않음.

4.파운드(pound) : lb(비법정계량단위)

7000 그레인(gr). 5760 gr의 “ 트로이파운드” (금, 은, 용도를 ‘금형‘ 이라함)가 있어 이것과 구별할 필요가 있을 때에는 ’상용파운드(avoirdupois pound)' 로 부른다. 현재 이 값은 1959년 앵글로삭슨계 국가들 사이의 협정에 의하여 정의가 통일된 것이다. 영국표준 파운드 0.453592338 kg

미국 파운드 0.4535924277 kg, lb는 파운드에 해당하는 옛 이름 libra에서 온 것이다.

5. 그레인 (grain) : gr(비법정계량단위)

1gr =lb = 64.79891mg 고대 오리엔트의 질량단위의 원천이 된 보리의 입자에서 유래됨.

6. 온스( ounce) : oz (비법정계량단위)

금형단위계(troy system)와 상형 단위계(avoirdupois system)가 있다. 여기서는 후자다

트로이온스는 약량 온스(藥量)라고도하며 480gr, 31.1035g이다. 귀금속에 사용함. 온스의 명칭은

를 의미하는 그리스어unica에서 온 것이며 로마의 1 리브라의 가 운시어라 하였다.

7.영국 헌드레드 웨이트 : cwt(UK) (비법정계량단위)

1 cwt(UK) = 112 lb = 50.8023 kg

8. 미국 헌드레드 웨이트 : cwt(US)(비법정계량단위)

1 cwt(US) = 100 lb = 45.3592kg

영국헌드레드 웨이트는 영국의 상형단위계의 질량 단위계로 원래 100 lb로 된 거에서 유래됨.

미국헌드레드 웨이트는 그 이름 대로 100 lb 이다. 영국은 롱 헌드레드 웨이트, 미국은 쇼트 헌드레드 웨이트라 부른다. 기호의 cwt는 100 lb의 cental의 머리글자에 weight의 w자를 붙인 것이다.

9. 영국톤 :ton(UK)(비법정계량단위)

1ton(UK) = 2240 lb 1016.05kg (롱 톤이라 함) 1 ton(US) = 2000 lb = 907.185 kg (솥 톤)(비법정계량단위)

톤은 250 갤런들이 포도주 통에서 유래하며 질량의 단위로서 15세기 말부터 사용됨.

10. 슬러그(slug)(비법정계량단위)

야드, 파운드의 질량단위에 속하며 1 중량 파운드의 힘에 의하여 초당 1 풋의 가속도를 생성하는 질량을 말한다. 그 값은 32.1740 lb. 1890년 John Prry 에 의해 정해졌고, 1902년부터 용어를 사용함, 슬러그라는 말은 활유(벌레의 한 종류)라는 뜻으로 ‘gee pound' 라고도 하는데 이것은 말을 몰아내는 소리로부터 나온 것이라고 함. 병기관계에서 사용함.

2. 비중.

1. 비중

물질의 질량과 그 물질과 동일한 체적을 가지고 또 압력 1.013250 bar하에서 순수한 물의 질량과의 비로서 무명수(無名數)로 나타낸다. 여기서 물의 온도를 지정해야 하며 지정하지 않을 때는 4도로 한다.

2. 4도 비중

ks에서 「4도 비중은 물질의 질량과 그 물질과 동일체적에서 압력이 101325 pa 일 때 온도가 4 °c인

물의 질량과의 비,」 t도 비중은「 물질의 질량과 그 물질과 동일체적에서 압력이 1010325 pa 일 때 온도가 t °c 인 물의 질량과의 비」이다.

3. 중(重)보메도 : Bh, Be'h, Be' (법정계량단위/특수단위)

1 Bh = (d는 비중)

‘계량에 관한 법률’에서 정의는 「 비중을 표시하는 값의 약수를 뺀 값에 144.3을 곱한 값으로 한다.」입니다. 비중 1.00에 해당하는 중보메도는 1, 비중 2 .0에 해당하는 것은 약 72가 된다.

물보다 aanrjdns 액체용 부표의 동일 간격 눈금으로 1784년 Baume'가 설정한 눈금법으로 처음에는 증류수의 비중을 0.15%(질량) 식염수의 비중을 15로 하여 그 사이를 15등분한 눈금을 사용하였다.

4. 경(輕)보메도 : Bl ,, Be'l , Be' (법정계량단위/특수단위)

1 Bl = + 10 ( d 는 비중)

'계량에 관한 법률‘에서 정의는 「 비중을 표시하는 값의 액수에서 1을 뺀 값에 144.3을 곱하고, 10을 더한 값으로 한다. 」입니다. 비중 1에 해당하는 경보메도는 10, 약 0.70에 해당하는 것은 72입니다. 물보다 가벼운 액체용으로 보메기 고안된 것이며, 처음에는 10 %(질량) 식염수의 비중을 0, 중류수의 비중을 10으로 하여 그 사이를 십 등분 하였다.

5. API, A.P.I. (법정계량단위/특수단위)

1 API = (d' 는 물의 온도가 140/9 °C 일 때 비중이다.)

‘계량에 관한 법률’에서의 정의는 물의 온도를 140/9 °C 로 지정한 때의 비중을 표시하는 값의 역수에서 1을 뺀 값에 141.5를 곱하고 10을 더한 값으로 한다. ‘ 이다. 140/9 °C 라는 것은 화씨 60도, 이 온도의 물에 대한 비중을 d'로 하면 앞의 식이 된다. 이 단위는 1952년 미국애서 공인을 받았다.

6. 드왓들도 : (법정계량단위/특수단위)

1 드왓들도 = 200(d-1) (d는 비중)

「 비중을 표시하는 값에서 1을 빼고 200을 곱한 값으로 한다.」이다. 결국 비중의 소수 부분을 200 배 곱한 값이 드왓들도 이다. 드왓들도에서는 물보다 가벼운 눈금은 없다. 1830년 Twaddell이 만듬.

7. 우유도(牛乳度) (법정계량단위/특수단위)

1 우유도 = 1000(d-1) (d=비중)

「 우유의 비중을 표시하는 값에서 1을 빼고 1000을 곱한 값으로 한다. 」이다.

우유의 비중은 1.026-1.034 이다. 물을 섞으면 그 비중은 감소한다.

3. 선밀도

1. 텍스(Tex) ; tex (비법정계량단위)

1 tex 는 10‘ kg/m

선밀도와 섬도는 양에 있어서 동일한 종류이다. 섬유에 대해서는 특히 섬도(fineness)라는 용어를 사용하였다. 텍스는 ISO가 SI 단위(kg/m)와 병용해도 되는 단위로 인정됨. 텍스라는 말은 textile로부터 유래한 것으로 1947년부터 1951년에 걸쳐 유럽의 많은 나라에서 채택되었고 ISO도 1956년 채택함.

2. 데니어(denier) : D (법정계량단위/특수단위)

1 D = 50 mg/450 m

이 정의는 9000 m 길이 섬유의 질량 그램 수라고도 할 수 있다. 생사용으로써 데니어는 450 m의 실이 100 mg이면 2 데니어, 150 mg이면 3 데니어라고 한다. 누에고치를 구성하고 있는 섬유 한 올의 두께는 2-3데니어, 생사는 보통 이것이 몇 올씩 뭉쳐 있으므로 평균 이 분야의 용어로 ‘14중’즉 평균 14 데니어이다. 최근에는 나일론실에 사용한다. 라틴어의 데나리우스(denarius)로 로마 시대의 은회 이름이다. 이것의; 프랑스어가 데니어다. 생사는 로마시대에 중국에서 건너온 데나리우스 은화로 거래 되었다.

3. 변수(番數 ) : km/kg (비법정계량단위)

이것은 미터 번수이다. 이렇게 일정 길이당의 질량 또는 일정 질량당의 섬유의 길이로 나타낼 경우, 이것을 ‘번수’라 하며 전자가 대i부분이지만 섬유의 종류에 따라 그 나라에 따라 다음과 같은 결정 방법이 있다.

공통식 (미터식) 1000 m당 1000 g 소모사(梳毛絲)) 용

프랑스식 1000 m당 500 g 견사(絹絲 )용

영국식(cotton) 800 yd당 1 lb 면사, 견사용

영국식(linen) 300 yd당 1 lb 마사(麻絲 )용

요크셔식 256 yd당 1 온스

아메리칸 ․ 란 100 yd당 1 온스

영국식에서 면사의 경우 1 lb가 840 yd이면 1 번수, 1680 yd이면 2번수이다. ‘번수’라는 것은 ‘몇 번 수’ (순번을 나타내는 말)는 일본식의 명칭으로 영어에서는 yam count이다.

일본에서 면사는 영국식, 모사는 미터 식을 사용한다.

4. 힘

1. 뉴턴 (Newton) : N (법정계량단위/유도단위)

「 1 kg 질량의 물체에 1 m/s2 의 가속도를 부여하는 힘의 크기이다.」 우리나라는 2001년 7월 1일부터 힘의 단위를 kgf 를 폐지하고 뉴턴(N)으로 사용한다. 힘의 실용적인 절대 단위로서 1900년 메가다인(Mdyn)이 large dyne의 이름을 제안하였지만 4년 후 그 이 Sir Isaac Newton(1642-1727)에서 유래하여 뉴턴이라 이름 지어짐. 1938년 국제전기기술위원회에서 인정받아 사용하기 시작함.

2. 다인(dyne) : dyn (비법정계량단위)

1 dyn = 10-5 N

1905년 9월 30일부로 한시적 사용 기간이 만료되어 뉴턴(N)으로 표기를 대신하기로 함.

3. 중량 킬로그램 : kgf (비법정계량단위)

1 kgf = 9.80665 N 9정확하게)

정의 : 중량킬로그램은 1 킬로그램 질량의 물체에 가속도의 크기가 초당 9.80665 미터의 가속도를 부여하는 힘의 크기다.

표준중력 가속도 9.80665 m/s2 라고 1901년 제 3회 국제도량형총회에서 질량과 중량의 구별을 명확히 함과 더불어 중량킬로그램을 정의 내리기 위해 채택되었다. 이 값은 파리의 국제도량형국이 위치한 곳에서의 실측에서 위도 45도의 해면상의 값으로 산출한 것으로 실제로는 이 값대로는 나오지 않고 아주 적은 차이는 있으나 정의 값으로 되었다. 야드 ․ 파운드 값이라면 32.1740 ft/s2 이다. 우리나라는 2000년 7월 1일부터 힘의 단위를 kgf을 폐지하고 국제단위계(SI) 인 뉴턴(N)을 사용함.

4. 킬로폰드(kilo pond) : kp (비법정계량단위)

중량킬로그램을 독일에서 브르는 이름이고 1 pond ist gleigh N이라

라 정함. 야드․ 파운드계의 힘의 절대 단위로 폰달이라 한다. 질량 1 lb의 물체에 가해져서 1 ft/s2 의 가속도를 생성시키는 힘이다. 파운달의 이름은 Lond Kelvin 의 형제인 James Thomason 이 1879년에 제안한 것으로 영국에서는 이 외에도 ouncedal)' 과 ’톤달(tondal' 도 학교에서 사용하고 있다.

5. 스테느(sthene) : sn (비법정계량단위)

프랑스의 법정 MTS 단위계의 힘의 단위로 1 t(1000kg)의 물체에 1 m/s2 의 가속도를 부여 할 때 필요로 하는 힘이다. 이 단위는 1876년 영국학술협회(BA)에서 제안된 것으로 그 때의 이름은 밧줄을 의미하는 퓨널(FUNAL) 이었다. 이것이 1919 년 프랑스에서 승인되어 스테느라 불러짐, 어원은 그리스어의 ‘강하다’ 라는 말이다.

5, 압력

1. 파스칼(pascal) ; Pa (법정계량단위/유도단위)

1 Pa = 1 N/m2

B. Pascal(1623-1662)에서 유래함. 프랑스에서는 103 Pa 을 피에즈(pz) 라고 하는데, MTS 단위계의 압력단위로서 1 pie'ne/m2 또는 103 Pa 에 해당한다.

2. 바아( bar) : bar (법정계량단위/특수단위)

1 bar 는 「 1 m2 당 100000 N 의 압력을 말함」 이 단위는 1911년 Bjerkness(노르웨이 , 1862-1951)에 의해 제안된 것으로 1924년 영국에서 기상통보에 채택됨. 일본에서는 기압은 오로지 수은주 밀리미터였으나 1961년 이후부터는 밀리바로 바꾸었다. 일본 계량법은 이미 1920년부터 바아를 압력의 기본 단위로 채택하였고, 정의는 Mdyn/cm2 이었다. 1 bar는 750.062 mmHg이다. 밀리바아는 mb로 표기함.

2. 표준 기압 : atm (법정계량단위/특수단위)

1 atm = 101325 Pa

「 13595.10 kg/m2 의 밀도를 가진 0.76 m의 액주가 9.80665 m/s2 의 중력아래서 그 액주의 바닥 면에 미치는 압력」이다. 이 액체는 수은으로 0.76m는 표준대 기압 즉 760 mmHg 이다.

3. 중량킬로그램 매 제곱미터 : kgf/m2 (비법정계량단위)

1 kg/m2 = 9.80665 Pa(정확하게)

실제 압도적으로 사용하는 것은 kgf/cm2 이다. 104 kgf/m2 를공학기압(at)이라고 하는 이유는 1 kgf/cm2

가 0.96784097 atm 으로 사용상 동일하다고 보기 때문이다. 2001년 7월 1일부터 사용이 중지되었다

.

4. 공학기압 : ar (비법정계량단위)

1 ar = 104 kgf/cm2 = 98066.5 pa

104 kgf/cm2 를 공기 기압(at) 이라함.

5. 수주미터 : mH2O, mAq (비법정계량단위)

1 mH2O = 9806.65 Pa(정확하게)

「999.972 kg/m3 의 밀도를 가진 1m 의 높이의 액주가 가속도의 크기가 9.80665 m/s2 인 중력 아래서 그 액주 바닥에 미치는 압력」으로 정의 되며,이 999.972 kg/m3 밀도의 액체라는 것은 4 °c에서의 물에

해당한다. mmH2O는 미세한 압력일 때 사용되고 있다.

6. 수은주미터 : mmHg = 133.322 Pa (법정계량단위/특수단위)

1946년 국제기상회의에서 나온 g = 9.80616- 0.025928 cos2 θ +0.000069 cos2 2 θ - 0.000003086 h를 사용함. 일본에서는 혈압 측정을 위해 사용, 국제적으로도 사용하며 우리나라는 의료용에 한정하여 사용함.

※ 축에서부터 돌아간 각 φ 는 0 부터 2 π 까지의 값을 갖는 걸로 제한하기도 한다. θ는 위도로, φ는 경도로 표현됨 (그리스어 속에 있는 글자.)

7. 토오르(Torr) : Torr (법정계량단위/특수단위)

1 Torr = 1 mmHg = 133.322 Pa

진공공학용으로 사용되는 단위로서 표준기압 ( 101325 Pa)을 760 Torr라 정의한다. 따라서 1 Torr는 1 mmHg의 압력에 해당하고 1.33322 mbar에 해당한다.

1958년 영국의 규격협회가 채택함. 이름은 수은기압계원리의 발견자인 E. Torricelli(1608-1647)에서 유래됨. 우리나라는 법정계량단위 이지만 일본과 같이 용도를 생체 내 미세압력 측정으로 제한할 필요가 있다.

※ 부가설명

대기압도 절대단위지금은 로 정의되어 있지만, 분야에 따라서는 특별한 정의나 취급을 하고 있다. 앞서 기상기관의 수은주미터와 경우도 그 중의 하나다. 국제민간항공기구(ICAO)를 1.013250 ×105

N ․ m2 에서 760 Torr 또는 1013250 mbar 와 같은 값이다. 이 정의에서 공기는 평군 해면상 15 °C (288.16 K)에서 완전 기체로 가정하고 있다. 이 표준 대기압은 수은주라면 밀도 13.595 × 103

kg / m3 의 액주 760 mm(29.9213 in)기압에 대응하며 중력 가속도는 9.80655 m/s2 이다. 야드 ․ 파운드 법에서는 14.691 lbf/in2 이 된다. 그 외에 항공국가자문위원회(NACA)의 것과 항공운행국제위원회(ICAN) 의 것이 있고, 양자는 어느 특정 온도에서의 높이 760mm의 수은주이지만

중력가속도의 값이 달라 전자에서는 9.8066 m/s2, , 후자는 9.8062 m/s2 이다.

6. 응력

1. 파스칼(pascal) : Pa (법정계량단위/유도단위)

1 Pa = 1 N /m2

2. 뉴턴 매 세제곱미터 “ N / m3 (법정계량단위/유도단위)

물체의 한 면에 단위면적당 가해지는 수직 또는 평행한 힘을 응력(stress)이라고 한다.

면에 수직인 응력을 수직 응력이라 한다. 면에 평행한 응력은 전단응력이라 한다. 응력단위는 Pa 외에도

N/m2 을 허용하는 것은 압력과 응력과는 성질이 다르다고 생각해 왔고 또 그렇게 취급되어 왔으며 Pa 이 1971년에 나와 그다지 낯익지 않기 때문이다. 그러나 국제도량형위원회의 자료에는 Pa 뿐이다.

3. 중량 파운드 매 제곱인치 : lbf/in2 , Psi (비법정계량단위)

야드 ․ 파운드 법에서 사용되는 응력의 단위로 기호 PsiI 는 Pound per square inch의 머리글자를 딴 것으로 프사이라고도 한다.

7. 점성도

1. 파스칼 초 : Pa ․ s (법정계량단위/유도단위)

1 Pa ․ s = 1 N ․ S/M2

관을 흐르는 유체의 점성계수 μ는 μ = τ 로 나타낸다. 이 경우 v / h는 속도구배로서 h는 길이, v 는 길이를 시간으로 나눈 것, て 는 진단의 응력으로서 l을 면적으로 나눈 것이다. 따라서 각각의 SI 단위를 적용하면 μ = (뉴턴 × 초) / 제곱미터로 되고 결국 점도의 SI 단위는 파스칼 초(pa ․ s)로 된다.

2. 포아즈(poise) : P (법정계량단위/특수단위)

1 P = 0.1N ․ S/M2 = 0.1 Pa ․ s

g ․ cm-1 ․ s/m-1 의 차원을 가진 CGS 단위계의 역학적인 점도의 단위이다. 실제로 액체에는 P 의 센티포아즈(cP)가 자주 사용되고, 20 °c에서 물의 점도는 1.0020 cP 이다. 기체의 경우는 마이크로포아즈(μP) 가 종종 사용되며, 20 °C 에서의 공기 점도는 181 μP 이다. 포아즈라는 이름은 혈액의 흐름을 연구한 J. L, Poiseuille에서 유래하며1913년 제안하였다. 점도계의 종류는 오스트월드 점도계, 계량오스트월드 점도계, 역류형 점도계, 우베로데 점도계 가 있다.

8. 동점도 (動粘度)

1. 제곱미터 매 초 : m2 / s (법정계량단위/유도단위)

「밀도가 1kg/m3에서 점도가 1N ․ s/m2 유체의 동점도 」이다.

2. 스토크스( stokes) : St (법정계량단위/특수단위)

1 St = 10-4 m2/s

CGS 동점도의 단위로 cm2/s 의 차원을 가진다. 온도 20 °c에서의 물의 동점도는 액 1.0038 cSt 이다.

이름은 Sir Gabried Stokes(1819-1903)에서 유래하며 1928년에 채택됨.

※ 점도의 부가 설명

이름 종류 : 초, Redwood 초, Saybolt 초, Engler 초 영국계 : NO,1. NO.2

미국계 : 세이볼트, 유니버설, 세이볼트, 푸롤( Furol. furol and road oil 의 약자 )

유체 통과 시간은 레드우드초(Redwood second), 세이볼트초(Saybolt second), 엥글러초(Engler second)로 나타내며 앞의 두 가지는 레드우드 점도계와 세인볼트 접도계가 사용한다. 엥글러초는 200×10-6 m3의 기름이 앵글리 점도계를 흐르는 시간이다. 유체 통과 시간과 동점도의 관계는 다음과 같이 알 수 있다.

10 cSt는 75 °F의 레드우드 NO.1 점도계에서 51.7초, 100 °F 의 세이볼트 ․ 유니버설 점도계에서 58.18초, 이것은 또 50 엥글리 초에 해당한다. 레드우드 NO.2 점도계와 세이볼트 ․ 퓨롤점도계는 100 cSt 이상의 동점도의 액체에 사용한다.

9. 일, 에너지

1. 줄(Joule) : J (법정계량단위/유도단위)

1 J = 1 N ․ m

정의 : 힘의 크기 1 N의 힘이 그 힘의 방향으로 물체를 1 m 움직일 때 하는 일을 말한다.

MKS 및 실제의 일 열량의 단위로서 또 전기 에너지의 단위로서 초당 1W 소비되는 전기 에너지(전력량)을 나타내는 단위이다. 이 단위는 1888년 영국에서 제안되어 J. P. Joule(1818-1889)에서 유래됨.

1889년 IEC에서 승인을 받아 1948년 제 9차 국제도량형 총회에서 열량의 단윌 승인 받음. 줄과 칼로리의 관계는 일반적으로 15°C에서 물의 비열을 4.1855 J (g ․ °C)-1 이 되도록 열량의 단위로 채택함.

2. 전자볼트 : eV (법정계량단위/특수단위)

1 eV = eJ/C ( e = 전자의 전하)

1 eV = 1.60217653(14)×10-19 J

전기소량 e = 1.60217653(14)×10-18 C를 가진 입자가 진공에서 전위차 1V 의 두 점 사이에서 가속될 때 얻어지는 에너지다. 이온, 소립자 등의 에너지를 나타내는 단위로 최근에는 메가(106) 전자볼트에 대하여 MeV, 기가(109) 전자볼트에 대하여 BeV로 나타내는 경향이 있지만, 국제 순수 및 응용물리학 연합( IUPAP)

은 1948년 GeV 또는 109 eV를 채택하였다.

3. 에르그 (erg) (비법정계량단위)

CGS 단위계의 일의 단위로서 1873년 영국에서 제안 되었다. 이름은 일을 의미하는 그리스어에서 유래 됨

4. 리터기압 : l ․ atm (비법정계량단위)

1 l ․ atm = 101.325 J

화학 분야에서 사용되고 있는 일, 에너지의 단위이다. 보일 ․ 샤를의 법칙에 의하면 기체의 압력 P, 체적V, 열역학적 온도 T 와의 사이에는 PV = RT의 관계가 성립된다. R은 비레상수이고, 또 아보가드로의 정리에 의하면 기체 1 mol의 체적은 같은 온도와 같은 압력에서 기체의 종류에 관계없이 일정한 값이 되고, 따라서 이상기체 1 mol을 취하면 R 은 보편적인 정수가 된다. 예를 들면 P 의 단위에 atm, V에 리터를 취하면 R = 8.2057×10-2 l ․ atm/mol ․ K)가 된다.

5, 풋 중량 파운드 : ft ․ lbf (비법정계량단위)

1 ft ․ lbf = 1.35582 J

일반적으로 풋파운드(ft ․ lbf)라고 한다. 야드 ․ 파운드계의 일의 단위로 1 중량 파운드 (약 32.17 폰달, 4.48N)의 힘이 1 FT의 거리 작용을 할 때의 일이다. 18세기 후반에 James Watt에 의하여 사용된 단위이나 이 명칭은 1870년경부터 사용되었다고 한다.

10. 공률, 일률

1. 와트(watt) : W (법정계량단위/유도단위)

1 W = 1 J/s

MKS 단위계 및 실용 공률 및 전력의 단위이다. 1882년 C. W. Siemens의 제안에 의한 것으로 이름은

James Watt*1736-1819)에서 유래함. 1908년 국제음과 국제 암페어가 정의 되었지만 , 1948년 이것이 절대 단위로 다시 정의 되었을 때 함께 변경됨.

2. 프랑스의 마력 : PS

(비법정계량단위)

1 PS = 75 kg ․ m/s, 1PS = 73.5 W

미터마력이라고도 하며 75 kg의 중량을 1 초간에 1m 들어 올릴 때의 공률로 정의되는 것이다.

1 PS = 0.986 HP 이다.

기호 PS는 독일어 Pferde Stärke (말의 힘)에서 딴 것이다. 일본에서는 내연기관 등의 계량에서 사용 할 수 있다고 규정되어 있으나 우리나라는 비 법정단위로 규정하고 있다.

3. 영국 마력 : ph, HP, HP (비법정계량단위)

1 PH는 horse power 에 의한다. 일본은 1959년 1월 이후 공식적으로 사용이 금지되었고, 우리나라도 채택되지 않았다. 그러나 측정 측면에 있어서는 프랑스 마력도 영국마력도 같다고 지장이 없다.

11. 입도

1. 밀리미터 : mm (법정계량단위/특수단위)

입자

의 입도를 측정하는 특수 단위는 밀리미터라 하고, 입도의 정의는 「 입체 또는 분체가 통과할 수 있는

최소의 표준체의 정사각형 체 눈 또는 원형체 눈의 한 변의 길이 또는 지름을 밀리미터로 표시한 수치로 나타낸 것을 말한다.」 즉 입도는 입체나 분체의 실제 지름이 아니라 그 분입체(粉粒體 )가 겨우 통과 할 수 있는 체의 눈의 직경을 말한다.

《부가설명》mesh numbers(체 번호)

매쉬의 수가 200이면 직경 2×10-3 인치씩 철사를 3×10-3 in 의 간격을 두고 lT는 체로서 1인치에 200 메쉬가 있

다는 뜻이다.

제 5부 열

1. 열 역학적 온도

1. 캘빈 (Kelvin) : K (법정계량단위/기본단위)

「 열역학적 온도의 단위이나 캘빈은 물의 3중점의 열역학적 온도의 273.16 분의 1 이다.」열역학적 온도라는 것은 열역학적 법칙에 ‘두 개의 열원 사이에 열량의 교환이 있고, 그 두개의 열량의 차를 일로 바꾸는 장치(열기관)의 효율은 두 개의 열원만으로 정한다’ 라는 것이 있다. 그러므로 두 개의 온도를 약속할 수 있으면 온도 눈금은 하나로 정해진다. 이것이 열역학적 온도 눈금이다. 1848년 Lord Kelvin(1824-1907) 은 물의 빙점과 빙점 사이에 그 차이를 100으로 정하는 온도 눈금을 제안하였다. 섭씨온도와 비슷하나 켈빈은 이것을 열역학적 온도눈금에 채택한 것이다. 여기서 유래한다. 지금은 이 정점(定點)물의 3중점 (0.01°C) 이고 이 온도와 273.15 °C와의 사이가 273.16 등분된 눈금이 된다. 국제 온도 눈금(International Practical Temperature Scale)약칭 ‘ ITS ’ 로 저온애서 고온으로 이르는 가가 점의 온도를 실현하여 보충하는 방법을 정하고 있다.

2. 온도와 온도차에 대하여

1964년까지 온도와 온도차는 다른 것으로 간주하여 온도는 셀시어스도, 섭씨도, 켈빈도를 붙이고 °K로 하며. 오도 차는 반드시 ‘deg;를 사용하기로 하는 약속이었다.

제13회 국제도량형총회에서 온도의 단위도 온도차의 단위를 같은 켈빈으로 하고 기호도 ‘ K '로 통일하였다.

3. 국제 온도 눈금 ( ITS )

1. ITS -27 : 산소의 끓는점 ( 약 -183 °C)부터 초고온까지의 구간에 셀시우스(섭씨)온 도 눈금에 의한 6개의 온도 고정점을 설치하고, 구간의 백금저항온도계, 백금-백금 로듐 온도계, 광고온계 3개영역으로 각각의 내삽 공식을 지정함.

2. IPTS-48 l 은의 응고점 변경, 프랑크 상수 변경 및 광고온계 내삽공식 변경, 2차적 DDHS도 고정점 제정. 눈금 개량 및 셀시우스 온도계의 OWJD에 따른 온도 고정점 제정

3. ITPS-48(1960 수정판. 제 18단원 94), (5)의 켈빈은 온도 눈금 및 순진

4. IPTS - 68 : 온도 표준구간 의 최저 온도를 수소의 3중점까지 확장, 온도 고정 점 울 11개로 증가, 내삽공식의 대폭 수정, 1975년 수정판에서 2개의 온도 고정점을 추가, 2차적 온도고정점의 값을 일부 수정, 내삽공식의 일부 형식적 수정, 이때 물의 응고점 (0 °C)를 기준으로 사용.1976년 카드늄의 초전도 전이점(약 0/5K)부터 네온의 끓는점 (약 27K)가지의 극저온 구간에서 잠정적 온도눈금(EPT-76)이라고 하는 매뉴얼의 사용 을 권고

5. ITS-90 : 온도 표준구간의 최저온도를 0.65K까지 확장 , 저온에서 표준온도계로 증기 압 온도계와 기체온도계의 사용을 새로이 채택, 백금-백금 료듐 열전대는 표준 온도계 에서 제외. 백금저항온도계의 사용 영역을 은의 응고점 온도까지 확장하고, 광고온계 의 사용 영역 역시 은의 응고점까지 내려서 확장 사용, 표준온도계의 교정에 사용되는 고정점은 14개인데 이중 정온에서 6개의 3중점을 고온에서 7개의 응고점을 , 그리고 상온에 1개의 용융점을 정의

증기압 온도계의 사용을 위해 3He 및 4He 기체의 온도 대 압력 관계가 주어져 있고, 평형 수소의 끓는점 온도는 기체온도계를 교정하여 k용하도록 변경하였다. 가장 넓은 온도영역에서 사용되는 백금저항온도계의 내삽공식은 대폭 수정되어 기준 함수와 편차 함수만을 사용하며, 식 중에 사용하는 저항비 함수는 물의 삼중점(0.01 °c) 에서의 저항을 나누어서 사용되도록 정의되어 있어 물의 삼중점의 사용아 더욱 중요하다

.

※삼중점 : 0 °C 와 0.01 °C 사이의 온도로 물과 수증기와 얼음이 공존하는 상태이다.

2. 섭씨도 또는 도 : °C (법정계량단위/유도단위)

1 °C = ( t + 273.15) K

섭씨 도는 켈빈과 병용하는 온도분야의 SI 단위이다. 눈금 간격은 켈빈과 동일함.

정의 「도로 나타낸 온도의 수치는 켈빈으로 나타낸 수치에서 273.15를 줄인 것이다」

이 눈금은 Anders Celsius(1701-1744)가 발명하였다고 하지만 그가 제안한 눈금은 끓는 온도를 0 °, 얼음의 융점을 100 ° FH 한 것으로 , 1743년 J.P, Christen(1683-1755)이 반대한 것이다. 영국에서는 센티그레이드(centigrade)눈금이라고 불렀다.

3. 화씨도 : ° F (비법정계량단위)

1 ° F = 5/9(1-32) °C

야드 ․ 파운드법의 온도 단위로 화씨도의 정의는 「 도로 나타낸 온도 수치의 1.8배에 32를 더한 것이다」. 이 눈금은 1710 - 1714년 사이에 G. D. Fshrenheit(1686-1736)이 만든 것으로 정해진 3개의 온도 점 즉, 얼음과 소금의 혼합물의 온도, 물의 응고점 및 인간의 평열을 각각 0 °. 32 °. 및 96°로 한 것으로 되어 있다. 화씨도는 파렌하이트에서 취한 한 장인「 화(華)」( fa 의 발음)에서 나온 것이다.

※ 부가 설명

온도 눈금에는 또 하나 ‘열씨(Réaumur) 눈금) 이 있다. 물의 응고점과 비점을 각각 0도와 80도로 한 것으로 1730년 Réaumur이 알콜과 물의 혼합물이 열팽창 할 때 이 눈금을 밝혀냈다. 빙점에서의 ’ 길이 ‘를 1000 단위로 하면 비점에서는 그 길이가 1080 단위로 늘어나는 것을 발견한 것으로 80이라는 묘한 숫자가 나온 것이다.

도 절대 0도 부근의 온도를 나타내는 데는 때로 「 퀴리 온도」가 사용된다. 이것은 상자성체(常磁性體 )의 자화율(磁化率) 이 그 물질의 절대온도에 역비례 한다. 퀴리의 법칙에 바탕을 두고 있다. 때로는 자기온도(磁氣溫度)라고 한다.

3. 열량

1. 줄(Joule) : J (법정계량단위/유도단위)

일의 경우 줄은 「 1 N의 힘이 그 힘의 방향으로 물체를 1m 움직일 때에 하는 일을 말함 」으로 하고

「 1 줄의 일에 해당하는 열량을 말함 」으로 정의 내리고 있다.

국제도량형위원회는 에너지, 일, 열량을 일괄하여 줄로 하고 있다. 독일 물리학자 헬름홀츠에 의하여 1847년 체계화된 에너지보존법칙으로서 일을 열량으로 바꾸는 실험을 한 사람이 줄로 1843년 의 일로 단위는 이 사람의 이름을 딴 것이다.

2. t 도 칼로리 : calt (비법정계량단위)

t 도 칼로리는 「온도룰 t 도로 정했을 때는 압력 1010325 N/m2 아래서 0.001 kg 질량의 물의 온도를

정한 온도보다 0.5도 낮은 온도에서 정한 온도보다」칼로리는 CGS계의 열량의 단위로 1880년경부터 사용됨. 원래 1g 의 물을 1 °C 높이는 데에 필요한 열량이었지만 이 값은 0 °C 부근에서 더욱 크고 34.5 °C 부근에서 최소가 되어 EKL 증가한다는 불균형성이 있어 여러 종류의 칼로리가 사용되었다. 칼로리란 이름은 열이라는 의미의 라틴어 calor에서 유래 함. 이 칼로리는 너무 작기 때문에 일반적으로 ‘킬로칼로리’ 가 사용 되었으나 이것을 간단하게 칼로리라 부르는 데는 주의를 요한다. 이전에 킬로칼로리는 ‘ 데칼로리, 또는 킬로그램칼로리’ 라 불렀다.

3. 칼로리(cal) : cal (법정계량단위/특수단위)

온도에 의하여 달라지는 칼로리로 온도를 지정하지 않고 사용 할 수 있는 값이 약속 가능하다면 편리하므로 1948년 국제도량형총회에서 1cal = 1/860 kWh로 제안 하였지만 채택되지 않았기 때문에 인체의 영양 또는 대사 작용 등에 사용하는 것으로 제한하고 있다. 왜냐하면 열량의 단위는 줄(J)을 사용하도록 국제단위계(SI 단위계)에서 정하고 있기 때문이다.

4. 15도 칼로리 :cal15(비법정계량단위)

1 cal15 = 4.1855 J

106 cal15를 「서미 」라고도 함

5. 서미(thermie) (비법정계량단위)

서미는 MTS 계의 열량 단위이다. 1 t 의 물의 온도를 1 °C 높이는데 요하는 열량으로 4.185× 106 J.

1919년 프랑스에서 법으로 정해짐.

6. I. T . 칼로리 : cal (비법정계량단위)

1 cal = 4.1868 J (정확하게)

1 Mcal IT = 1. 163 kw ․ h

「국제증기칼로리」라고도 하며 증기 특성에 관한 제 5차 회의(1956년 7월 , 런던)에서 이 정의가 채택됨.

6. 열역학 칼로리(thermo-chemical calorie) : calth (비법정계량단위)

1 calth = 4.184 J

화학자가 사용하고 있는 단위로 정의 칼로리라고도 한다.

7. 영국열량(B갸샤노 thermal unit ) : Btu, BTU (비법정계량단위)

1. Btu = 1055.06 J = 252cal

105 Btu를 「섬 」이라고도 함.1 lb 물의 온도를 1 °F 올리는 데에 요하는 열량이다. 물의 온도에 의존하기 때문에 나타나는 Btu의 값에 그 온도 범위를 나타내는 값을 표시하는 것이 일반적이다. 따라서 Btu 39° 는 물의 온도를 39 °F에서 40 °F 까지로 올리는 데에 필요한 열량이다. Btu(mean)는 물 1 lb의 온도를 32 °F에서 212 °F까지 올리는 데에 필요로 하는 열량의로 정의하고, 1055.79 J 와 같으며 1 Btu IT 는 국제 증기 표에 기재되어 있는 것으로 1055.06 J 이다

.

제 6부 전기 및 자기

1. 전류

1. 암페어(ampere) : A (법정계량단위/기본단위)

정의는 「 암페어는 무한히 길고 무시 할 수 있을 만큼 작은 원형 단면적을 가진 두개의 평행한 도체가 진공 중에서 1 미터(m)의 간격으로 유지 될 때 , 두 도체 사이에 매 미터당 2×10-7 뉴턴 (N)의 힘을 생기게 하는 전류이다.

미치는 힘 = 2×10-7 N

		힘 ↑↑↑↑	← 1A
	← 무한 거리 →	1 m	+ ←1m _
		↓↓↓↓ 힘	→

2. 정의의 변천

암페어 단위는 국제적으로는 1948년, 국내적으로는 1966년까지 다음과 같이 정의가 내려졌다. 「 초산은 용액을 통과하여 매초 0.00111800 g의 은을 분리하는 불변의 전류 」이 정의는 1908년 국제전기기술위원회(IEC)에서 채택되었고, ‘국제단위’라고 함. SI 즉, 국제단위계와 혼동되므로 주의해야 한다. 이 정의는 1948년 제 9회 국제도량형 총회에서 폐지되고 현재의 정의로 바뀌었다. 현재 이 절대적인 정의는 Sir Charles Bright 와 Latimer Clark 가 제안 하였다. 그들은 정해진 치수의 도체를 흘러 전류에 의하여 생성되는 자장의 강도에 계의 기본단위의 몇 배를 전류의 실용단위로 취해야 한다고 했으며 그 이름은 갈바트(Galvat)가 제안 했지만 사용되지 않았고, 또 웨버(werber)라고 정해지기도 했다. 결국 파리에서 개최된 IEC의 제 1차 총회에서 A. M. Ampere(1775-1836)에서 유래하여 암페어로 이름이 바뀌었다.

2. 전하, 전기량

1. 쿨롱(coulomb) : C (법정계량단위/유도단위)

1 C = 1 A ․ s

정의는 「 1A의 불변의 전류에 의하여 1초간에 운반된 전기량이다. 」 1948년까지는 국제암페어를 기준으로 하였다. 그 이름은 1881년 제 1차 IEC 총회에서 C. A.

Coulomb(1736-1806)에서 유래함. 콜롱도 프랑스인이다

3. 전위, 전위치, 전압, 기전력

1. 볼트 (volt): V (법정계량단위/유도단위)

1 V = 1W /A

정의 :「1A의 불변의 전류가 흐르는 두 점 사이에서 소비된 적력이 1W 일 때 그 두 점 사이의 전압을 말함 」 이 단위도 1861년 전술한 암페어의 2명의 제안자에 의하여 나온 것으로 전위의 실용단위를 다니엘 전지의 기전력과 같은 정도로 하기 위하여 필요한 10의 누승 지수를 ‘ 이론적인 미터 계 단위’ 에 곱해야 한다고 했으며, 그 이름은 오마(ohma)였으나 2년 후 이탈리아 과학자 A. Volta(1745-1827)에서 유래하여 볼트라 이름을 바꿈. 20 °C에서 웨스턴 전지의 기동력은 1.0183 국제 V, 절대단위로는 1.01859 V (1 국제볼트 = 1.00034 절대볼트)의 값이다.

4. 전기 용량

1. 패럿(farad) : F (법정계량단위/유도단위)

1 F = 1 C/V

정의는 「 1 C의 전기량을 충전했을 때 1· V의 전압을 생성하는 두 도체사이의 정전용량」이다.

즉 , 1 C 의 전하가 콘덴서의 극판 사이에서 1 V의 전위를 생성시켰을 때 콘덴서는 1 F의 정전용량을 가지는 것이다. 이 페럿은 실용상의 목적으로 너무 크고 실험실에서 사용된 콘덴서는 마이크로 페럿(10-6) 혹은 피코패럿( 10-12) 정도이다. 피코패럿은 외국의 경우 ‘ 퍼프(puff)’라고도 한다. 이것은 pF를 빨리 발은 할 때의 소리이다. 패럿도 1867년 Latimer Clark 가 제안하였다.

현재 μF와 거의 동일한 값으로 약 해리 (약 617M) 길이의 해저전선의 용량과 같다.

1948년 절대패럿으로 바뀜. 1 국제패럿 = 0.99951 절대패럿이다. 패럿이라는 이름은 Michael Faraday(1791-1867)에서 유래되었다.

5. 자계(磁界)의 세기

1. 에르스텟(oersted) : Oe (법정계량단위/특수단위)

1 Oe = 103/4 πA/m

정의는「 A/M 또는 AT/m을 원주율의 4배로 나눈 것의 1000배 」이다. AT는 암페어 회수(ampere turn)의 기호이다. 이 단위는 1930년 국제전기기술위원회(IEC)에서 정의 되어 내려졌으며 , 그 이름은 H. C. Oersted(1777-1851)에서 유래함. 1 에르스텟은 적은 양으로 지구의 자계는 0.2-0.3 Oe 이다

.

6. 자기선속밀도(磁氣線束密度 ), 자기유도

1. 테슬라(tesla) : T (법정계량단위/유도단위)

1T = 1 N(A ․ m) = 1 V ․ s/m2

정의는 「 자속(磁束」의 방향에 수직인 면 1m2 상에서 1 Wb의 자기선속밀도 」이다.

MKS 단위계의 자기선속밀도의 단위로 1961년 SUN 위원회(SUN Committee)가 사용한 이름으로 테슬라 코일을 발명한 N, Tesla(1857-19430에서 유래 한다. 1945년 국제전기기술위원회(IEC)에서 채택되었다.

2. 가우스(gauss) Ga, G (비법정계량단위)

1 Ga = 10-4 T

자기선속밀도의 CGS 단위로 1 cm2 당 1 맥스웰(maxwell Mx ) 의 자기선속밀도이다. 1 cm2 당의 자기유도선으로 비교적 작으며 자계는 2 ∼ 3 × 10-1 Gs 정도의 자기선속밀도를 갖는다.

그 이름은 K. F. Gauss(1777-1855) 에 의하여 유래됨. 이 단위 대신 테슬러( T )를 사용해야 한다.

3. 감마 : γ (비법정계량단위)

1 γ = 10-9

주로 지구 자장이 해마다 변동하는 것을 나타내는 데에 사용한다. 1 γ를 10-5 Gs 로 정의 내렸다고도 하며 20 세기 초부터 지구물리학에서 사용되었고, 지금은 폐지된 단위이다.

7. 자기선속

1. 웨버(weber) (법정계량단위/유도단위)

1 Wb =1 V ․ s

정의는 「 1회 감은 폐회로와 교차하는 자속이 똑 같이 감소하여 1 초 후에 소멸 할 때 그 폐회로에 1 V 의 기전력을 생성시키는 자속」이다. 자속의 MKS 계의 실용단위로서 1 Wb는 108 Mx 와 같으며 따라서 N 회 감은 코일 속에 초당 1 Wb의 일정 비율로 자속이 변하면 코일에는 이미 NV 의 기전력이 생성된다. 1882년 C. W. Siemens가 사용한 것이 최초이며, 1933년 IBC에서 채택되었다. 절대 단위계의 창립자 중의 한 명인 W. E. Weber(1804-1891)에서 그 이름이 유래됨.

2. 맥스웰(maxwell) : Mx (비법정계량단위)

1 Mx = 10-8 Wb

자속의 CGS 단위이며 작은 단위로서 1 Mx는 한 줄의 자기 유도선에 해당하는 크기이다. 그 이름은 J. C. MaxWell(1831-1879)에서 유래하며, 1900년부터 사용되었고. 1930년 IBC에서 채택되었으나 웨버(Wb)로 단일 사용이 가능하므로 폐지된 단위이다.

8. 인덕턴스

1. 헨리(he교) : H (법정계량단위/유도단위)

1 H =1 Wb/A = 1 V ․ s/A

정의는 「 1 초간에 1 A 의 비율로 똑 같이 변화하는 전류가 흐를 때 1 V의 기전력을 생성하는 폐회로의 인덕턴스」이다. MKS 계의 인덕턴스 실용단위이며 헨리라는 이름은 미국과학자 Joseph Henry(1797-1878)에서 유래하며 1893년 IEC에서 승인 받았다. 1948년 국제볼트와 암페어로 정의 내려졌던 것이 절대볼트와 암페어로 재정의 되었다. 1 국제 헨리 = 1.00049 절대 헨리이다.

9. (전기)저항(직류)

1. 옴 (ohm) : ῼ (법정계량단위/유도단위)

1 ῼ = 1 V /A

정의는 「 1 A 의 전류가 흐르는 도체의 두 점 사이의 전압이 1 V 일 때 그 두 점사이의 전기 저항」 이다. MKS 계의 실용 단위로서 그 이름은 G. S. Ohm(1787-1854)에서 유래한 것이다.

초기에는 길이 1 m, 단면적 1 mm2의 수은주의 저항치와 거의 같은 단위로 정하기 위하여 CGS 계의 단위에 109 을 곱하여 실용 단위로 한 것이지만 1881년 IEC의 제 1차 회의에서 0 °C의 온도에서 길이 106cm,단면적 1 mm2 수은주저항을 사실상 1옴이라한다. 그 후 이것이 106.3 cm 로 변경되었고, 1908년‘ 얼음의 유해점에서 길이 106.300 cm, 질량 14.4521g의 수은주의 저항으로 정의 되었다. 기호 ,ῼ 은 Preece라는 사람이 1867년 인도 전신회사에서 사용 한 것으로 시작 됨.

10. (전기의)컨덕턴스(직류)

1 지멘스 (Siemens) : S (법정계량단위/유도단위)

1. S = 1 A / V

정의는 「 1A의 전류가 흐르는 도체의 두 점 사이의 전압이 1 V 일 때 그 두 점 사이의 전기의 전도도 」 이다. 컨덕턴스의 실용단위로서 1 모(mho, 옴의 역수)와 같습니다. 이 단위는 1933년 IBC에 의하여 채택되어 SI 단위가 되었다. 다만 모(mho)도 아직 사용되고 있다. 모는 ohm을 역으로 읽는 것이지만 기호의 ℧-1 은 공인을 받지 못했다. 지멘스의 이름은 Sir. William Sienens(1822-1883)에서 유래하였다.

11. 무효전력

1. 바아 ( var) : var (비법정계량단위)

정의는 「 회로에 1 V의 정현파(正弦波 )교류전압을 가했을 때 그 정현파 교류전압과 위상이 90도 다른 1 A 의 정현파 교류전류가 흐를 경우의 무효전력」이다.

「 전력 = 유효전력 +무효전력」 이라는 관계식상의 무효전력의 크기에 대하여, 1954년에 제안된 단위로서 이름은 volts, amperes, reactive power 의 머리글자를 딴 것이다.

제 7부 광 및 관련된 전자 방사

1. 광도

1. 간델라 (candella) : cd (법정계량단위/기본단위)

1979년 제 16차 국제도량형총회에서 「 칸델라는 진동수 540 × 1012 헤르츠인 단색광을 방출하는 광원의 복사도가 어떤 주어진 방향으로 매 스테라디안 당 1/683 와트일 때 이 방향에 대한 광도이다.」 1948년 국제단위로 됨. 백금의 응고점 ( 2042 K ) 에서의 흑체 표면 1cm2 당 광도는 1 cm2 당 59.9 ± 0.2 국제 촉(國際 燭 )에 해당하는 것이 실용적으로 인정되었다. 그리하여 1/600000이라는 크기는 국제 촉에 근접시키기 위하여 편의적으로 취한 것으로 국제촉보다 1.9% 적은 것이다. 칸델라(candle)는 짐승의 기름으로 만든 양초라는 뜻으로 라틴어에서 유래됨. 즉 백금이 녹아서 빛나는 표면의 강도에 대하여 촛불은 그 600000분의 1 정도라는 것이다. candle 은 영국에서 1860년 수도가스조례에서 처음 법으로 제정되어 1881년 IEC에서 승인 받음. 이 cande 은 1 시간에 120그레인(7.776 × 10-3 kg )의 비율로 연소하는 6 파운드(2.7216 kg)의 고래 양초로 정의 내려졌다. 칸델라는 1937년 국제 조명 위원회(CIE)에서 new candle 이라는 이름을 부여 받았다.

2. 광선속

1. 루멘(lumen) : lm (법정계량단위/유도단위)

1 lm = 1 cd ․ sr

정의는 「 모든 방향으로 방사되는 빛의 광도가 똑 같이 1 cd 인 점광원(点光源 )에서 1 sr 입체각 내에 방사되는 광선속」이다. 방사 에너지 흐름의 비율(광속)을 시각 효과를 고려하여 측정하는 단위이다. 1cd 의 점광원에서의 전(全 ) 광속은 4π lm 이 된다. 1894년 A. Blondel (1863-1938) 의 제안이라 전해지며 그 때의 광원은 1 국제 candle 이었다. 1919년부터 프랑스 법정단위가 되었다. 루멘의 어원은 찬 또는 빛을 의미하는 라틴어이다.

3.휘도(煇度)

1. 칸델라 매 제곱미터 : cd/m2(법정계량단위/유도단위)

정의는 「 1 m2 면적의 평면 광원이 그 평면과 수직인 망향에서 똑 같은 휘도를 가지며 그 광도가 1 cd 일 때 그 방향에서의 휘도」이다. 휘도는 비치거나 또는 발광하는 ( 예를 들면 TV 브라운관처럼) 면의 단위 면적당의 광도가 된다. 별의 경우는 그 표면 온도에서 휘도가 정해지고 표면 온도가 10000 °C 의 시리우스는 6000 °C의 태양보다 8배 정도 광도가 높다고 할 수 있다.

2. 니트(nit) : nt (비법정계량단위)

1 nt = cd / m2

1 cd / m2 또는 10-4 스틸브와 같은 MKS 계 휘도의 단위로서 1948년부터 사요요 되었다. 맑고 푸른 하늘의 휘도는 (2×103 ∼ 6× 133 ) m 이다. 니트는 ‘ 휘도’ 라는 의미의 라틴어에서 왔다.

2. 스틸브(stilb) : sb (법정계량단위/특수단위)

1 뉴 = 1 cd cm2 당 1 cd 에 해당한다. 쾌청한 하늘의 휘도는 0.2-0.6 sb 이다. 그 이름은 1921년 프랑스의 물리학자 A. Blondel( 1863-1938)에 의하여 정해짐. 그 의미는 그리스어의 램프에서 왔다.

3. 아포 스틸브 (apostilb) : asb (비법정계량단위)

1 asb = 1/π cd/m2

1 m2 당 1 lm을 방사하는 완전 확산면의 휘도. 1935년 승인을 받았으나 과학적 연구 분야에는 장려되지 않은 단위이다.

4. 조명도(照明度) (법정계량단위/유도단위)

1. 럭스(lux) : lx

1lx = 1 lm/m2

정의는 「 1 lm의 광속에서 1 m2 의 면을 비출 경우의 조명도」이다. 이 단위는 1897년 독일에서 채택되어 한 때 metre - candle 이라고 하였다. 조명도라는 것은 어떤 면이 단위 면적당 받는 광속이다. 야드 ․ 파운드계에서는 foot - candle 으로 1 lm/ft2 , 1 four candle 은 10.764kg 에 해당한다. 그 이름은 라틴어의 빛ㅇ엘서 유래함.

5. 굴절도. 안경렌즈의 도

1. 다옵터 (dioptre) : Dptr (법정계량단위/특수단위)

1 Dptr = 1 m-1

정의는 「 안경의 굴절도를 안경의 상측(像側 )의 정점 거리를 미터로 나타낸 수치를 역수로 나타낸 것」이다. 이것은 안경 도수의 세기의 단위로 초점 거리가 아니라 정점거리로 한 것은 안경 렌즈가 얇아서 초점거리를 취하는 것이 번잡하고 실용적인 면에서 정점으로도 지장이 없기 때문이다. 정점거리가 0.5 m 이면 그 안경의 굴절도는 2 Dptr가 됩니다. 이 경우 근시용은 ․ 기호, 원시용은 + 기호를 취한다. 디옵터는 1875년 부뤼셀에서 개최된 의학회의에서 채택 되었다.

초점 거리를 인치로 나타낸 것으로 도(degree)가 있으며 예전부터 졸(zol)이 있었다. 졸은 독일계의 인치(3cm)를 사용하고 초점거리가 1 졸의 1 도까지는 1번, 2졸의 것을 2번 이라 부른다. 디옵터 D 와 도 P( 인치계) 의 관계는 D = (1/0254)P ≒ 39 P, 졸 Z와 디옵터 D 와의 관계는 거의 40/Z = D로 나타낸다. 국제법정계량가구(OIML)에서는 법제정상의 단위로 디옵터를 들고 있다.

제 8 부 음

1, 음정

1. 옥타브 (비법정계량단위)

1 옥타브는 진동수의 비가 2일 때의 음정이다. 옥타브로 표시된 음정의 수치는

log2 ( f1 / f2 ), 단 f2 〉f1 )이다.

동 음 (unison) 1 ; 1 4 도 ( fourth) 4 : 3
반 음 (semitone) 16 : 15 5 도 ( fifth) 3 : 2
단 음 ( minor tone) 10 : 9 단6도 (minor sixth) 8 : 5
장 음 ( major tone) 9 : 8 장6도 ( major sixth) 5 : 3
단3도 ( minior third) 6 : 5 7 도 ( seventh) 15 : 8
장3도 ( major third)) 5 : 6 옥타브(octave) 2 : 1

2. 음압 레벨

1. 데시벨(decibel) : db (법정계량단위/보조단위)

전압, 전력, 에너지에서 하나의 값에 대한 다른 값의 레벨 즉, 파워의 비를 생각할 때에사용하는 단위로 주로 음향학과 통신공학에서 사용하는 것은 압력과 같은 양이 인간의 감각에는 대수적으로 느껴지다는 법칙에 의한 양의 분야이다. 두 가지 음원의 파워를 P1, P2,로 할 때 N = 10 log10(P1,P2) 이라면 양 음원의 파워는 N 데시벨의 차이가 난다고 할 수 있다.

데시벨은 음압에 대해서도 정의되어 N = 20 log10,(P1/P2)로 표시한다. 1937년 파리에서 개최된 제 1회 국제음향학회에서 데시벨과 폰의 정의가 내려짐. 명칭은 Graham Bell(1847 - 1922) 와 연관이 있다. 처음에는 벨(B)이었지만 실제로는 그 의 dB 만이 사용 되었다. 우리나라는 벨(B) 에 대해서 규정하고 있다.

3. 대수 감쇠 율

1. 네퍼(neper) : Np (법정계량단위/보조단위)

무게의 파워 비를 자연수대로 표현한 것으로 주로 유럽의 모든 나라에서 사용하였다. 두개의 파워를 F1, F2 로 할 때 1 NP 는 loge(F1, F2) = 1 일 때의 진폭 레벨의 차로 1NP = 8.685890 dB 이다. 이 단위는 삼각함수의 대수표를 만든 스코틀랜드의 John Napier(1550-1617)의 이름에서 딴 것이다

.

4. 음의 크기

1. 손(sone) : S (비법정계량단위)

사람에게 들리는 음의 크기에 비례하는 척도를 부여하기 위하여 정해진 주관적인 음의 크기에 관한 단위이다. 진동수 1000 Hz 의 최소 가청 값(最小可廳値) 보다 40 dB 강한 음이 1 손의 n 배의 크기로 판정하는 음의 크기가 n 손이다. 음의 크기 s 손과 음의 크기 레벨 p 퐁과의 관계는 S = 2(p-40)/10 로 부여 되고 따라서 1· 손은 40 폰이다.

손은 1938년 Stevers Davis 가 제안하여 미국 표준 협회(ASA)에서 승인을 받았다.

5. 소음레벨

1. 벨(bel), 데시벨(decibel): B, dB (법정계량단위/보조단위)

1 dB 는 20 log10(PA/PO) = 1 일 때의 소음레벨( PA 는 소음의 A 특성보정을 한 음압 실효치) 소음 레벨 값은 20 log(PA/PO)

정의는 「 표준음파(100Hz의 정현 음파(正弦音波)를 말함) 에 대해서는 음압실 효치(대기중에서 압력의 순간 값과 정압(靜)과의 차의 제곱승의 1주기 평균의 제곱근의 값을 말함.)가 2/100000 N /M2 일 경우를 0 dB 또는 0폰 이라하고 N /M2 인 경우를 20 폰 이라하는 상용대수척도로 표시하는 소음 레벨을 말한다.

사람의 귀는 2-4 KHz 정도의 주파수 성분에 민감하고, 또 100 KHz 이하가 되면 급속하게 감각이 둔해진가. 현재의 소음측정에서는 A,B,C 중 A특성이 사용되고 있다.

6. 진동레벨

1B, . 벨(bel), 데시벨(decibel) : dB (법정계량단위/보조단위)

정의는 「 표준 진동 (5 Hz 의 정현파 진동을 말함. 이하 이호에서는 동일함) 에 대해서는 연직(鉛直 ) 진동의 가속도 실효치(가속도의 순간 값의 제곱의 1주기 평균의 제곱근의 값을 말함. 이하 이호에서는 동일함.) 가 m/s2인 경우를 0 dB로 하고 1/100M/S2 인 경우를 60 dB로 하는 상용 대수척도로 표시하는 진동 레벨을 말함.」

제 9 부 물리화학 및 분자물리학

1. 물질량

1. 몰(mole) : mol (법정계량단위/기본단위)

정의는 「 탄소 12의 0.012 kg 에 있는 원자의 개수와 같은 수의 구성 요소를 포함한 어떤 계(系 )의 물질량」이다. 1917년 국제도량형총회에서 SI 단위로 된 것이다.

몰이라는 용어는 오랫동안 화학분야에서 사용되어 왔다. 기호는 Dp전의 그 기호를 사용 한다. 모든 기체의 1 그램분자는 표준 상태에서 (또는 일정조건하에서 ) 같은 체적을 가지고 그것이 표준 상태에서는 22.4136 dm3 이다. 이것과 유사한 것으로 그램원자가 있으며 이것은 산소 1 원자의 에 해당하는 질량을 기준으로 하여 나타낸 각종 원자의 질량에 그램을 붙인 것, 즉 원자량에 그램을 붙인 것이다.

탄소 12는 ‘일반 탄소원자,’ 또는 질량수의 12의 탄소원자‘. 라 하고 원자핵은 양자

6, 중성자 6으로 구성되며 자연계에 존재하는 탄소원자의 대부분을 차지한다.

이 단위는 기체의 체적이 같다면 어느 물질이 동일 수의 요소 입자를 함유한다 하더라도 물질의 종류에 따라 질량이 달라짐을 이용하여, 탄소 12를 12g 이라 약속하여 물질의 수량을 측정하는 것으로 한 것이다. 요소입자라는 것은 원자, 분자, 이온, 전자 그 외의 것을 말한다.

2. 질량분률

1. 질량 백분율: 질량 %, Wt %, mass% (비법정계량단위)

정의는 「 물질의 함유성분의 질량과 그 물질의 질량과의 비의 100배를 말함,」이나 , 이것은 농도의 단위이기 때문에 「‥‥의 100배의 농도를 말함,」이라 해야 한다.

3. 체적분률

1. 체적 백분률 : 체적 %, vol% (비법정계량단위)

정의는 「 같은 압력 하에서 물질이 함유한 성분의 체적과 그 물질의 체적과의 비의 100배를 말함.」 이다. 「이것도 … 100 배의 농도를 말함」이라고 해야 한다.

2. 규정 : N, Nor

1 N = 103 mol/m3 / z ( z = 이온의 전하 수)

정의는「 용액 1 m3 속에 용질 1000 당량을 함유하는 농도를 말함.」이다. 이를테면, 1규정의 용액은 1 L의 용액 속에 치환 가능한 수소 1 그램당량을 가진다. 따라서 염산 1규정용액은 그램분자의 유산을 함유 한다. 규정 용액은 일반적으로 N 용액이라 하며 예를 들면 M / 10 용액은 1 규정 용액 속에 함유되어 있는 용질의 의 용질을 말한다. 규정용액이라는 생각은 Gay -Lussac(1778-1850)이 1880년에 시작한 용량분석의 초기시대로 거슬러 올라가며 , 그 이름이 19세기 말에는 널리 사용됨. 우리나라는 이 단위를 kg/m3 으로 사용토록 하고 2001년 7월 1일부터 사용을 금지하였다.

4. PH 농도

1. 피에이치 : PH, pH (법정계량단위/특수단위)

정의는 「 용액의 수소이온농도를 측정하는 농도의 특수단위로서 , 용액의 1 천분의 1 세제곱미터 중에 포함된 수고이온 몰 농도의 역수에 상용대수를 취한 값으로 한다.」이다.

「수소이온농도를 규정상 나타낸 수치의 역수의 상용대수로 나타내는 농도」이며, 용액 속의 수소이온 농도를 나타내기 위하여 사용한 수로서 PH의 개념은 1909년 산성도를 나타내는 기준에 수치를 부여하기 위한 Sorensen의 생각에 그 바탕을 두고 있다. 그는 산성도의 범위를 나타내는 데에 P+H 라는 기호를 사용했다고 한다. 그 후 PH 로 줄여 쓰게 됨.

일본은 전쟁 전에 ‘ 페하’ 라 불러 수소 이온지수를 나타냄. 수소 이온 지수는 용액 1 L의 그램이온으로 나타낸 수소이온농도의 상용대수 부호를 바꾼 것으로 정의되고 , 0과 14 사이의 값을 취한다. 산성의 경우는 7 이하의 PH 값을, 알카리의 경우는 7 이상의 PH 값을 그리고 7은 중성용액의 지수이다. PH 값은 전기적으로 또는 지시약으로 측정한다.

※ 부가 설 명

산성도 측정의 PH 이외의 제안

Giribaldo 의 pR 단위(1938), 히드론(hydron)이라고도 불리는 Gestle 의 Mn 단위(1938), Catani 의 rA 수 , PaH 단위(1924), P조 단위(1930), PTH 단위 (1938), 마지막 3개의 단위는 수소이온지수와 거의 동일한 수치이다. pR과 Nn 단위에서 알카리는 0과 14 사이의 값을 , 산성은 0에서 -14 사이의 값을 취하며 0이 중성을 나타낸다.

5. 상대 습도

1. 습도 백분율 (법정계량단위/특수단위)

정의는 「 공기 중의 수증기 분압과 그 공기 온도와 동일한 온도에서의 포화 수증기압과의 비를 백분율로 표시한다.」이다. 공기로 채워져 있고 바닥에 물이나 얼음이 들어 있는 용기에서는 시간이 흐르면 공기 중의 수중기가 충만해지나 한계가 있어 압력이 현저히 크지 않는 한 온도로서 정해집니다. 어느 온도에서 최대한의 수증기를 함유하고 있을 때의 수증기압이 포화수증기압이다. 분압은 2 종류 이상의 기체가 혼합되어 있을 때 그 기체 각각의 압력을 말하며 각 성분 기체가 혼합 기체와 동일한 체적 일 때 나타나게 되는 압력이다. 혼합 기체의 압력은 이들 분압이 같아지게 되는 것이 돌턴의 법칙으로 습도를 취급할 떼는 혼합기체의 성분은 보통 공기와 수증기다.

절대습도는 1m3 체적 속에 함유된 수증기의 질량을 그램으로 나타낸 것이다. 공기가 건조하더라도 습도가 많다는 것을 우리가 실제로 느끼는 것은 수증기압의 크고 작음에 의하기 보다는 포화수증기와 어느 정도 차이가 있는가에 의한다고 한다. 현재의 기온에 대한 포화수증기압과의 비의 백분율을 상대 습도라 하며, 단순히 습도라 함은 일반적으로 상대습도를 말한다.

※부가 설명

상대습도의 또 다른 표현은 단위 체적에서의 수증기의 질량과 그 온도에서 동일한 체적내의 포화수증기의 질량과의 비를 백분율로 표시하는 것이다.

2. 노점(露点)

이것은 습도와 관계되는 양이다. 압력을 바꾸지 않은 상태에서 수증기를 함유한 공기를 냉각하면 어느 온도에서 수증기가 포화되어 이슬 상태로 된다. 이 때의 온도를 노점이라하고, 서리를 형성할 때를 상점이라 한다. 그래서 노점에서의 공기는 수증기가 포화상태이고 냉각하기 전의 기체의 수증기압은 노점에서의 포화수증기압이다.

3. 절대 습도

절대 습도는 모발습도계를 이용한다. 두개의 동일한 온도계를 함께 설치하고, 한쪽 온도계의 둥근 부분을 거즈 등으로 싸고 그 끝을 물에 담근다. 기온을 측정할 온도계의 둥근 부분을 건구(乾球 ), 적셔진 부분을 습구라 한다.

상대습도 = 수증기압 / 건구온도에서의 물의 포화 수증기 × 100

바람이 불 때는 스프링식을 바람이 불지 않은 때는 앙고식을 많이 쓴다.

제 10 부 원자물리학과 물리학

1. 원자 질량 정수

1. 통일 원자질량단위: u (법정계량단위/특수단위)

1 u = 12 C 중성원자 1개의 질량의 1/12

1 U = 1.66053886(28) × 10-27 kg

원자나 분자의 질량은 일반적으로 원자질량단위로 표시한다. 이들 단위는 탄소의 동위체

C126 의 질량을 12로 한 것으로 때로는 달톤(dalton) 이라고 한다. 1960년 국제순수 및 응용물리학연합(IUPAP) 은 그 전년도에 개최된 국제 순수 및 응용화학연합(IPUAC0 에 의한 모든 원자질량을 C126를 기준으로 해야 한다는 제안에 따라 정해진 것이다.

2. 방사능, 괴변율

1. 베크렐( becquerel) : Bq (법정계량단위/유도단위)

1 Bq = 1 S-1

1 초에 하나의 방사성 핵종의 괴변 수(壞變數 )로서 초당괴변이라 한다. 1975년 국제도량형 총회에서 베크렐이 SI 단위로서 채택하였기 때문에 현재 정의는 「 방사능의 계량 단위는 초당괴변 또 눈 베크렐 이라고 한다. 초당 괴변 또는 베크렐은 방사성핵종의 괴변수가 1 초당 1 일 때의 방사능을 말함.」이라고 되어 있다.

이름은 프랑스 물리학자로 1896년 우라늄광석이 방사선을 방출하는 것을 발견하여 1903년 노벨물리학상을 받은 Antonie Henri Becquerel(1852-1903)의 이름을 딴 것ㅇ;디.

2. 퀴리(courie) Ci (법정계량단위/특수단위)

1 Ci = 3.7 × 10-10 Bq

정의는 「 초당괴변 (dps) 또는 Bq의 37000000000 배 」이다. 이 단위는 1 g의 라듐과 평행상태인 라돈(radon - 라듐의 괴변시에 생기는 기체)의 방사능으로 1910년 브루셀에서 개최된 방사선 사진회의에서 채택되었지만 1953년 코펜하겐에서 개최된 국제방사선 단위 위원에서는 라돈의 괴변과는 무관하다고 밝혔다.」

명칭은 Piere Curie(1859-1906)에서 유래함. 기호를 Ci 로 한 것은 국제적인 정의라는 것을 나타내기 위한 것이다. 실험실 등에서 보통 취급하는 방사능은 일반적으로 밀리퀴리 정도이다

.

3. 단면적, 미세단면적

1. 방안 (barn) : b (법정계량단위/특수단위)

1 b = 10-28 m2

10-28 m2/원자핵에 해당하는 원자핵의 충돌과정 시의 단면적의 단위, 원자핵의 반경은 10-14 정도이고 그 단면은 10-28 m2 정도이다. 이 단위는 입사원자핵이 물질 속을 통과 할 때 특정 원자핵 과정 (예를 들면 흡수, 분열, 산란)이 일어날 확률의 기준을 부여하는 것으로 통과 영역에서 피 충돌 원자핵의 유효 표적면적이다. 단면적의 값은 어떤 종류의 원자핵 반응에서의 104 바안에서 전자충돌실험에서 10-11 바안까지 여러 가지다.

바안이란, 이름은 1942년 시카코에서 H. G. Holloway 와 C. P. Baker 이 만든 것이라한다. 바안은 창고나 가축의 우리라는 의미로 전쟁시의 소집병이라도 소총탄을 겨누는데 실패하지 않을 정도로 큰 표적이라는 의미로 붙여진 것이다.

4. 조사선량(照射線量 )

1. 쿨롱 매 킬로그램 : C / kg (법정계량단위/유도단위)

정의는 「 X 선 또는 ɤ 선을 조사하여 공기 1 kg 에서 방출 된 전리성 입자가 공기 중에 각각 1 C 의 전기량을 가지는 + 또는 - 이온군을 생성하는 조사선량」이다.

2. 뢴트겐 (roentgen) : R (법정계량단위/특수단위)

1 R = 2.58 × 10-4 C/kg

방사선량의 실용 단위로서 정의는 「 킬로그램당 쿨롱의 2.58/10000」 이다. X 선 또는 ɤ 선을 공기 중에 조사할 경우 공기 1.293 ×156 kg에서 방출된 입자가 1 정전 단위에 해당하는 전기량을 생성하는 것과 같은 X 선 또는 ɤ 선 의 양이다. 1.293 kg ․ m-3 이라는 값은 표준 상태에서의 건조공기의 밀도이다. 이 정의를 공기 1 kg 당 2.58× 10-4 쿨롱으로 바꾸어 읽는 것이 계량에 관한 법률에서의 정의다.

X 선관의 출력 기준으로 1 cm3 의 공기에서 생성되는 전라를 사용한다는 생각은 1908년 Villard 에 의하여 제안 되었다. 뢴트겐의 이름은 X 선의 발견자 W. K. Roentgen(1845-1923)에서 유래함. 1928년 스톡홀룸에서 개최된 방사선 회의에서 제안된 것이지만 이 때의 공기량은 채적으로 표시 되었다. 뢴트겐은 한 때 방사선량과 흡수선량 둘 다 사용하였으나 1956년에 흡수선량에는 라드(rad)를 사용 하도록 하였다.

5. 흡수선량

1. 그레이( gray) : Gy (법정계량단위/유도단위)

1 Gy = 1 J / kg

정의는 「 전리성 방사선에 의하여 물질 1 kg 에 1 J 의 에너지가 부여 될 때의 흡수선량」 이다. 1975년 제 16차 국제도량형 총회에서 라드를 대신하는 SI 단위로서 채택됨. 이름은 영국 물리학자 L . H. Gray(1905-1965)에서 유래함. 때로 커마(kerma)라는 이름을 사용하기도 한다. 이 이름은 kinetic energy released in material 의 머리글자를 딴 것으로 1962년 국제방사선 단위위원회(ICRU)에서 정해짐.

2. 라드(rad) : rad (법정계량단위/특수단위)

1 rad = 10-2 Gy

흡수된 방사선량의 단위로 1 kg의 물질이 102 줄의 에너지를 흡수 할 때의 흡수선량으로 1/100 Gy 에 해당한다. 라드는 1953년 국제방사선위원회에서 CGS 단위로 새롭게 정의가 내려졌다. 1956년 뢴트겐을 대신하여 흡수선량의 단위가 되었다. 1000rad 는 1 100 50 R과 같으며 실제로는 거의 같은 에너지를 나타내지만 라드는 뢴트겐과는 달리 어떠함 방사에도 사용 될 수 있다. 라드는 1918년 Russ에 의하여 한 마리의 쥐를 죽이는데 필요한 X 선량의 단위로서 제안된 것이다.

6. 선량당량

1. 시버트(sievert) : Sv (법정계량단위/유도단위)

1 Sv = 1 J /kg

생체에서 문제 시 하는 부위에 존재하는 전리작용을 가진 입자에서 생체 1 kg 당 받는 에너지가 1 J 인 선량과 똑 같은 생물학적 효과를 가진 전리성 방사선의 양이다.

그 이름은 1932년 「 밀리퀴리 강도」를 제안한 시버트에서 유래한다.

원래 시버트는 두께 5 mm 의 백급 용기에 봉한 1 mg의 라듐의 방사점원에서 1 cm거리의 장소에서 1 시간동안 받는 ɤ 선의 방사선량의 단위이다.

수치상으로는 8.4 R에 해당한다. Sievert 는 1932년 이 단위를 제안하여 그 이름을 ‘밀리퀴리 강도 ( intensity millicurie)' 라 한다.

2. 렘 (rem) : rem (법정계량단위/특수단위)

1 rem = 1/100 Sv

전리작용을 가진 입자에서 생체 1 g 당 받는 에너지가 200-255 KV 인 X선 1라드의 M, Paker 가 1950년경에 재안하여 이름 지어진 것이라고 한다.

rem 의 이름은 roentgen equivalent man에서 따 온 것으로 mammal(포유류)이라 부르기도 한다.

제 11부 단위 환산표

여기에 실린 환산표는 8개 분야의 양에 대하여 6자리 유효 숫자를 나타낸다. 5자리 이하의 값이 주어진 것은 그 값이 정확히 정해진 경우이다. 또한 비고란에

진한 글씨로 표시된 값은 그 값으로 정확히 정의된 경우를 나타낸다

.

1) 길이 (법정단위 : m)

단 위	m 로 환산	통용 단위로 환산	비 고
자 (尺)	3.03030×10-1 m	30.3030 cm	1 자 = 10/33 m
간 (間)	1.81818m	1.81818 m	1 간 = 6 자
정 (町)	1.09091×102 m	109.091 m	1 정 = 60 간
리 (里)	3.92727×103 m	3.92727 km	1 리 = 36 정
인 치(in)	2.54×10-2 m	2.54 cm	1 in = 2.54 cm
피 트(ft)	3.048×10-1 m	30.48 cm	1 ft = 12 in
야 드(yd)	9.144×10-1 m	0.9144 m	1 yd =3 ft
마 일	1.60934×103	1.60934 km	1 마일 = 1760 yd
해 리	1.852 × 103	1.852 km	1 해리 =1.852 m

2). 넓이(법정계량단위: m2 )

단 위	m로 환산	통용단위 표 시	비 고
제곱자	9.18274☓10-2 m2	918.274 cm2
평 (坪)	3.30579 m2	3.30579 m2	1평 = 36 제곱자 1평 = 400/121 m2
단(段)	9.91736☓102 m2	991.736 m2	1단 = 300 평
정(町)	9.91736☓103 m2	99.1736 a	1정 = 10 단 1아르(a) = 100 m2
제곱피트(ft2 ))	9.29030☓102 m2	929.030 cm2
제곱야드yd2	8.36127☓10-1 m2	0.836127 m2
에이커(acre)	4.404686☓103 m2	40.4686 a	1acre = 4840 yd2
제곱마일	2,58999☓106 m2	258.999 ha	1 제곱마일 = 640 acre 1 ha = 100 a

3) 부피, 용량(법정계량단위 : m3 )

단 위	m2 로 환산	통용단위로 환 산	비 고
작(勺)	1.80391☓10-5 m3	18.0391 mL	1작 =1/10 홉
홉(合)	1.80931☓10-4 m3	180.391 mL	1홉 = 1/10 되
되(升)	1.0391☓10-3 m3	1.80391 L	1되=24001/1331000 m3
말(斗)	1.80391☓10-2 m3	18.0391 L	1말 = 10 되
석(石)	1.80391☓10-1 m3	180.391 L	1섬 = 10 말
용적톤 (register ton)	2.83168 m3	2.83168 m3	1register ton = 100 fit3

4) 야드, 파운드 법 액체용량(법정계량단위 : m3 또는 L)

단 위	m3로 환 산	통용단위로 표시	비 고
겔런(미)	3.78541☓10-3 m3	3.78541 L	정확히 정의 된 값 1갤런 미)=3.785411784 L
쿼트(미)	9.46353☓10 -1	9.46353☓10-1 L	· 1 gallon = 4 quart
핀트(미)	4,73176 ☓10-4 m3	4.73176☓10-1 L	1 quart = 2 pint
액체온스	2.95735☓10-5 m3	29.5735 mL	1 pint = 16 fl oz
갤런(영)	4.5490910-3 10-3	4.54609 L	정확히 정의된 값 1 gallon=4.54609 L
쿼트(영)	1.13652☓ 10-3 m3	1.13652 L	1 gallon = 4 quart
핀트(영)	5.68261☓10-4 m3	5.68261☓10-3	1 quart = 2 pint
액체온스 (캐)	2.84131☓10-5	28.4131 ml	1 pint = 20 fl oz
주) 갤런(미) : 미국 갤런,

5). 질량 ( 법정계량단위 : ,J , N , M)

단 위	kg으로 환 산	통용 단위로	비 고
관(관)	3.75 kg	3.75 kg	1관 = 3.75 kg
근(근)	0.6 kg	600 g	1근 = 600 g
돈	3,75☓10-3 kg	3.75g	1돈 =1/1000 관
파운드(상형)	4,53592☓10-1	0/453592 kg	정확히 정의된 값 1 lb(avoirdupois) = 0.453592 kg
온스(상형)	2.83495 ☓ 10-2 kg	31.1035 g	1oz(avdy) =
파운드(금형)	3.73242☓10-1 kg	0.375242 kg	1lb (troy) =12 oz(troy)
온스(금형)	3.11035☓10-2 kg	31.1035 g	1oz(troy) = 480 grain
그래인	6,49789☓10-5 kg	64.7989 mg	정확히 정의된 값 1grain=4.79891 mg
톤(tonne)	1☓10-3 kg	1000 kg	메트릭톤(metric ton)
영국톤 (long ton)	1.01605☓103 kg	1016.5 kg	1영국톤 = 2.240 lb(상형)
미국톤 (shot ton)	9.07185☓102 kg	97.185 kg	1미국톤 = 2000 lb(상형)
주) 1파운드)상형)= 7000그레인. 1파운드(금형) = 5760그레인

6). 에너지(법정계량단위 : J, N, M)

단 위	J로 환 산	통용 단위로 표 시	비 고
kW･b	3.6☓106 J	3.6 MJ
kgf･m	9.80665	9.80665 J
kcalit	4.1868☓103 J	4186.8 J	"IT" : International Table
Kcath	4,184☓103 J	4184 J	"th" : thermochemical
ft･1bf	1.35582 J	1.35582 J
Btu1t	1.05506 ☓10 J	1055.06 J	"IT" International Table
Btuth	1.05435☓103 J	1054.35 J	"th" thermochmical
주) Btu : British thermal unit

7). 일률, 전력(법정계량단위 : W)

단 위	W 로 환산	통용 단위로 환 산	비 고
kW･h/s	3.6☓10 W	3.6 MW
kgf･m/s	9.80665 W	9.80665 W
Kcalrr/s	4.1868☓ 106 W	4186.8 W	"IT" International Table
Kcalth/s	4.184☓103 W	4184 W	"th" thermdchemical
ft･1bf/s	1.35582 W	1.35582 W
Bturr/s	1.05506☓103 W	1055.06 W	"IT"International Table
Btusth/s	1.05435☓103 W	1054.35 W	"th"thermochemical
마력(전기)	7.46☓102 W	746 W
마력(메트릭)	7.35499☓102 W	735.499 W
마력(영국)	7.4570 ☓102 W	745.70 W
냉각톤(ton of efrigeration	3.51685☓103 W	3.51685 W	1 ton of frigeration = 12000 Bturr /h

8). 압력(법정계량단위 : Pa )

단 위	Pa로 환산	통용 단위로 표시	비 고
bar	1.0☓10 Pa	100 KPa	1 bar = 1 hPa
kgf/cm2	9.80665☓104 Pa	98.0665 KPa
표준기압(atm)	1.01325☓105 Pa	101.325 KPa
Torr	1.33322☓102 Pa	133.322 Pa	1 Torr = 101325760 Pa
mmHg	1.33322☓105 Pa	133.322 Pa
mmH2O	9.80665 Pa	9.80665 Pa
1BF/IN(psi)	6.89476☓103 Pa	6,89476 KPa

＜특별 코너＞

컴퓨터 바이트 크기 비교

8bit=1 byte
1024 bytes = 1kilobyte(KB) = 2'10	103
1024 kilobytes(KB) = 1megabyte(MB) = 2'20	106
1024 megabytes(MB) = 1gigabyte(GB) = 2'30	109
1024 gigabytes(GB) = 1terabyte(TB) = 2'40	1012
1024 terabytes(TB) = 1patabyte(PB) = 2'50	1015
1024 patabytes(PB) = 1exabyte(EB) = 2'60	1018
1024 exabytes(EB) = 1zertabyte(ZB) = 2'70	1021
1024 zertabytes(ZB) = 1yotabyte(YB) = 2'80	1024

비트(bit) - 컴퓨터의 데이터를 나타내는 최소단위 0과 1이 있는데 이 조합으로 2진법을 만들어 컴퓨터가 운영됨. 여기에서 0과 1의 최소 단위를 비트라 한다.

바이트(byte) - 하나의 단위로서 다루는 비트의 모임이다. 8 비트의 모임을 1 바이트라 한다. 기계 기억장치 용량이

•  

[희선]

핵교 댕길때도 머리가 아팠는데
여기도.......