절대압 Mpa A, 게이지압 Mpa G, 메가파스칼절대압, 메가파스칼게이지압 차이점 설명
Q : 진공범위에 속하는 압력의 범위는? Mpa 단위로 알려줘
진공의 압력 범위는 대기압(1 atm) 이하의 압력을 의미하며, MPa(메가파스칼) 단위로 표현하면 다음과 같습니다.
대기압: 약 0.1013 MPa (1 atm)
저진공 (Low Vacuum): 0.1013 MPa ~ 0.003 MPa
중진공 (Medium Vacuum): 0.003 MPa ~ 0.0001 MPa
고진공 (High Vacuum): 0.0001 MPa ~ 10⁻⁶ MPa
초고진공 (Ultra-High Vacuum, UHV): 10⁻⁶ MPa ~ 10⁻¹² MPa
극한진공 (Extreme Vacuum): 10⁻¹² MPa 이하
보통 산업용이나 연구실험용 진공장비에서 다루는 압력 범위는 저진공에서 고진공 수준이 많으며, 초고진공 이상은 특수한 연구(반도체 공정, 우주환경 모사 실험 등)에 사용됩니다.
Q: 그러면 아무리 큰 진공이라도 0보다는 큰거내?
네, 맞습니다! 아무리 큰 진공이라도 0 MPa(완전한 무압력 상태) 보다는 큽니다.
이론적으로 완전 진공(압력이 완전히 0인 상태) 은 가능하지만, 현실에서는 완전한 0 MPa(절대적 진공) 을 만들 수 없습니다. 가장 낮은 압력을 구현한 실험에서도 10⁻¹⁶ MPa(거의 0에 가까운 압력) 정도였습니다.
즉, 우주 공간조차도 완전한 0 MPa는 아니며, 아주 작은 압력이 존재합니다.
Q:그렇다면 -0.1Mpa는 뭐야?
-0.1 MPa는 게이지 압력(gauge pressure, gage pressure, 단위: MPaG) 기준으로 측정한 값입니다.
1. 절대압력과 게이지압력의 차이
절대압력(Absolute Pressure, MPaA): 완전 진공(0 MPaA)을 기준으로 측정한 압력
게이지압력(Gauge Pressure, MPaG): 대기압(약 0.1013 MPaA)을 기준으로 측정한 압력
즉, 게이지압력 -0.1 MPaG는 대기압보다 0.1 MPa 낮은 압력을 의미하며, 절대압력으로 환산하면:
\text{절대압력} = \text{대기압} + \text{게이지압력}
0.1013 \text{MPaA} + (-0.1 \text{MPaG}) = 0.0013 \text{MPaA}
즉, -0.1 MPaG는 약 0.0013 MPaA(저진공 상태) 정도의 절대압력을 의미합니다.
2. -0.1 MPa가 실제로 의미하는 것
진공펌프나 진공챔버에서 사용하는 값: 대부분 게이지압 기준이므로, -0.1 MPaG는 대기압보다 0.1 MPa 낮은 진공 상태를 뜻합니다.
절대압력으로 환산하면 약 0.0013 MPa로, 약 99% 진공(대기압의 99% 제거된 상태) 에 해당합니다.
완전 진공(0 MPaA)이 아님: 실제로는 절대압력 기준으로 0이 될 수 없습니다.
즉, -0.1 MPa라는 표현은 게이지압 기준이며, "거의 완전한 진공에 가까운 상태"를 나타낼 때 사용됩니다.
Q : 내가 사용하려는 진공게이지의 사양인데 이 게이지로 측정할수 있는 진공범위는 뭐야? Torr등 다른 단위로 알려줘.
이미지에 나온 디지털 압력 게이지(Digital Pressure Gauge) 의 사양을 보면:
모델명: SBHA-0.1MCG
측정 범위: 0 ~ -0.1 MPa g (게이지압 기준)
즉, 이 게이지는 대기압(0 MPaG)에서 최대 -0.1 MPaG까지 측정 가능합니다.
절대압력으로 변환
게이지압(G)에서 절대압(A)로 변환하면:
\text{절대압력(MPaA)} = \text{대기압(0.1013 MPaA)} + \text{게이지압(MPaG)}
0 MPaG (대기압) → 0.1013 MPaA
-0.1 MPaG → 0.1013 - 0.1 = 0.0013 MPaA
즉, 이 게이지의 측정 범위는 0.0013 ~ 0.1013 MPaA (절대압 기준)입니다.
Torr 단위 변환
1 MPa = 7500 Torr 이므로:
0.1013 MPaA = 약 760 Torr (대기압)
0.0013 MPaA = 약 10 Torr
결론
이 게이지는 약 10 Torr(저진공)에서 대기압(760 Torr)까지 측정 가능합니다.
즉, 저진공(10⁴ ~ 10³ Pa) 측정에 적합하며, 고진공(10⁻¹ Pa 이하) 영역은 측정할 수 없습니다.
Q : 0.1Mpa를 torr로 환산
0.1 MPa를 Torr로 환산하면 다음과 같습니다.
1 MPa = 7500 Torr 이므로,
0.1 \text{ MPa} \times 7500 \text{ Torr/MPa} = 750 \text{ Torr}
즉, 0.1 MPa = 750 Torr입니다.
Q: Mpa와 MpaA는 어떤차이야?
MPa와 MPaA의 차이는 기준점(Reference Point) 입니다.
1. MPa (메가파스칼)
일반적으로 MPa만 표시된 경우, 문맥에 따라 게이지압(MPaG) 또는 절대압(MPaA) 를 의미할 수 있습니다.
보통 산업 현장에서는 MPaG(게이지압) 을 많이 사용하며, 실험실 및 과학 분야에서는 MPaA(절대압) 을 명확히 표기하는 경우가 많습니다.
2. MPaA (메가파스칼 절대압, Absolute Pressure)
완전 진공(0 MPaA) 을 기준으로 한 압력
대기압은 약 0.1013 MPaA
공기 중의 압력(일반 대기압) 을 기준으로 하지 않음
예) 우주 공간 압력 = 0 MPaA
3. MPaG (메가파스칼 게이지압, Gauge Pressure)
대기압(약 0.1013 MPaA)을 기준으로 한 압력
대기압보다 높은 압력은 양수(+), 대기압보다 낮은 압력(진공)은 음수(-)
예) -0.1 MPaG = 대기압보다 0.1 MPa 낮은 진공 상태
4. MPaA와 MPaG 변환 공식
MPaA = MPaG + 대기압(0.1013 MPaA)
예를 들어,
0 MPaG (대기압) = 0.1013 MPaA
-0.1 MPaG = 0.0013 MPaA
0.5 MPaG = 0.6013 MPaA
5. 결론
MPaA는 절대압(완전 진공 기준)
MPaG는 게이지압(대기압 기준)
일반적인 산업용 게이지는 MPaG(게이지압) 기준이 많고, 진공이나 과학 실험에서는 MPaA(절대압) 기준을 명확히 구분하여 사용합니다.