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★ 진공의 단위
진공의 단위는 압력의 단위와 동일하며, 압력을 나타낼 수 있는 단위라면, 진공도 표현할 수 있습니다.
그 중에서도 일반적으로 사용되는 단위들은 다음과 같은 데, 표준대기압을 각 단위별로 인지하는 것이 중요합니다
standard atm | 1.01325X 106 Dynes cm² (제곱센티당 다인) |
표준대기압 = | 760 mmHg (at 0℃) (밀리밀리에이치쥐) ** 수은주를 mm 로 표시 |
= | 29.9213 inHg (at 32°F) (인치에이치쥐) ** 수은주를 inch 로 표시 |
= | 760 Torr (토르) |
= | 1013 mbar(밀리바 혹은 미리바) = 1.013 bar |
= | 101,300 Pa(=N/m²) (파스칼=제곱미터당 뉴튼) |
= | 1013 hPa (헥토파스칼) = 101.3 kPa (킬로파스칼) |
= | 14.7 lb/in² (제곱인치당 파운드)( Pound per Square Inch (Psi) ** lb(파운드) 와 inch 로 표시 |
= | 1.033 kg/cm² |
이상 표준대기압에 대해 각 단위로 그 값을 알아 보았으면, 단위 환산의 연습을 하겠습니다.
단위 환산을 할 경우, 숫자와 함께 항상 단위까지 함께 써 주면, 계산에 착오를 줄일 수 있습니다.
대기압/대기압은 1 이므로, 분모에는 환산하려는 단위가 오고, 분자에는 원하는 단위를 놓으면 됩니다.
수은주가 대기압에서는 76cm의 높이 인데, 진공이 걸려 수은주가 1mm로 낮아
76cm의 수은을 1mm로 압축했다고 생각하면 될 것 같습니다.
여기서 더 진공이 걸리면, 0.9mm, 0.8mm, 0.7mm로 줄어드는데,
0.9에서 0.1mm 까지를 10-1, (10의 마이너스 1승 영역)
0.09에서 0.01 까지를 10-2, (10의 마이너스 2승 영역)
0.009에서 0.001 까지를 10-3, (10의 마이너스 3승 영역) 이런 식으로 표현합니다.
760mm의 수은주가 눈에 보이지 않을 정도로 작아지는 힘이니까, 상당히 강한 힘이라고 생각하면 될 것입니다.
★ 참고로 게이지에 수은을 사용하는 이유는, 상온에서 액체 중 가장 비중이 높아서 수은을 사용하며, 만약 물을 사용하면, 너무나 큰(긴) 게이지가 됩니다(대략 10m이상).
★ ultimate pressure (maximum pressure)
- 일정 조건 하에, 진공펌프가 얻을 수 있는 최대진공도를 말하며,
일정 조건 하에 측정된 압력이다. 펌프의 선정시 우선적으로 고려되는 사항이다.
★ pumping speed
- 진공펌프가 뽑아 내는 air의 양을 말하는데, 일반적으로 펌프의 배기량으로 표현하며, 그 양은 일반적으로 초기진공(대기압 상태에서 시작하는 초배기) 때, 가장 크고, 압력이 내려갈수록 양이 점점 줄어들게 되며, 펌프의 대진공도에서는 배기량이 "0"이 된다.
★ pump speed (motor speed, r.p.m)
- 진공펌프가 압축하는 과정에서, 펌프 내부의 실런더 안의 로터가 회전하는 수를 말한다.
보통 모터 회전수라고도 하며, r.p.m(rotation per minute) 으로 더 많이 사용된다.
벨트를 걸어 구동하는 벨트식의 경우, 모터 회전수와 펌프 쪽 샤프트에 연결되는 풀리의 비에 의해 계산된다.
★ gas ballast
- 가스 발라스트라 하며, 오일로터리 펌프로 압축하는 과정에서 흡입된 수증기가, 펌프의 온도와 내부 압력에 의해, 펌프 내부에서 응축하여 펌프의 오일과 섞이는데, 이를 방지하기 위하여, 미세한 air를 투입하여 펌프의 오일과 수증기가 섞이는 것을 방지한다.
쳄버(진공 용기) 내부에 수분이나 기타 증발 가능한 액체가 있을 경우, 장기간 펌프를 사용하지 않은 경우, 혹은 장마철이나 습한 경우, 작업을 마치고 펌프를 멈출 경우 등에는, 잠시 동안 펌프의 흡입구를 막고, 가스 발라스트를 열어 놓은 상태로 펌프를 가동하면, 펌프 내부의 오일이 수분 등에 오염되는 것을 방지할 수 있고, 오염을 줄일 수 있다.
★ working pressure
- 작업에 필요한 압력이다. 펌프 선정 시, 펌프의 최대 진공도는 작업에 필요한 압력보다 낮아야 하며, 필요한 압력에서의 펌프 배기량으로 작업이 가능 여부를 판단한다.
★ leakage rate
- 진공 상태에서 새는 정도이다. 진공이 파괴되는 속도와도 비슷한데, 압력×부피/단위시간으로 표시하며, 가스의 종류, 압력의 차, 온도 등에 영향을 받으며, 다음과 같이 표기할 수 있다.
Pa×㎥/sec 혹은 mbar×L(liter)/sec
★ number of stages (single-one, double-two, tri-three)
- 진공펌프의 압축 단계가 몇 단계인가를 말한다.
1단계인 경우, 1단 펌프 혹은 single stage라고 하며, 2단계인 경우, 2단 펌프 혹은 double stage라고 한다. 오일식 2단 펌프에 루츠 펌프 등을 합하면, 3단계가 되는데, 이를 3 stage라고도 한다.
★ oil separator
- 오일식 펌프 중, 오일을 순환시켜 사용하는 sliding vane 타입의 펌프는, 펌프 내부의 오일이 압축 과정에서 기화되어, 안개 같이 배기구로 나오는데, 이를 걸러 깨끗한 공기만 나가게 하는 오일과 공기의 분리기이다. 분리된 오일은 다시 사용되어 오일의 소모를 줄인다.
★ oil mist trap
- 오일식 펌프 중, 만유식이라고 하는 oil rotary vane/piston 타입의 경우, oil separator가 없어, 배기구에 따로 오일 미스트(기화된 오일)를 잡아 주는 분리기를 달아 미스트를 잡아준다.
★ backing pump (영) , fore pump (미)
- 두 개 이상의 주펌프와 보조펌프를 함께 사용하는 경우, 초기 진공을 형성하는 펌프를 말함.
예를 들어, 오일 로터리 베인 펌프와 루츠(부스터) 펌프의 경우, 오일 로터리 베인 펌프는 주펌프, 루츠 펌프는 보조펌프가 된다. 이 보조펌프의 역할은 진공이 걸린 상태에서 배기량을 키우는 용도로 사용되며, 보통은 대기압에서 단독 기동이 불가능하다.
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