양정을 펌프 배출압력으로 환산하기 위해서는 액주(Liquid Column)에 해당하는 질량이 중력방향으로바닥면에 힘이 작용하여 압력으로 나타난다고 생각하면 됩니다
바닥면적 A, 높이(액주, 양정) h--> 액의 부피 V = A* h [m3] -->액주의 질량 M = ρ * V = ρ*A*h [kgm]; 액의 밀도 ρ [kg/3]
바닥에 작용하는 힘 F = (1/gc) * M * g [kgf] ; g: 중력가속도, gc: 질량을 무게(하중)으로 환산해주는 단위환산계수
--> 바닥면 압력 P = F/A = (g/gc) M / A = (g/gc) ρ*h [kgf/m^2] = (g/gc)* ρ*h /10,000 [ kgf/cm2]; m2=10,000 cm2
물(ρ≒ 1000 kg/m3)인 경우 P = 0.1 * h [kgf/cm2] ,
(압력단위환산, 참고 1 [kgf/cm2] = 1 at = 0.9807 bar = 0.96784 atm =98.0665 kPa = 14.2233 psi =735.56 torr)
(2) 대신..
<무게=질량×중력가속도>임을 알고 있다면 질량 m kg과 무게(하중) w kgf의 차이를 이해하면 됩니다. 무게는 중력이 작용되는 방향으로 미치는 힘이므로 질량이 크면 무게도 커집니다.
지표면에 있는 질량 1 kg의 무게(하중, 힘)는 1 kgf (1kg중)에 해당합니다. 뉴턴의 법칙에서 힘은 질량과 질량에 작용하는 가속도의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 중력장이 없으면 무중력상태가 되어 무게가 나타나지 않습니다. 질량 m kg의 무게는 지구상에서는 지구중력방향의 가속도 (g = 9.8 m/s^2)에 의해 mkg중(=1kgf)의 힘(무게) 작용됩니다.
F = M * g = M kg* 9.8 m/s^2 = 9.8 M kg-m/s^2 ...................(1) <-----질량 M kg, 무게 F kgf
위의 (1)식으로 나타낸 것은 뉴턴의 법칙을 수식으로 계산한 것으로 질량 * 가속도의 곱에 해당하고 질량 M kg의 물질이 지상에서 F kgf를 나타내는 셈인데 우리는 그동안 생활속에서 질량과 힘을 구분하지 않고 무게 또는 하중만을 인식할 수 있을 뿐 질량이 얼마인지는 뉴턴이 나타나고서야 알게 되었지요.
(2) 위의 (1)식으로 계산된 9.8 kg-m/s^2에 해당하는 힘은 바로 무게(W) 즉 1 kgf 에 해당합니다. 하나는 물질의 양에 해당하는 단위이고 하나는 물질에 작용하는 힘의 단위이지요. 아래의 수식으로 이를 무게(힘) kgf 단위로 환산하기 위해 [단위환산계수]를 gc로 나타내면 됩니다.
9.8 M kg-m/s^2 = M kgf * [단위환산계수] ................................(2)
g와 gc와의 관계를 알아보기 위해 이들의 비를 알아봅니다.
(g/gc) = (9.8 m/s^2)/(9.8 kg/kgf-m/s^2) = 1 kgf/kg ......(4)
따라서 kgf = (kg) * (g/gc)-------(5a) ; kg = (gc/g) kgf ....(5b)
위의 결과식 (5a)와 (5b)를 살펴보면 뉴턴의 힘과-가속도의 법칙으로 계산되어 나온 kg-m/s^2 값을 kgf로 고치려면 (4)의 (g/gc)로 곱하면 되고 만일 kgf 단위의 무게를 알면 여기에 (g/gc)값으로 나누거나 이의 역수인 (gc/g)를 곱하면 질량을 정확히 구할 수 있습니다.
(3) 질량은 물질이 가지고 있는 고유 속성으로 지구상에 있으나 달나라에 가 있어도 달라지지 않습니다. 그러나 무게는 지구에서 무게의 약 1/8정도로 줄어
