진공이란 무엇인가?

진공이란?

 

 "아무것도 없는 하나의 상태로, 물질이 없는 비어있는 상태를 의미한다." 그러나, 실제 이런 상태를 만드는 것은 불가능하며, 통상 우리가 말하는 진공은 다음을 의미합니다.

 

     1. 표준 대기압보다 낮은 압력 상태 입니다.

     2. 기체 분자의 수가 표준 대기압 조건에서 대기압 상태의 기체 분자 수보다 적은 상태를 의미합니다.

 

즉, 표준 대기압보다 낮으면 진공상태, 높으면 고압 상태입니다.

 

 인간이 생활하고 있는 공간에는 대기(눈에 보이지 않는 가스)가 존재하고, 중력에 의해 이 가스들이 만들어 내는 압력(무게, 힘)을 대기압이라고 합니다.

 

과학적으로 표준화된 1기압(1 atm)은 해수면에서의 평균 기압을 기준으로 합니다.

• 정의: 위도 45도(표준 중력①, 9.80665㎨), 해수면에서 0℃ 일 때의 기압.
• 주요 변환 단위 (진공 공학용):
  • 1 atm(표준 기압)
  • 760 Torr (토르, 진공도 표기의 표준)
  • 101,325 Pa (파스칼, SI 단위)
  • 1013.25 hPa(헥토파스칼, 기상학 단위)
• 대기 구성의 주요 성분 : 질소(약 78%), 산소(약 21%) 그 밖에 아르곤, 이산화탄소, 헬륨, 네온, 수분(물)② 등이 존재합니다. 

표준 대기압의 대기 1리터에는 약2.69E+22 개의 기체 분자가 존재합니다. 감압, 즉 진공 상태로 들어가면 압력 변화에 따라 다음과 같이 기체 분자의 수가 감소합니다.

압력(Pa)	1.0E+5	1.0E+3	1.0E+2	1.0E-1	1.0E-3	1.0E-5	1.0E-7	1.0E-9
기체분자의 갯수	1.0E+22	1.0E+20	1.0E+18	1.0E+16	1.0E+14	1.0E+12	1.0E+10	1.0E+8

 

 

현재 우리는 진공 상태를 산업에 적용하고, 활용하면서 압력을 수치화 하는 것이 가능해졌고, 펌프의 발달로 인간이 만들 수 있는 진공 상태가 발전함에 따라서 진공을 정도에 따라서 구분, 사용하고 있습니다.

 

진공도의 구분

 

다만, 아직 극고진공 영역은 각 나라의 공식 규격에 정의되지 않고 있습니다.

 

※ ① 지구는 완전한 구형이 아니기 때문에, 위도가 높을 수록(극지방에 가까울수록) 중력이 커지고, 적도에 가까울 수록 작아집니다. 적도는 약 9.78 ㎨, 극지방은 9.863 ㎨ 입니다. (위키백과 참고)

 

※ ② 대기 구성 물질들 중에서 진공 산업에 가장 중요한 영향을 주는 것은 수분(물)입니다. 진공 상태를 만든다는 것은 수분을 제거하기 위한 일련의 과정입니다.