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건설이야기/건축설비

압력 단위 완벽정리, Pa·MPa·kgf/cm²·bar·atm·기압·mAq 차이와 변환법

by 유거니 2025. 4. 11.
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압력 단위 완벽정리, Pa·MPa·kgf/cm²·bar·atm·기압·mAq 차이와 변환법

압력의 단위에 대하여 알아보자.

목차

1. 압력이란? (압력의 개념 정리)
2. 압력 단위 종류 및 환산표
3. Pa (Pascal, 파스칼)
4. MPa (Mega Pascal, 메가파스칼)
5. kgf/cm² (킬로그램힘/제곱센티미터)
6. bar (바)
7. atm (대기압, Atmosphere)
8. 기압 (일반적인 표현)
9. mAq (미터 수두압, meter of water column)
10. 압력 단위 간 변환 예시
11. 설비 분야별 압력 단위 활용 팁
12. 마무리 요약 및 실무 조언
13. 압력 단위 관련 FAQ 정리

 

압력 단위 완벽 정리
Pa, MPa, kgf/cm², bar, atm, mAq까지 한눈에!

1. 압력이란? (압력의 개념 정리)

 

압력(Pressure)은 단위 면적에 작용하는 힘의 크기를 의미합니다. 다시 말해, 같은 힘이라도 작은 면적에 집중되면 압력이 커지고, 넓은 면적에 분산되면 압력이 작아집니다. 이는 바닥에 누웠을 때와 서 있을 때 바닥에 가해지는 압력이 다르게 느껴지는 원리와 같습니다.

 

📘 공식 정리:

공식
압력계산공식

  • P: 압력 (Pa)
  • F: 힘 (N)
  • A: 면적 (m²)

압력은 물리학의 기본 개념일 뿐만 아니라, 설비 설계와 안전 기준에서 핵심적인 변수로 작용합니다.

2. 압력 단위 종류 및 환산표

 

압력은 다양한 단위로 표현되며, 국가나 분야에 따라 사용하는 단위가 다릅니다. 아래는 가장 많이 사용되는 단위들과 그 상호 변환표입니다.

 

단위 명칭 정의 및 설명 환산값
Pa 파스칼 N/m² 1 Pa = 1 N/m²
kPa 킬로파스칼 1,000 Pa 1 kPa = 0.01 kgf/cm²
MPa 메가파스칼 1,000,000 Pa 1 MPa = 약 10.2 kgf/cm²
kgf/cm² 킬로그램힘/제곱센티미터 중력기준 1 kgf/cm² = 98,066.5 Pa
bar 100,000 Pa 1 bar ≒ 1.0197 kgf/cm²
atm 대기압 해수면 기준 1 atm = 101,325 Pa
mAq 수두압 (m water column) 물기둥 1m 압력 1 mAq ≒ 9.8 kPa

3. Pa (Pascal, 파스칼)

Pa(Pascal)는 국제단위계(SI)에서 정의한 압력의 기본 단위입니다. 압력 1 Pa는 면적 1 m²당 1 N의 힘이 작용할 때의 압력을 의미합니다.

  • 실무에서는 너무 작아서 kPa, MPa 단위로 변환하여 사용
  • 정밀한 과학 실험, 자동제어 센서, 유체 해석 등에서 활용

4. MPa (Mega Pascal, 메가파스칼)

 

MPa는 1,000,000 Pa에 해당하며, 건축 구조물의 하중 계산, 콘크리트 압축강도, 고압 배관 설계 등에서 핵심 단위로 사용됩니다.

  • 예: 철근 항복강도 400 MPa, 콘크리트 설계기준 강도 21~30 MPa
  • 1 MPa ≒ 10.2 kgf/cm²

📌 실무 적용: 콘크리트 압축강도 24 MPa = 약 245 kgf/cm²

5. kgf/cm² (킬로그램힘/제곱센티미터)

kgf/cm²는 과거 일본 및 한국에서 널리 사용하던 단위로, 지금도 소방설비나 배관 수압시험 등에서 널리 사용됩니다.

  • 1 kgf/cm² ≒ 98,066.5 Pa
  • 1기압 = 약 1.033 kgf/cm²
  • 수압 시험 시 기준치로 자주 사용 (예: 1.5 kgf/cm² 이상 유지)


6. bar (바)

bar는 유럽권에서 많이 사용하는 압력 단위로, 설비 분야에서 공기압, 펌프 성능, 유압 시스템 등에서 널리 사용됩니다.

  • 1 bar = 100,000 Pa = 1 × 10⁵ Pa
  • 1 bar ≒ 1.0197 kgf/cm² ≒ 0.9869 atm
  • 예: 차량 타이어 권장 압력 2.2 bar

7. atm (대기압, Atmosphere)

atm은 지구 해수면 기준에서의 대기압을 기준으로 삼은 단위입니다. 일상생활에서도 많이 사용되며, 압력의 기준점(절대압)으로 자주 활용됩니다.

  • 1 atm = 101,325 Pa
  • 실내기압, 공기조화기, 진공도 측정 기준 등에서 활용

 

8. 기압 (일반적인 표현)

기압은 일반적으로 atm과 같은 의미로 사용됩니다. 하지만 일기예보 등에서는 hPa(헥토파스칼)로 표현하기도 하며,

1,013 hPa ≒ 1 atm입니다.

  • 예: 오늘 기압 1,012 hPa → 0.998 atm

9. mAq (미터 수두압, meter of water column)

mAq(meter of water column)는 수압을 표현하는 단위로, 급수설비, 배관설계, 펌프 양정 계산 등에서 자주 사용됩니다.

  • 1 mAq = 약 9.8 kPa = 0.098 bar
  • 펌프의 양정(H) 10m ≒ 1.0 bar
  • 물의 밀도와 중력가속도를 기준으로 계산됨

 

10. 압력 단위 간 변환 예시

변환 내용 계산식 결과
1 MPa → kgf/cm² 1 × 10.2 10.2 kgf/cm²
2.5 kgf/cm² → mAq 2.5 × 10.2 25.5 mAq
1 bar → Pa 1 × 100,000 100,000 Pa
1 atm → kgf/cm² 101,325 / 98066.5 ≒ 1.033 kgf/cm²

 

11. 설비 분야별 압력 단위 활용 팁

분야 대표 단위 활용 예시
건축 구조 MPa 콘크리트 강도, 철근 응력
소방 설비 kgf/cm² 스프링클러 작동압, 배관 수압 시험
기계 설비 MPa, Pa 보일러 압력, 냉난방기 내압
급수 설비 mAq, bar 펌프 양정, 급수압력
일반 기기 bar, atm 공기압, 진공도 측정 기준

12. 마무리 요약 및 실무 조언

  • 압력 단위는 분야에 따라 사용하는 단위가 다르며, 단위 간 변환을 정확히 이해하는 것이 필수입니다.
  • 설비 도면이나 제품 사양서에서는 MPa, kgf/cm², bar가 혼용되므로 상호 환산을 익혀두면 업무 효율 상승.
  • 소방설비, 배관설계, 펌프성능 비교, 수압시험 등 실무에서 반복적으로 등장하므로 단위 감각을 익혀두시기 바랍니다.

13. 압력 단위 관련 FAQ 정리

13-1. 압력단위 kgf/cm²란 무엇인가요?

kgf/cm²는 1제곱센티미터(cm²)당 1kg의 힘이 작용하는 압력 단위입니다. 과거 일본과 한국에서 많이 사용되며, 현재도 소방설비 및 수압시험에서 실무적으로 자주 사용됩니다.

  • 1 kgf/cm² = 약 98,066.5 Pa

13-2. 압력 단위 정리 한눈에 볼 수 있나요?

압력 단위는 대표적으로 Pa, MPa, bar, atm, kgf/cm², mAq, psi 등이 있습니다.

  • 표준 단위는 **Pa (파스칼)**이며,
  • 실무에서는 MPa (건축), bar (기계), kgf/cm² (소방) 등을 많이 사용합니다.

13-3. 압력의 단위 변환은 어떻게 하나요?

단위 변환은 다음과 같은 공식으로 이뤄집니다.

  • 1 MPa = 10.2 kgf/cm²
  • 1 atm = 101,325 Pa = 약 1.033 kgf/cm²
  • 1 bar = 100,000 Pa = 약 1.0197 kgf/cm²
    ※ 실무에서는 단위 환산표 또는 변환기 앱을 활용하면 편리합니다.

13-4. 압력 단위 psi는 어떤 경우에 사용되나요?

psi (pound per square inch)는 미국에서 주로 사용되는 단위로,
1 psi = 6,894.76 Pa입니다.

  • 자동차 타이어 압력, 에어건, 유압기계 등에서 많이 활용됩니다.

13-5. 압력단위 환산표가 필요한 이유는?

설계나 시공 도면에서는 여러 단위가 혼용되기 때문에,
정확한 단위 환산표를 갖추고 있어야 오류 없는 설계가 가능합니다.


예: 설비 압력 시험 시, kgf/cm² → MPa 변환이 필요함.

6. 압력단위 환산 kg/m²는 어떤 경우에 사용되나요?

kg/m²는 주로 건축 구조 설계에서 하중으로 표현될 수 있는 단위입니다.
압력보다는 단위면적당 중량 표현(예: 슬래브 자중)에 더 적합한 단위입니다.

13-7. 압력단위 환산 kg/cm²는 무엇인가요?

kg/cm²는 kgf/cm²와 유사하지만, 정확히는 힘(F) 단위를 포함해야 하며,
kg 단위만 있을 경우는 질량 표현이므로 압력 표현으로는 적절하지 않습니다.

13-8. 압력단위 환산 MPa는 어떻게 계산하나요?

1 MPa는 1,000,000 Pa입니다.

  • 1 MPa = 약 10.2 kgf/cm²
  • 예: 콘크리트 설계강도 21 MPa = 약 214 kgf/cm²

13-9. 압력의 단위 종류에는 무엇이 있나요?

압력의 단위 종류는 다양하며, 대표적으로 다음과 같습니다.

  • Pa, kPa, MPa, kgf/cm², bar, atm, psi, mAq, mmHg 등이 있습니다.
    각 단위는 **분야(건축, 기계, 소방 등)**에 따라 선택됩니다.

13-10. 압력의 단위 bar는 어떤 분야에서 사용되나요?

bar는 유럽과 국내 설비 설계에서 많이 사용되며,
펌프 성능곡선, 냉동기, 타이어 공기압 등에서 자주 등장합니다.

  • 1 bar = 100,000 Pa ≒ 1.0197 kgf/cm²

13-11. 압력의 SI 단위는 무엇인가요?

SI(국제단위계) 기준 압력 단위는 Pa(파스칼)입니다.

  • 모든 단위는 Pa를 기준으로 환산됩니다.
    예: 1 atm = 101,325 Pa

13-12. 압력의 표준 단위는 어떻게 설정되나요?

표준 단위는 국제도량형총회(CGPM)에서 정의한 바에 따라,
압력의 경우 Pa를 기준으로 삼습니다.
그러나 실무에서는 편의상 bar, kgf/cm², MPa 등을 사용합니다.


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