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진공 초보를 위하여 |
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운영자 |
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2004-07-08 |
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진공의 초보를 위하여
진공이란, 압력의 정도를 나타내는 것으로, 표준대기압보다 어느 정도 낮은 압력부터를 진공이라 할 수 있습니다. 기준이 없어, 어느 정도의 압력부터가 진공의 시작이라고 단정하기가 어려우므로, 압력의 단위를 사용해 그 정도를 표현합니다.
일반적으로 압축된 공기(compressed air)의 반대 개념으로 생각하면 편하고, 원리적으로는 공기의 입자가 보통(표준대기압-해수면 기준)보다 희박하다고 생각할 수 있습니다.
진공에 대한 이해를 돕기 위해 몇 가지의 예와 원리를 소개하겠습니다.
사람의 입과 모기, 그리고 거머리의 빠는 힘을 비교하면.......
사람의 입보다는 모기가, 모기보다는 거머리가, 빠는 힘(suction), 즉 진공이 세다고 할 수 있겠습니다.
일기예보에서 저기압과 고기압이라 표현하는데, 저기압도 하나의 아주 약한 진공이라 할 수 있고, 가정에서 사용하는 진공청소기도 하나의 진공이라 할 수 있습니다.
에어컨이나 냉장고에는, 일정공간에 냉매를 주입하는데, 이러한 일정공간(얇은 파이프로 생각하면 편함)에 냉매가스를 주입하는데, 진공을 이용합니다. 이미 존재하는 공기 입자들을 압력을 가해서 밀어내기가 쉽지가 않기 때문이죠. 진공으로 공기의 입자를 뽑아 내어 희박하게 하고 난 후에, 새로 주입될 입자들의 통로를 열어 주면, 잘 빨려 들어갑니다.
같은 원리로, 우리가 일상에서 사용하는 백열전구나 형광등 외의 모든 전구는 내부를 진공을 걸어 가스를 주입하여 생산됩니다.
우리가 사용하는 보온병 또한, 진공을 이용합니다.보온병은 이중 벽으로 되어 있는데, 그 공간에 진공을 걸어, 열 손실을 최소화 하는데 이용합니다.
병원에서도 이물질(액체)이나 피 등을 빨아 들이는데 진공을 이용하고 있습니다.
우리가 접하는 대부분의 인쇄물 또한 진공을 이용한 자동화시스템에 의해, 이송되고 제작되고 있으며,고급 용기나 특수 용기, 내외장물 등도 진공에 의해 성형됩니다.
성형에서는, 액체 상태의 물질을 고체로 변환할 때, 액체 속의 기포를 진공을 이용해 뽑아 내어,깨끗한 표면처리와 내부의 조밀도를 높이는데 이용합니다.
이러한 응용은 전자제품, 전자부품, 반도체부품 등에도 널리 이용되고 있습니다.
어린아이들이 스트로(빨대, 대롱)를 이용해 물이나 쥬스를 마시는 것도 진공의 응용입니다.
같은 원리로, 배수 펌프장이나 우물 등에서도, 진공을 이용해 물이나 기타 액체를 빨아 올리고, 요즘은 아파트에서 중앙집중식 음식물 쓰레기 수거용 이송작업에도 진공을 이용하고 있습니다.
또한 무거운 물건도 진공을 이용하여 들어 올리거나 운반할 수 있는데, 실례로 대리석이나 다른 석재도 상처가 나지 않게 진공으로 이송 작업 등을 하고 있습니다.
산에 올라가면, 물이 빨리 끓고 밥이 설익는 현상이 생기는데, 이것도 진공 상태에서 벌어지는 현상입니다. 진공 상태에서는 끓는점이 표준대기압보다 낮아지게 되는데, 산업에서는 증류(원유나 화학공정)를 하는데 진공을 이용하여, 원료를 절감을 하고 있습니다.
음식물이나 부패하기 쉬운 물질 등을 보관하는 데에도 진공보관이나 진공포장을 이용하며,우리가 흔히 마시는 커피도 동결건조라는 과정을 거쳐 생산됩니다. 동결된 상태에서 건조를 시키는 것인데, 이 때, 진공을 이용합니다.
그 외에도 렌즈나 안경테 등의 코팅에도 진공을 이용하고 있으며, 지금도 새로운 산업이나 작업에 진공을 이용한 실험들이 계속되고 있습니다. |
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