압력계 바늘이 올라가 빨간 구간 앞에서 멈추고, 공구가 켜질 때마다 떨어졌다가 다시 올라간다. 사이클이 이어진다. 왼쪽 아래에서는 탱크가 차오르고, 이음쇠에서 공기가 쉭 빠져나가며, 오른쪽에서는 임팩트 렌치가 두드리고, 파란 판독 표시가 측정 눈금을 따라 끝에서 끝으로 움직인다. 빨간 구간은 보기 좋으라고 깜박이는 것이 아니다. 그 뒤에는 안전밸브의 설정값이 있다.
단위 자료표
미국의 압축 공기 1/1면 · 개정 2026-09제곱인치당 파운드
psi · SI 외 단위 · 압력 · 6894.757 293 Pa
귀로 듣는 단위
미국 작업장에서 압력은 읽는다기보다 듣는다. 구석의 압축기는 135까지 채우고 조용해지고, 천장 아래 호스는 이음쇠에서 쉭쉭 소리를 내며, 임팩트 렌치는 자기 몫의 90을 가져가 바늘을 20 끌어내리고, 그러면 모터가 다시 깨어난다. 이 안무 전체가 제곱인치당 파운드로 눈금 매겨져 있고, 어떤 단위계도 아직 그것을 다시 쓰지 못했다.
이 단위는 에두르지 않고 만들어졌다. 1 제곱인치 면적에 가해지는 1 파운드의 힘이다. 이 단순함에서 하나의 기술 문화가 통째로 자라났다 — 타이어, 호스, 이음쇠, 공압 공구, 유압, 배관 압력 시험 — 그리고 그 안의 모든 물건은 음악가가 음정을 기억하듯 정비사가 머릿속에 담아 두는 숫자를 지니고 있다.
함정은 단 하나지만, 평생 기억해 둘 만하다. 압력계는 대기압을 넘는 부분을 잰다. 눈금판의 90은 절대압으로 105이고, 공기 저장량, 노즐 유량, 압축 일의 계산은 모두 바로 그 절대값을 요구한다 — 그래서 이 단위에는 접미사가 붙었다. g는 게이지에서, a는 진공에서부터 센 값이다.
소문자로, 마침표 없이 쓰며 접미사는 바로 붙인다. psig는 게이지압, psia는 절대압, psid는 차압이다. 정식 명칭이 번거로운 곳에서는 번역 문서도 라틴 문자 psi를 그대로 두고, 그리스 문자처럼 쓰면 어색해서 기껏해야 말로 할 때나 어울린다.
압력계는 전체 압력이 아니라 대기압을 넘는 부분을 보여 주므로, 눈금판의 90 psi는 절대압 105를 뜻한다. 레귤레이터를 맞출 때는 이 차이가 상관없지만, 공기 저장량이나 노즐 유량 계산에서는 반드시 따져야 한다. 그리고 둘째로, psi는 압력이고 cfm은 유량이며, 압축기는 유량으로 고른다. 작업장에서는 늘 압력을 두고 다투지만 말이다.
01 · 정의
파운드 매 인치 · 탱크 · 유량 대 압력제곱인치당 파운드는 1 파운드의 힘이 1 제곱인치의 면적에 고르게 퍼질 때 생기는 압력이다. 파운드힘은 국제 파운드(질량)와 표준 중력 가속도로 정의되고 인치는 정확히 25.4 밀리미터이므로, 이 단위 전체가 파스칼로 정확한 수 하나로 표현되며 따로 원기를 두지 않는다.
실제 압축 공기는 두 숫자로 동시에 살아가며, 둘을 헷갈려서는 안 된다. 첫째는 압력, 없으면 공구가 아예 돌지 않는 바로 그 psi다. 둘째는 유량, 공구가 일하는 동안 분당 소비하는 세제곱피트다. 임팩트 렌치와 에어 브레이커는 똑같이 90 psi를 요구하지만 뒤의 것은 공기를 네 배나 쓰기 때문에, 너트를 훌륭하게 조이는 압축기라도 레귤레이터를 어떻게 맞추든 브레이커를 감당하지 못한다.
탱크는 그 차이를 누그러뜨리지만 오래가지는 못한다. 탱크 속 자유 공기의 저장량은 용적에 기압 단위의 압력 강하를 곱한 값이고, 135에서 95 psi까지 채운 30 갤런 탱크에는 약 11 세제곱피트, 곧 브레이커가 30초쯤 일할 양이 들어 있다. 그 뒤로는 모든 것이 압축기의 공급량에 달려 있으며, 그것이 공구의 소비량보다 적으면 바늘은 반드시 내려간다.
여기서 작업장의 규칙이 나온다. 압축기는 약 1.5배의 여유를 두고 유량으로 고르고, 압력은 가장 까다로운 공구에 맞춰 설정한 다음 사용 지점에서 레귤레이터로 낮춘다. 압력계의 빨간 구간도 장식이 아니다 — 그 뒤에는 안전밸브의 설정값이 있고, 그것을 정하는 것은 호스 제조사가 아니라 압력 설비 규정이다.
압축기가 감당할까
왼쪽은 압력계와 탱크다. 공구가 돌고 공기가 빠져나가며, 바늘은 135 psi에서 그 아래로는 더 일할 수 없는 문턱값을 향해 떨어지고, 모터는 힘닿는 만큼만 되돌려 준다. 오른쪽은 같은 과정을 시간 축에 펼친 것이다 — 빨간 문턱선에 맞선 노란 압력 곡선과 두 개의 유량 막대. 압축기 공급량을 움직여 보라. 그것이 공구의 소비량보다 적은 한 곡선은 언젠가 선에 닿고, 남는 질문은 몇 초 뒤냐는 것뿐이다. 공급량이 소비량을 넘는 순간 곡선은 평평해지고 공구는 멈추지 않고 일한다.
02 · 환산
압력 · 압력계와 진공 · 작업장하나의 압력, 세 가지 대화
첫째 탭은 입력한 압력을 여러 단위로 나눠 보여 준다. 둘째 탭은 게이지 눈금과 절대 눈금 사이를 환산하고, 겸사겸사 고도에 따라 무엇이 바뀌는지 보여 준다. 셋째 탭은 이 단위가 애초에 작업장에 남아 있는 이유를 계산한다. 피스톤의 힘, 공기 저장량, 조임 토크다.
외우는 법: 1 bar는 약 14.5 psi, 100 psi는 7 bar를 조금 밑돈다.
카탈로그가 공구 소비량을 적는 방식은 제각각이다. 어떤 제조사는 일반 사용 때의 평균 소비량을, 어떤 제조사는 연속 작업 때의 순간 소비량을 적고, 두 숫자는 두 배까지 차이가 날 수 있다. 압축기와 공구를 비교하는 것은 두 숫자를 같은 흡입 조건으로 맞췄을 때에만 의미가 있다.
| 양 | 값 | 비고 |
|---|---|---|
| {k} | {v} | {note} |
{text}
04 · 측정 기기
부르동관 · 압력 스위치 · 타이어 게이지 · 분동식 압력계압력을 잡아내는 네 가지 방법
펴지려는 호
거의 모든 압력계 안에는 단면을 납작하게 눌러 호 모양으로 구부린 황동관이 들어 있다. 압력을 받으면 펴지려 하고, 그 움직임이 링크와 부채꼴 기어를 거쳐 바늘을 돌린다. 전원이 필요 없고 작업장의 기름때 속에서도 정직하게 일하기에 이 구조는 한 세기 반 동안 그대로 살아남았다. 대가는 풀스케일의 약 2 %라는 정밀도이고, 그래서 300 psi 압력계로 30을 점검하는 것은 맞지 않는다.
결정을 내리는 계기
압력 스위치는 양을 보여 주지 않는다. 그것을 두 설정값과 비교해 모터에 명령을 내릴 뿐이고, 그래서 탱크 압력은 언제나 하한과 상한 사이를 톱니 모양으로 오르내린다. 두 설정값의 간격은 아무렇게나 정한 것이 아니다. 너무 좁으면 모터가 몇 초마다 켜지며 달아오르고, 너무 넓으면 압력이 공구에 필요한 수준 아래로 떨어진다. 전형적인 짝이 여기서 나온다 — 105와 135다.
식은 타이어에 32
타이어 공기압은 식은 타이어 기준으로 주어지는데, 이는 까다로움이 아니다. 한 시간 달리면 안의 공기가 데워져 압력이 약 4 psi 오르므로, 주행 뒤에 주유소에서 “남는 공기를 빼면” 틀림없이 공기압이 모자란 바퀴가 된다. 도어 필러의 숫자는 타이어가 아니라 차의 것이고, 타이어 옆면에 새겨진 숫자는 타이어가 견딜 수 있는 최댓값이므로 사용 압력으로 삼아서는 안 된다.
탁자 위에 조립한 정의
분동식 압력계는 단위의 정의를 글자 그대로 재현한다. 면적을 아는 피스톤 위에 교정된 분동을 올리면, 그 아래 기름의 압력은 분동의 무게를 그 면적으로 나눈 값과 같다. 이런 장치의 불확도는 만분의 몇 수준이어서 바로 이것이 모든 작업장 압력계의 기준 노릇을 하며, 그 안에는 전자 부품이 하나도 없다 — 질량과 면적과 중력뿐이다.
05 · 표기 규칙
psi · psig · psia · 접미사는 붙여서단위 뒤의 글자 하나가 모든 것을 정한다
형식상 접미사 g와 a는 단위 기호의 일부가 아니며 계량 전문가들도 탐탁지 않게 보지만, 압축 공기 분야는 이것 없이 지낼 수 없다. 그렇지 않으면 압력이 어느 영점에서부터 센 것인지 알 수 없기 때문이다.
첫째 오류는 읽는 이에게 영점을 짐작하게 만들고, 압축 계산에서는 그것만으로 15 단위가 어긋난다. 둘째는 소문자로 마침표 없이 써야 할 기호를 망가뜨린다. 셋째와 넷째는 같은 병이다. 명판의 높은 압력은 공구에 공기를 대는 능력에 대해 아무것도 말해 주지 않는다. 공기를 대는 것은 유량이기 때문이다. 다섯째는 타이어의 최대 압력을 사용 압력으로 착각한다. 냉간 사용 압력은 차의 도어 필러에 적혀 있다. 여섯째는 계수를 위험한 쪽으로 반올림한다. 배관 내압 시험에서 잃어버린 0.5 %는 압력계의 허용차에 더해지고, 안전 여유는 모르는 사이에 녹아 없어진다.
06 · 이웃 단위
bar · 파스칼 · 수은주 인치psi 주변에는 저마다 제 업계를 섬기는 압력 단위의 가족이 자라났다. bar는 유럽 압축 공기에 뿌리내렸고, 파스칼은 계산에 남았으며, 수은주 인치는 진공 기술과 항공에서 살아간다. 서로의 환산은 간단한 계수면 되지만, 고생은 한 도면 위에서 두 눈금이 마주치는 곳에서 시작된다.
같은 질문에 대한 유럽의 답이다. 딱 떨어지는 10만 파스칼, 거의 1 기압이다. 구대륙의 압축 공기는 bar로 눈금 매겨져 있어서, 같은 공구의 몸체에 숫자 두 개가 나란히 적힌다.
psi가 정확한 수로 묶여 있는 단위계의 단위다. 작업장에는 너무 작다. 공구의 사용 압력이 620 킬로파스칼이 되는데, 그 숫자는 머리에 남지 않는다.
눈금의 진공 쪽과 미국 항공 기상 통보의 단위다. “29.92”는 표준 대기압을 수은주 높이(인치)로 나타낸 것이다.
Simetrium 여권 가운데 곁에 서 있는 것은 수은주밀리미터 와 마력: 둘 다 psi처럼, 정의가 엄밀해서가 아니라 업계 전체의 계기와 카탈로그와 습관이 그것으로 눈금 매겨져 있기 때문에 버티고 있다.
07 · 역사 부문
기록 보관소 · 증기 보일러에서 압축 공기 작업장으로폭발에서 자라난 단위
{title}
{text}
첫 세 막대는 축 옆에서 거의 하나로 겹친다. 이것은 정직한 그림이다. 작업장의 압축 공기는 모두 눈금 아래쪽의 좁은 띠에 모여 있고, 호흡용 실린더는 3000까지 올라간다.
왜 작업장은 파스칼로 옮겨 가지 않았나
미국은 이미 70년대에 미터법을 공식 권장 단위계로 정했지만, 압축 공기를 바꾸려면 표가 아니라 쇳덩이를 바꿔야 한다. 압력계, 레귤레이터, 이음쇠, 공구 카탈로그, 교육 자료가 모두 psi로 눈금 매겨져 있고, 작업장에 옛 눈금의 호스가 단 한 가닥이라도 남아 있는 한 섞인 단위는 불편한 단위보다 위험하다.
시사적인 것은 미국 안에서도 변화가 분명 일어나고 있지만 업계별로 진행된다는 점이다. 의료용 가스, 항공우주, 연구소는 일찌감치 파스칼로 옮겨 갔지만, 자동차 정비, 건설, 목공은 90 psi를 놓지 않는다. 경계선은 문서가 공구보다 오래 사는 곳에 그어진다. 도면이 수십 년을 사는 곳에서는 단위가 바뀌고, 손의 습관이 사는 곳에서는 바뀌지 않는다.
반면 계량학적으로 이 단위는 흠잡을 데 없고 아주 현대적이다. 파스칼을 통해 정확한 수로 표현되고, 분동식 압력계로 만분의 몇까지 구현되며, 수은도 물도 특별한 조건도 필요 없다. 다툼은 물리가 아니라 손에 새 습관을 들이는 데 드는 비용을 두고 벌어지고, 지금까지는 습관이 이기고 있다.
양 목록
압력, 유량, 압축 공기SI 기본 단위
강조: 킬로그램, 미터, 초. 파스칼은 이것들로 이루어진다무엇에 얼마나 필요한가
bar와 작업 시간은 앞쪽 열에서 계산| 소비 기기 | psi | 바 | cfm | 비고 | |
|---|---|---|---|---|---|
| {name} | {psi} | {bar} | {cfm} | {run} | {note} |
끝에서 두 번째 열은 압축기의 도움 없이 탱크 한 번 충전으로 공구가 몇 초 돌지를 계산하고, 바로 이것이 작업장의 서열을 설명한다. 타카에는 어떤 탱크든 반나절이면 충분하고, 스프레이 건은 끊기지 않는 흐름이 필요하며, 에어 브레이커는 겨냥할 틈도 없이 30 갤런을 비운다. 압력은 모두 거의 같고, 차이는 유량에 있다.