기본 단위(SI 단위) 및 단위환산

1. SI 기본단위

SI 기본단위란 세계적으로 가장 널리쓰이는 국제 표준 도량형이며, 미터법이라고도 합니다. 기본이되는 단위에는  미터, 킬로그램, 초, 켈빈, 몰, 암페어, 칸델라 7가지가 있습니다

(물리적) 양	명칭	단위
길이	미터(meter)	m
질량	킬로그램(kilogram)	kg
시간	초(second)	s
온도	켈빈(Kelvin)	K
물질의 양	몰(mole)	mol
전류	암페어(Ampere)	A
밝기	칸델라(candela)	ca

 

2. SI 접두어

구분	접두어	기호	구분	접두어	기호
10¹	deka(데카)	da	10-1	deci(데시)	d
10²	hecto(헥토)	h	10-2	centi(센티)	c
10³	kilo(킬로)	k	10-3	milli(밀리	m
106	mega(메가)	M	10-6	micro(마이크로)	μ
109	giga(기가)	G	10-9	nano(나노)	n
1012	tera(테라)	T	10-12	pico(피코)	p

도표에 작성된 접두어를 포함하여 2022년 기준 24가지의 접두어가 있으나 주로 사용되는 것들만 소개하였으며, 붉은색 글씨의 단위는 특히 많이 사용하는 항목입니다.

 

3. SI 유도단위

유도단위는 SI 기본단위를 7가지를 이용하여 조합해 다른 양을 측정하는 단위를 만든 것으로, 크기가 없는 2개의 유도단위 라디안(rad)과 스테라디안(sr)을 포함하여 현재까지 20여개의 유도단위가 있습니다. 접두어와 마찬가지로 주로 사용되는 단위만 소개해 드리고자 하며, 기호가 있는 (물리적)양도 있지만 그렇지 않은 경우도 있습니다.

(물리적) 양	기호	기본단위
면적		m²
부피		m³
밀도		kg/m³
속도		m/s
가속도		m/s²
주파수	Hz(헤르츠)	s
힘	N(뉴턴)	kg·m/s²
압력	Pa(파스칼)	kg/m·s²
에너지	J(주울)	kg·m²/s²
일률	W(와트)	kg·m²/s³
전하량	C(쿨롱)	A·s
전압	V(볼트)	kg·m²/A·s³

 

4. 단위환산

물리적(양)의 단위는 다양합니다. 길이만 보더라도 미터(m)에 SI 접두어가 붙어 파생된 다양한 단위들(센티미터, 밀리미터, 킬로미터 등)이 있는가 하면, 이런 길이를 in(인치), ft(피트)로 표현하는 국가도 있습니다.

이와 같이 같은 물리적(양)을 표현하는 단위를 통일하여 수학적인 연산 등에 활용하는 행위를 '단위환산(단위를 바꾸다라는 개념)'이라고 합니다.

 

가. 길이 

  (1) 1mi(마일) = 1.61km

  (2) 1in(인치) = 2.54cm

  (3) 1 Å(옹스트롬) = 10^-10m

  (4) 1yd(야드)  = 0.91m

  (5) 1ft = 0.3048m

 

나. 질량

  (1) 1oz(온스) = 20.35g

  (2) 1lb(파운드) = 0.4536kg

 

다. 온도

  (1) K(켈빈온도) = ℃ (섭씨온도) + 273.15

  (2)  ℉(화씨온도) = 1.8℃ + 32

 

라. 부피

  (1) 1 L = 0.001m³  = 1 dm³ = 10³m³ 

  (2)  1 L = 0.2642gal(갤런)   

  (3) 1cm³ = 1mL

 

마. 압력

  (1) 1 Pa = 1 N ·m² = 1kg/m·s² 

  (2) 1 atm = 101,325Pa     

  (3) 1atm = 760mmHg[torr, 토르]

 

바. 에너지

  (1) 1 cal(칼로리) = 4.184J