MPa(메가파스칼)와 psi(평방인치당 파운드포스)는 모두 압력 또는 응력을 측정하는 단위로, MPa는 SI 미터법 단위(1 MPa = 1,000,000 Pa = 1 N/mm²)이고 psi는 영국식/미국식 관습 단위(1 psi ≈ 6,894.757 Pa)입니다. 엔지니어링 및 재료 데이터의 경우 일반적으로 국제적으로는 MPa(또는 N/mm²)로, 미국에서는 psi(또는 ksi)로 강도가 표시되며, 1MPa = 1N/mm²를 사용하여 정확하게 변환할 수 있습니다. 145.03773773 psi (≈145.0377) 또는 1 psi = 6,894.7572931783 Pa.
정의 - MPa와 psi란 무엇인가요? 수단
MPa(메가파스칼). 파스칼(Pa)은 SI에서 파생된 압력 및 응력의 단위로, 1제곱미터당 1뉴턴(1 Pa = 1N/m²)으로 정의됩니다. 메가파스칼(MPa)은 10⁶ 파스칼로, 파스칼 자체가 매우 작기 때문에 엔지니어링 분야에서 널리 사용되며 기계적 물성 및 구조 작업에서는 MPa가 일반적인 단위입니다.
psi(평방인치당 파운드포스). 일반적인 약어인 'psi'는 평방인치당 파운드포스(lbf/in²)를 의미합니다. 1평방인치의 면적에 1파운드의 힘이 작용할 때 발생하는 압력으로, 미국과 압력 장비 및 재료에 대한 역사적인 사양에서 널리 사용되고 있습니다.
(치수 관점에서 볼 때 둘 다 압력 또는 응력 단위입니다. 즉, 힘을 면적으로 나눈 값입니다. 차이점은 단위 체계와 스케일뿐입니다.)
빠른 전환 규칙 및 정확한 요소
가장 자주 사용하게 될 전환입니다:
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1 MPa = 1 N/mm² (이 등식은 1MPa = 1,000,000N/m²이고 1m²에는 1,000,000mm²가 있기 때문에 정확합니다).
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1 MPa = 145.03773773 psi (≈ 145.0377).
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1 psi = 6,894.7572931783 Pa (≈ 6,894.7573 Pa).
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1 ksi = 1,000 psi = 6.894757 MPa (미국 문헌에서 ksi로 표현되는 인장 강도에 유용함).
정밀도에 대한 참고 사항: 대부분의 엔지니어링 작업에서는 허용 오차에 따라 3~6자리 소수점 이하로 반올림합니다(예: 소수점 세 자리의 경우 1MPa = 145.038psi). 계측기 교정 또는 법적 문서의 경우 해당 테스트 방법(ASTM/ISO)의 표준 반올림 규칙을 따르세요.
빠른 참조 변환 표(편리함)
| MPa | psi (≈) | ksi (≈) |
|---|---|---|
| 0.1 | 14.5038 | 0.01450 |
| 1 | 145.0377 | 0.14504 |
| 5 | 725.1887 | 0.72519 |
| 10 | 1,450.377 | 1.45038 |
| 20 | 2,900.755 | 2.90075 |
| 50 | 7,251.887 | 7.25189 |
| 100 | 14,503.774 | 14.50377 |
| 250 | 36,259.434 | 36.25943 |
| 500 | 72,518.869 | 72.51887 |
(표 값은 1MPa = 145.03773773 psi를 기준으로 합니다.)
공식 및 작업 예제
기본 변환 공식
MPa에서 psi로:
psi=MPa×145.03773773
psi에서 MPa로:
MPa=psi÷145.03773773
psi에서 Pa로:
Pa=psi×6894.7572931783
Pa에서 MPa로:
MPa=Pa÷1000000
예 1 - 인장 강도 변환: 강철 등급은 항복 강도 250MPa를 나타냅니다. psi 단위:
250 MPa×145.03773773≈36,259.43 psi
따라서 일반적으로 36.26ksi로 표시됩니다.
예 2 - 압력 변환: 정격 2,500psi의 유압 시스템:
2,500÷145.03773773≈17.236 MPa
따라서 2,500psi 시스템은 약 17.24MPa입니다.
추적 가능한 변환이 필요한 경우 정확한 계수(위)를 사용하고, 도면 또는 사양 정밀도와 일치하는 표현을 원할 경우에만 반올림하세요.
다른 단위와의 관계(바, kPa, 기압, ksi, N/mm²)
| 단위 | 관계 |
|---|---|
| 1 Pa | 1 N/m² |
| 1 kPa | 1,000 Pa |
| 1 MPa | 1,000 kPa = 1,000,000 Pa = 1 N/mm² |
| 1 바 | 100,000 Pa = 0.1 MPa |
| 1 ATM(표준) | 101,325 Pa ≈ 0.101325 MPa |
| 1 psi | 6,894.757293 Pa ≈ 0.006894757 MPa |
| 1 ksi | 1,000 psi ≈ 6.894757 MPa |
이러한 동등성을 통해 유압, 표준, 지질 공학 분야 및 야금 속성 시트에서 사용되는 압력 단위 간에 의미상의 실수 없이 이동할 수 있습니다.
엔지니어가 일반적으로 MPa를 사용하는 이유와 psi가 여전히 존재하는 이유
MPa의 장점
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MPa(및 더 광범위한 SI 제품군)는 물리학 및 재료 과학에서 사용되는 SI 기본 단위와 일치하며, 응력, 계수 및 에너지 밀도를 혼합하는 계산은 모두 뉴턴과 미터를 사용할 때 더 간단합니다. 인장 및 항복 강도의 경우 MPa는 N/mm²와 직접적으로 동일하므로 단면 응력 산술이 깔끔해집니다.
PSI가 지속되는 이유
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많은 미국 규정, 오래된 기계 및 유압 관련 문헌, 장비 사양은 여전히 인치와 파운드를 사용하며, 유지보수 매뉴얼, 압력 게이지 표면, 일부 API/ASME 문서는 psi로 되어 있습니다. 레거시 문서가 지배적인 산업(석유 및 가스, 현장 유압)에서는 여전히 psi와 ksi가 일상적으로 사용되고 있습니다.
실용적인 팁: 항상 도면, 테스트 보고서 및 조달 사양에 단위를 기록하세요. 해외 구매자에게 재료 특성을 보낼 때는 오해를 피하기 위해 MPa와 psi를 모두 포함하세요.
MPa, psi 및 재료 테스트 표준(ASTM, ISO)
인장 시험 및 재료 인증에서는 단위 선택이 표준화되어 있습니다:
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ASTM E8/E8M (금속의 장력 테스트)는 두 시스템 모두에서 값을 허용합니다. ASTM E8은 역사적으로 인치 파운드 단위(psi)를 사용하는 반면, E8M은 SI 단위(MPa)를 사용합니다. 판독값 반올림 규칙과 시편 형상은 표준의 일부입니다.
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ISO 6892-1 (금속 재료 - 상온에서 인장 시험)에는 MPa(N/mm²) 단위의 보고가 명시되어 있으며 국제적으로 사용되는 변형률 및 시험 방법에 대한 절차가 나와 있습니다. 글로벌 조달 및 인증의 경우 ISO 문구와 단위가 결정적인 경우가 많습니다.
실제 사례: ISO 6892-1에 따른 실험실의 테스트 보고서에는 수율과 최종 인장 강도가 MPa(N/mm²) 단위로 표시됩니다. 미국 고객은 psi 또는 ksi로 동등성을 요청할 수 있습니다. 위의 변환은 정확하며 적합성 인증서에 일반적으로 사용됩니다.
측정 장치, 트랜스듀서 및 캘리브레이션 노트
압력 트랜스듀서 일반적으로 여러 단위로 출력을 제공하며, 대부분의 구성 가능한 트랜스듀서에서는 kPa, MPa, psi, bar 또는 mbar를 선택할 수 있습니다. 시스템용 센서를 지정할 때는 작업자가 쉽게 해석할 수 있는 단위를 선택하세요(예: 영국식 단위에 익숙한 현장 작업자의 경우 psi, 실험실 테스트 장비의 경우 MPa).
보정 및 추적성
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법적 계측 및 실험실 교정의 경우 국가 계측 기관(NMI)의 추적성 체인(예: 미국의 NIST)을 따르세요. 단위 간 변환은 수학적이지만 정확성을 보장하기 위해 계측기 보정은 기본 표준으로 추적할 수 있어야 합니다.
트랜스듀서 선택 팁: 센서 정확도 등급과 예상 작동 범위를 일치시키고, 해상도와 정확도가 저하될 수 있으므로 작동 지점보다 훨씬 높은 전체 눈금을 가진 트랜스듀서를 사용하지 마세요.
일반적인 함정, 반올림 및 사양 실수
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누락된 단위 레이블 - "수율 = 250"이라고 표시된 도면이 모호한 경우: 250 뭐? 항상 MPa 또는 psi를 명시하세요.
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일치하지 않는 반올림 - 반올림된 MPa 값을 psi로 변환하고 다시 반올림하면 작은 오차가 발생할 수 있으므로 가능한 경우 반올림된 라벨이 아닌 원시 측정값에서 변환하세요.
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압력 대 힘의 혼동 - 뉴턴(힘)과 파스칼(단위 면적당 힘)을 혼용하지 마세요. 필드 계산의 일반적인 오류입니다.
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변환 없이 "bar"와 "MPa"의 동등성을 가정합니다. - 1bar = 1MPa가 아니라 0.1MPa입니다.
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일관성 없는 테스트 표준 사용 - ISO와 ASTM은 서로 다른 시편 형상 및 보고 규칙을 지정할 수 있으므로 인장 시험을 수행하기 전에 계약의 참조 표준을 확인하세요.
유용한 엔지니어링 표: MPa 및 psi 단위의 재료 특성
아래는 대표 번호로, 빠른 오리엔테이션용으로만 사용하시고 정확한 인증 값은 항상 재료 인증서를 참조하시기 바랍니다.
표 A - 대표적인 강도 범위
| 소재 / 조건 | 일반적인 UTS(MPa) | 일반적인 UTS(psi) |
|---|---|---|
| 저탄소 강철(구조용) | 350-550 MPa | 50,763-79,768 psi |
| 연강(열연) | ~400 MPa | ~58,015 psi |
| 고강도 구조용 강철 | 500-700 MPa | 72,518-101,526 psi |
| 304 스테인리스(어닐링 처리) | 515-720 MPa | 74,669-104,427 psi |
| 6061-T6 알루미늄 | ~310 MPa | ~44,963 psi |
| 콘크리트(압축성, 일반적인 구조물) | 20-40 MPa | 2,901-5,801 psi |
| 주철(회색, 압축) | 100-300 MPa | 14,504-43,511 psi |
(환산: MPa × 145.0377 ≈ psi). 이는 대략적인 엔지니어링 범위이므로 설계 시 재료 인증서 및 표준을 사용해야 합니다.
표 B - 일반적인 압력 시스템 범위(선택용)
| 애플리케이션 | 일반적인 압력(MPa) | 일반적인 압력(psi) |
|---|---|---|
| 자동차 브레이크 시스템 | 10-20 MPa | 1,450-2,900 psi |
| 유압 시스템(산업용) | 7-35 MPa | 1,015-5,076 psi |
| 고압 유압 프레스 | 100-350 MPa | 14,504-50,760 psi |
| 가스 파이프라인(유통) | 0.1-5 MPa | 14.5-725 psi |
이 범위를 사용하여 씰, 피팅 및 압력 트랜스듀서를 일치시킬 수 있습니다.
실용적인 워크플로: 언제, 어떤 단위를 선택해야 할까요?
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미터법 환경(국제, 실험실, 연구)에서의 디자인: 전체적으로 MPa/N/mm²를 사용합니다. 단위 변환을 절약하고 재료 데이터 시트와 불일치할 위험을 줄입니다.
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미국의 레거시 장비 또는 현장 팀과 협력합니다: 두 값을 모두 표시하되, 승무원이 영국식 단위에 익숙한 경우 제어판과 게이지 면에 PSI를 사용합니다.
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조달 및 인증서: 구매 주문서와 적합성 인증서에 단위를 모두 포함(예: "항복 강도: 250MPa(36.26ksi)")하고 인증서가 따르는 테스트 표준(ASTM E8 / ISO 6892-1)을 명시적으로 참조합니다.
자주 묻는 질문
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Q: MPa는 N/mm²와 같은 의미인가요?
A: 예, 정확히 1MPa = 1N/mm²입니다. 이는 재료 테스트에 사용되는 표준 동등성입니다. -
Q: 1MPa는 몇 psi인가요?
A: 1MPa = 145.03773773 psi(소수점 셋째 자리까지 145.038 사용). -
Q: 1,000psi에는 몇 MPa가 있나요?
A: 1,000psi ≈ 6.894757MPa(1,000 ÷ 145.03773773). -
Q: 재료 인증서는 MPa 또는 psi를 사용해야 합니까?
A: 준거 계약 또는 표준에서 요구하는 단위를 사용합니다. ISO/유럽 계약은 MPa를 선호하지만 일부 미국 고객은 여전히 psi/ksi를 요구합니다. 확실하지 않은 경우 둘 다 포함하세요. -
Q: 영의 계수에는 어떤 단위를 사용하나요?
A: 대부분의 문헌에서 영 계수는 GPa(기가파스칼) 또는 MPa(값이 낮은 경우)로 보고됩니다. 강철 E ≈ 210 GPa(psi가 아님)의 경우. -
Q: 도면에 수율이 250으로 표시되어 있는 경우 단위를 확인하려면 어떻게 해야 하나요?
A: 문서 헤더나 사양 노트를 통해 확인하고, 명시되어 있지 않은 경우 작성자에게 문의하세요. 도면이 ISO/ASTM을 참조하는 경우 해당 표준에서 규정하는 단위를 사용하세요. -
Q: 전환율이 정확한가요, 아니면 대략적인가요?
A: 수학적 변환 계수는 정의된 수치 상수(1인치 = 정확히 0.0254m)에 정확히 일치합니다. 실제 값은 일반적으로 제한된 유효 자릿수로 표시됩니다. 추적 가능한 작업을 위해서는 정확한 계수를 사용하세요. -
Q: 자동 제어 루프를 위해 게이지 수치를 psi로 표시된 수치를 MPa로 변환하는 방법은 무엇인가요?
A: PLC에서 정확한 변환 계수 사용: MPa = psi ÷ 145.03773773. 아날로그/디지털 입력 매핑에서 스케일링을 구현하고 구성 후 보정을 확인합니다. -
Q: 공압에 bar 또는 kPa가 더 낫나요?
A: 공기 시스템 압력이 적당하기 때문에 kPa/bar가 편리합니다. 1bar = 100kPa = 0.1MPa. 작업자 관례와 기기 눈금에 맞는 것을 선택하세요. -
Q: ASTM 및 ISO 반올림 규칙은 변환에 어떤 영향을 미칩니까?
A: ASTM E8과 같은 표준은 반올림 규칙을 지정합니다(예: 범위에 따라 가장 가까운 1MPa 또는 100psi). 인증서를 위해 테스트 데이터를 변환할 때는 표준의 반올림 및 보고 규칙을 따르세요.
금속 공학자를 위한 작업 전환 사례
예시: 스틸 사양 변환하기
사양 표시: 최소 수율 355MPa. 구매자가 PSI를 원합니다.
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곱하기: 355 × 145.03773773 = 51,441.38psi.
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ASTM/ISO에 따라 인증서 반올림 적용(예: 가장 가까운 100psi로 반올림 또는 표준에 명시된 대로): 예상 정밀도에 따라 51,400psi(100psi로 반올림하는 경우) 또는 51.44ksi로 표시합니다.
예시: 현장 압력
압력 게이지에 3000psi가 표시됩니다. 엔지니어링 계산을 위해서는 MPa가 필요합니다:
3000 ÷ 145.03773773 ≈ 20.68 MPa.
조달 및 테스트에서 실수를 방지하는 팁
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재료 테스트 보고서(MTR)에 테스트 표준 참조(ASTM E8, ISO 6892-1 등)와 단위 라벨을 포함하도록 요구합니다.
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국제 무역의 경우 구매 주문서와 적합성 인증서에 두 단위를 모두 기재합니다. 예시 라인: "항복 강도: 355MPa(분)/51,441psi(분)."
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스프레드시트에서는 하나의 표준 단위 열(예: MPa)을 유지하고 변환을 자동 계산하며, 변환된 숫자를 수동으로 다시 입력하지 마세요.
마무리 요약
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두 가지 핵심 요소를 기억하세요: 1 MPa ≈ 145.0377 psi 그리고 1 MPa = 1 N/mm².
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도면과 인증서에는 항상 단위를 표시하세요.
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재료 강도를 제공하거나 기계적 테스트를 주문할 때 테스트 표준(ASTM E8 / ISO 6892-1)을 참조하세요.
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정밀도가 중요한 경우 추적성 및 보정을 위해 국가 계측 참조(NIST 또는 이와 동등한 수준)에 의존합니다.
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