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1.진공이란?
진공(Vacuum)의 어원은 비어있음(empty)을 의미하는 그리스어로부터 유래한다. 실제로는 공기중에 노출되어 있는 진공용기가 사용되므로 몇가지의 진공장치에 의해 공기가 제거되므로써 진공상태를 얻게 된다. 따라서 진공용기로부터 제거되는 공기양에 따라 진공의 정도가 결정된다. 현실적을 전혀 공기가 존재하지 않는 진공 용기를 얻는 것은 불가능하다. 만약 이것이 실현된다면 그러한 진공상태는 완전한 또는 절대적 진공으로 불릴 것이다.
2.진공펌프의 목적
밀폐된 용기에 있는 공기분자를 펌프를 통해 배기시키는 것임.
즉 용기내의 기체밀도를 감소시키는 것이 펌프의 목적이고
기체밀도가 작으면 작을수록 좋은 진공이라 할 수 있겠다.
3.진공의 정도
진공시스템은 보통작동압력에 의해 분류된다. 가장 널리 사용되는 분류방법중의 하나는 다음과 같다.
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구분(CLASSIFICATION) |
압 력 (PRESS RANGE) 범위 |
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저진공(LOW VACUUM) |
760 Torr ∼1 Torr |
100kPa ∼ 100Pa
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중진공(MID VACUUM) |
1 Torr ∼ 10-3 Torr |
100Pa ∼ 0.1Pa
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고진공(HIGH VACUUM) |
10-4 Torr ∼ 10-7 Torr |
0.1Pa ∼ 10μPa
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초고진공(EXTRA HIGH VACUUM) |
10-8 Torr ∼ (Less) |
10μPa (Less)
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4.압력의 단위
다음의 표는 실제 진공에 사용되는 압력단위 환산표이다.
특히 유의할점은 Torr와 milltorr가 각각 mmHg, μHg와 거의 같다는 점이다.
실제로 Torr와 milltorr가 더욱 일반적으로 사용되고 있다.
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Torr |
atm |
dyne/cm2 |
kg/cm2 |
1b/in2 |
Newton/m2 |
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1 Torr(mmHg) |
1 |
1,316*10-3 |
1.333*103 |
1.360*10-3 |
1.934*10-2 |
1.333*102 |
|
1 atm |
760 |
1 |
1.0133*106 |
1.033 |
14.70 |
1.0133*105 |
|
1 dyne/cm3(μ bar) |
7.501*10-4 |
9.869*10-7 |
1 |
1.020*10-6 |
1.450*10-5 |
0.1 |
|
1kg/cm3 |
735.6 |
9.678*10-1 |
9.807*105 |
1 |
14.22 |
9.807*104 |
|
1 lb/in2(Psi) |
51.72 |
6.805*10-2 |
6.895*104 |
7.031*10-2 |
1 |
6.895*103 |
|
1 Newton/m2(Pa) |
7.501*10-3 |
9.869*10-6 |
10 |
1.020*10-5 |
1.450*10-4 |
1 |
5.진공의 이용
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분류
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이용
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원자력공업
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재료제조, 리크테스트, 핵융합(프라즈마), 방사선검출기 |
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건설업
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콘크리트의 탈수, 액체의 분체 |
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식품공업
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건조, 증류, 농축함침, 탈가스, 야채의 진공, 진공포장, 동결건조 |
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화학, 의약품공업
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비타민, 유지, 석유, 가역제의 증류, 탈가스, 탈취, 탈수 |
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자동차공업
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열처리, 소입, 진공증착, 스팟터링, 부품제조, 테스트, 로보트이용 등 에어콘 챠징 |
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전자공업
|
전자관, TV브라운관, 반도체제조, LSI, 광IC, 증착, CVD, LCVD, 재료제조 분석, 스팟터링, 프라즈마 에칭, 이온빔에칭 |
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광학공업
|
분광기, 복사기, 고온현미경, 렌즈증착 |
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금속공학
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금속의 증류, 탈가스, 소결, 소입, 소둔, 주조, 용해, 전자빔, 진공조 표면처리 |
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이화학기기 공업
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전자현미경, 표면분석기, 질량분석기, 입자가속기 |
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기타
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저온공업, 전선제조, 우주개발, 에너지개발, 의료기기, 공예품증착, 가정용품, 성형기기, 인쇄기기, 산업기계, 기타 |
6.진공상태를 만듦으로써
공기 및 기체의 영향에 의한 부식, 산화등을 예방합니다.(제품보존 등)
물질의 끓는점을 낮아주어 조기에 증발토록 합니다.(농축, 금속처리 등)
흡착패드 등을 이용하여 타 기구로는 운반하기 어려운 물체의 운반에 적합합니다.
(분체, 판 등의 운반)
물체속의 기체를 제거하고 타물질을 투입하는데 편리합니다.(가스충전, 함침 등)
전기적 특성이 있습니다.(반도체, 브라운관, 진공관등)
7.각종 진공 장치 및 용도
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장치명
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대 상 물
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진공증유장치 |
의약품관계 : 비타민 A, B, E, K, M, A, P등
식품관계 : 지방산, 가소제, 석유유분, 고분자화합물 등
화학공업관계 : 지방산, 가소제, 석유유분, 고분자화합물 등
금속관계 : Mg, Hg, Zn, Se, Ti |
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진공농축장치 |
식품관계 : 과즙, 육즙, 당액 등
화학공업관계 : 전해액, 글리세린, 해수의 담수화, 냉수제조 |
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진공탈포장치 |
식품관계 : 마요네즈, 초코렛등
기타 : 함침제 등 고점성물질, 고분자화합물수지 등 |
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진공건조장치 |
식품관계 : 분말가루, 육류, 어류, 과실류 등
의약품관계 : 혈청, BCG, 항생물질
화학공업관계 : 합성수지, 절삭용구, 자기, 약품용 비소
기 타 : 화약, 금속분말, 절삭용지 등 |
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진공탈기장치 |
공조관계 : 전기냉장고의 냉동기 등
기 타 : 절삭용유 등 |
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진공합침장치 |
전기관계 : 트랜스, 케이블, 모타, 콘덴셔 등
토목건축관계 : 신건재, 특수재료 등 |
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진공용해장치 |
Ta, Nb, Ti, Zr, W, Be등
Fe-Ni-Co계 합금 등 |
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진공탈가스주조장치 |
철, 동, 특수동 등 |
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진공소결합금 |
초경합금, 고순도합금, 다공질합금 등 |
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진공열처리장치 |
동, 인청동의 풀림처리, 영구자석재의 열처리 등 |
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진공방전장치 |
IC소자, 특수금속 등 |
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진공단열장치 |
보온병 등 |
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진공성형장치 |
플라스틱 성형, 타이어 성형, 각종 용기등 |
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진공유송장치 |
분체의 이송, 판재 각재의 흡착이송 등 |
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전자선 이용의 진공장치 |
전자현미경, 질량분석기, 전자희석장치 등 |
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진공냉각장치 |
식품(야채, 어류) |
|
기 타 |
콘크리트, 진공포장 등 | |
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