섭씨온도
1. 개요
攝氏溫度
Celsius / centigrade
℃
전 세계에서 가장 널리 쓰이는 온도 단위. 비록 SI 단위의 온도 단위는 켈빈이지만, 실생활에서는 사실상 섭씨가 전 세계 대부분 국가의 표준 온도 단위로, 기호는 ℃이다. 켈빈보다 먼저 나왔지만, 현대 SI에서는 켈빈의 부속단위계가 되었다.
일반적으로는 섭씨를 두고 물의 어는점을 0도, 끓는점을 100도로 정하였다고 설명한다. 물론 처음에는 그랬지만, 물의 어는점과 끓는점이 압력에 따라 달라지기 때문에, 과학계는 물의 어는점이 아니라 삼중점을 섭씨 0.01도로 재정의하여 오랫동안 사용했다. 왜냐하면 물의 어는점은 기압에 따라 바뀌는데[1], 삼중점은 딱 특정한 기압과 특정한 온도로 둘 다 만족해야만 나타나므로 정해진 값으로 측정하기가 더 쉽기 때문이다. 물론 일상적인 조건에서 순수한 물의 어는점과 끓는점은 대략 0도와 100도에 가깝다.
현대 과학계는 물의 삼중점에 기반한 정의도 비합리적이고 엄밀하지 않다는 이유로[2] 2018년 국제도량형총회에서 2019년 5월 20일(세계측정의 날)부터 켈빈의 기준을 물의 삼중점 대신 볼츠만 상수로 바꾸기로 결정했다.
켈빈도 기준점만 다를 뿐 섭씨 눈금을 사용하기 때문에, 섭씨로 1도가 바뀌면 켈빈으로도 정확히 1도가 바뀐다.
1742년 스웨덴 천문학자 안데르스 셀시우스(Anders Celsius)가 처음으로 제안했다. 이에 따라 영어권 등에선 제안자의 이름을 따 섭씨를 ‘셀시어스’라고 부른다. 셀시우스는 물의 어는점을 100도, 끓는점을 0도로 제안했는데 현재 기준에서는 반대로 느껴지지만 당시에는 이 방식이 기록상의 오류를 막아주었기 때문에[3] 일반적으로 널리 쓰였다. 현재와 같이 정의를 어는점 0도, 끓는점 100도라고 누가 바꾸었는지는 명확하지 않지만, 셀시우스가 죽고 이듬해(1745)에 동료 카를 폰 린네[4]가 했다는 것이 정설이다.
셀시우스가 정의한 첫 단위와 다른 형태지만 지금도 셀시우스의 이름을 따서 섭씨 온도라고 부르는데, 이는 당시 정확도가 들쭉날쭉했던 다른 방식들과 달리 '물의 어는점과 끓는점'이라는 어디서나 일관적으로 구현할 수 있는 방식을 통해서 상대적으로 정확도를 높이는 데 크게 기여했기 때문이다.
‘섭씨(攝氏)’라는 이름은 Celsius를 중국어로 음차한 攝爾修斯(Shè'ěrxiūsī, 서얼슈쓰/섭이수사)에서 유래했다. 즉 '셀시우스 씨(섭씨)의 체계'를 의미한다. 이는 마찬가지로 ~씨로 끝나는 화씨, 열씨도 동일하다.
2. 섭씨 온도 환산법
2.1. 켈빈
- 섭씨→켈빈: 섭씨 온도에서 273.15를 더한다.
- 켈빈→섭씨: 켈빈 온도에서 273.15를 뺀다.
2.2. 화씨
- 섭씨→화씨: 섭씨 온도에서 1.8을 곱한 후 32를 더한다.
- 화씨→섭씨: 화씨 온도에서 32를 뺀 후 5/9(0.55555…)를 곱한다.[5]
- -40 ℃ = -40 ℉
- 외우기 쉬운 방법(정확하진 않음)
- 섭씨→화씨: 섭씨 온도에서 2를 곱한 후 30을 더한다. 오차는 (-x+10)/5
- 화씨→섭씨: 화씨 온도에서 30을 뺀 후 2로 나눈다. 오차는 [(1/2)x-25)]/9
더 간단한 방법으로는
섭씨→화씨: 섭씨 온도에서 40을 더한 뒤 1.8을 곱하고 40을 뺀다.
화씨→섭씨: 화씨 온도에서 40을 더한 뒤 1.8로 나누고 40을 뺀다.
이런 방식이 있다.
-40 ℃가 -40 ℉임을 이용한 방식인데, 위의 복잡한 계산식을 사용하지 않고도 정확한 값을 구할 수 있다.
2.3. 열씨
- 섭씨→열씨: 섭씨 온도에서 4/5를 곱한다.
- 열씨→섭씨: 열씨 온도에서 5/4를 곱한다.
2.4. 란씨
- 섭씨→란씨: 섭씨 온도에서 1.8을 곱하고 491.67을 더한다. 273.15를 더하고 1.8을 곱해도 된다.
- 란씨→섭씨: 란씨 온도에서 491.67을 빼고 5/9(0.55555...)를 곱한다. 5/9를 곱하고 273.15를 빼도 된다.
3. 같이 보기
[1] 기압이 높아지면 어는점이 0도보다 낮아진다.[2] 물의 상태가 온도를 정의하는 것보다 온도가 물의 상태를 정의하는 것이 더 합리적이기 때문이다.[3] 기온은 물이 끓는 온도보다 높아질 일이 없고, 스웨덴은 겨울에 영하 30도를 넘나든다. 즉, 이 방식으로 기록하면 음수를 쓸 일이 없다.[4] 학명을 고안한 그 린네가 맞다.[5] 계산이 귀찮으면 32를 빼고 1/2하면 얼추 맞는다. 나온 값을 1.1배 하면 더 정확해진다.