공학을 배우는 학생이라면 단위계 중에서도 MLT계, FLT계 단위계에 대해서 배울 것입니다. 저는 기계공학을 전공하고 있어서 유체역학 과목에서 이러한 개념에 대해서 배운 적이 있습니다. 이번 포스팅에서는 그에 대해서 간략하게 설명해보고자 합니다.
실제로 시험 문제에서나 많은 취업 시험에서도 등장하는 개념입니다. 아래에 상세히 적을테지만, 쉬운 개념임에도 불구하고 정답률이 그렇게 높지 못한 문제 중에 하나라고 생각합니다. 그 이유는 우선, MLT / FLT계로 변환하기 이전에 SI단위계(국제 단위계)에 대해서 익숙하지 못하기 때문일 거라 생각됩니다.
그래서 여러 물리량의 SI단위 부터 살펴보고 그 이후로 MLT계, FLT계에 대해서 알려드리겠습니다. 그리고 아래에 문제 3개를 가져와서 풀이를 해볼텐데, 주로 MLT계에 대해서 풀어보도록 하겠습니다.
우선 이 글의 차례입니다.
1. 여러 물리량의 SI단위
2. MLT, FLT 간략 설명
3. 문제풀이 3개하면서 설명
1. 여러 물리량의 SI단위
국제 단위인 SI단위에는 기본 단위 7가지와 유도 단위가 있습니다. 따로 구분하지는 않겠고 주요한 물리량들을 나열해보았습니다.
- 길이 : 미터(m)
- 질량 : 킬로그램(kg)
- 시간 : 초(s)
- 전류 : 암페어(A)
- 온도 : 켈빈(K)
- 몰질량 : 몰(mol)
- 광도 : 칸델라(cd)
- 각도 : 라디안(rad)
- 진동수 : 헤르츠(Hz)
- 힘 : 뉴턴(N)
- 압력 : 파스칼(Pa)
- 에너지 : 줄(J)
- 일률 : 와트(W)
- 전하량 : 쿨롬(C)
위에 적힌 물리량 정도는 전부다 암기하고 있어야만 합니다. 실제로 성적을 내게되는 시험에서는 이러한 것들을 주어지지 않기 때문입니다. 그리고 아래의 문제에서도 알겠지만, 문제에서 알려주지 않습니다.
2. MLT, FLT 간략 설명
- 차원계 (Dimension system)의 2가지 종류
① M.L.T 차원계 : 질량[M], 길이[L], 시간[T]
② F.L.T 차원계 : 힘[F], 길이[L], 시간[T]
F = ma 에서 F 는 [N], m은 [M], a는 [m/s^2]이므로, [F] = [MLT^-2]
간단하게, 속도와 가속도로 예를 들어 보겠습니다.
3. 문제풀이 3개하면서 설명
- 일반기계기사, 공기업, 공무원 시험에 기출되었던 문제입니다.
[문제 1] 다음 중 MLT 차원이 잘못 표시된 것은?
[문제 1 풀이]
위에서도 말했듯이 문제에서 단위를 주어지지 않고 바로 물어보고 있습니다. 위 SI단위 정도는 모두 암기해야만 합니다. 그럼 문제를 풀어보겠습니다. 아래의 가,나,다,라 순서대로 풀었으니 천천히 읽어보시길 바랍니다.
즉, 답은 가) 입니다. 압력의 MLT 차원계는 위 풀이에 나온 것이 맞습니다.
단위는 기본으로 암기가 되어있다고 가정 하에 문제 풀이가 진행되었습니다. 위 가,나,다,라 순서대로 천천히 보시면 이해가 될 것 같습니다. 단, 마지막 라)에 동점성계수의 단위는 stokes = cm^2/s 이지만, 이 문제에서는 차원계만 묻고 있으므로 접두사인 센티(c)는 무시되어도 상관없습니다.
[문제 2] 점성계수의 차원은?
[문제 2 풀이]
우선, 점성계수의 기본 단위는 Poise 입니다. Poise는 점성계수의 기본 단위로써 Poise = Pa * s = N/m^2 * s 로 표현될 수 있습니다. 다시 말해서,
로 풀이될 수 있습니다.
[문제 3] 에너지의 차원을 옳게 표시한 것은?
[문제 3 풀이]
에너지의 차원은 위 1번 SI단위에서도 적혀있지만, 에너지의 단위는 줄(J)입니다.
으로 풀이될 수 있습니다.
이상! SI단위, MLT, FLT 차원계에 대해서 간략하게 알려드리고 기출된 문제를 가지고 풀이도 진행해보았습니다. 독자분들께 도움이 되었으면 합니다. 궁금하신 점은 구글 아이디로 로그인하셔서 아래에 댓글을 남겨주시길 바랍니다.