온도 단위 : 화씨(Fahrenheit) & 섭씨(Celsius)

해당 글은 인터넷에 돌아다니는 자료나 제가 공부한 내용을 기반으로 작성된 것입니다. 물론, 최대한 정확한 내용만을 올리도록 노력하겠지만 무조건적으로 받아들이지 않으시길 바랍니다. 그래서 구체적인 지적은 언제나 환영입니다. 감사합니다.

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1) 화씨온도 (Fahrenheit, ℉)

18세기 독일 물리학자 파렌하이트(Fahrenheit)가 제시한 것이다. 그는 덴마크 천문학자, 뢰메르(RØmer)의 온도 눈금 아이디어를 계산하기 편리하도록 약간의 수정을 가했다. 뢰메르는 소금물의 어는점을 0으로 두고 물의 어는점을 7.5 그리고 끓는점을 60으로 두었다.

 

여기서 페런하이트는 소금물 대신 얼음과 물, 암모늄을 1:1:1 비율로 섞은 용액을 사용했는데, 이는 냉장고가 없던 시절 인공적으로 만들 수 있는 가장 낮은 온도였다. 그래서 이 온도를 0으로 두어 기준점으로 삼고 물의 어는점을 7.5, 사람의 체온을 22.5로 두었다.

 

그런데 이때 계산의 편리함을 위해 물의 어는점(7.5)에 4를 곱해 정수(7.5*4=30)로 바꿔주었고, 여기에 16/15를 곱해주었다. 16/15를 곱해주면 7.5가 2의 제곱수로 바뀌어 정수로 등분하기 편리해지기 때문이다. (홀수인 9를 2 등분하면 4.5가 되므로 소수가 생기지만, 8은 짝수라 등분하기도 쉽고 등분해도 정수이다.) 그래서 물의 어는점은 32(=2^5)가 되고 사람의 체온은 96이 된다. 이후 페런하이트는 이 기준을 가지고 물의 끓는점을 측정했고 그 결과 212를 얻었다. 그래서 화씨온도로 끓는점이 화씨 212도 인 것이다. 마지막으로, 반원에 표시하기 적합하도록 32를 180도에, 212를 0도에 두어 180 등분함으로써 오늘날의 화씨온도가 완성된 것이다.

 

이렇게 복잡하게 얻은 화씨온도를 미국이 아직도 쓰는 이유는 화씨온도가 일상생활의 온도를 잘 표현해주기 때문이다. (물론 우리는 섭씨온도가 익숙하기 때문에 잘 이해가 안 될 수도 있다.) 예를 들면 매우 더운 날은 화씨 100도(섭씨 38도)라 할 수 있고 매우 추운 날은 화씨 0도(영하 17.7도)라 할 수 있다. 그래서 대략 상온 20℃는 77℉ 정도가 되어 일상생활의 온도를 체감하기 편리하다. 참고로, 화씨 역시 섭씨와 마찬가지로 페런하이트를 음차 해서 화씨 성을 가진 사람이 만든 온도라 하여 화씨 온도라 하는 것이다. 다음은 화씨온도를 체감할 수 있도록 만든 예문이며 출처는 나무 위키이다.

 

2) 섭씨온도 (Celsius, ℃)

18세기 스웨덴 천문학자이자 물리학자였던 셀시우스(Anders Celsius)가 1742년에 제안한 것이다. 처음에는 1 기압에서 물이 어는점을 100이라 두고 끓는점을 0으로 두어 지금과 정반대였다. 그가 어는점을 100으로 둔 이유는 스웨덴의 날씨 특성상 끓는점을 100으로 둘 경우 365일 중 대부분을 음수로 기록해야 하기 때문이다.

 

하지만, 다행히 1743년 프랑스의 물리학자 장 피에르 크리스틴이 오늘날과 같은 형태로 바꾸었다. 그래서 1 기압에서 물의 어는점은 0℃, 끓는점은 100℃로 두어 그 사이를 100 등분한 것을 섭씨 온도라고 한다. 우리나라에서 섭씨 온도라 하는 이유는 셀시우스를 음차 할 경우 섭이수가 되고, 이에 따라 섭씨 성을 가진 사람이 만든 온도라고 해서 섭씨 온도라고 한다. (아마 유퀴즈에 나온 적이 있어서 다들 잘 알 것이다.) 우리가 일상생활에서 주로 사용하는 온도 단위라 많은 설명이 필요 없을 것이다.

 

그래서 우리에게 필요한 내용은 섭씨를 화씨로 바꾸는 것이다. 섭씨를 화씨로 바꾸는 건 원리만 알면 간단하다. 섭씨와 화씨 모두 물이 어는점과 끓는점을 기준으로 하기 때문에 동일한 길이를 섭씨는 100으로 나눈 것이고 화씨는 180으로 나눈 것뿐이다. 따라서 그대로 적용해보면 아래와 같다. 이후 화씨가 0이 아닌 32부터 시작한다는 점만 고려해 32를 더해주면 쉽게 섭씨를 화씨로 바꿀 수 있다. 아래는 나무 위키에서 가져온 예문을 섭씨로 맞춘 것이다.

이상 긴 글 읽어주셔서 감사드리고 공부하시느라 수고 많으셨습니다.

 

* 항상 출처를 남기려고 하는데 이번 온도 단위 정리할 때는 출처 기록을 깜빡했습니다. 죄송합니다.