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1. 개요
蘭 氏 溫 度 / Rankine scale스코틀랜드의 수학자이자 물리학자, 기계공학자인 윌리엄 존 머퀀 랭킨(William John Macquorn Rankine, 1820 ~ 1872)이 1859년에 제안한 온도 체계로, 기호로는 [math(\rm\degree\!R)]을 쓰나 뢰머온도([math(\rm\degree\!R\text\o)]), 열씨온도([math(\rm\degree\!R\acute e)])와 명확히 구분할 때에는 [math(\rm\degree\!Ra)]라는 기호도 쓴다. 화씨온도 체계가 표준인 국가에서 출판되는 일부 전공 서적[1]은 절대온도처럼 기준이 되는 영점이 [math(rm0,K)]과 같고 단지 눈금 간격만 다른 것이라는 점으로부터 아예 도 기호([math(\bf\degree)])를 뺀 [math(\bf R)]만 쓰기도 한다.
'랭킨도'라고도 하며, 자주 쓰이는 단위가 아니기에 한국 표준 명칭이 정해져 있지 않으며 비영어권 국가의 용어도 제각각이다. 중국 본토에서는 '랭킨'을 兰金(lánjīn/란진; 蘭金/난금)으로 음차하고 섭씨, 화씨와 비슷하게 '난씨온도'(兰氏温度; 蘭氏溫度) 내지 '난씨도'(兰氏度; 蘭氏度) 혹은 '난씨 온도계'(兰氏温标; 蘭氏溫標)라고 하는가 하면, 대만, 홍콩 등에서는 그냥 '난금 온도계'(蘭金溫標) 혹은 '랭킨'을 冉肯(rǎnkěn/란컨; 염긍)으로 음차한 염긍 온도계(冉肯溫標)라고도 한다. 일본어의 경우 'ランキン度'(랭킨도), 혹은 '蘭氏温度'(난씨온도)라고 한다.
2. 특징
화씨온도의 눈금 간격을 유지한 채로 [math(\rm0\,\degree\!R = 0\,K)]이 되도록 평행이동한 온도 체계이다.[2] [math(\rm0\,K = -273.15\,\degree\!C)]이며 [math(\rm-273.15\,\degree\!C = -459.67\,\degree\!F)]이므로 그 수치가 화씨온도보다 항상 [math(459.67)]만큼 크다. 이에 따라 이 체계에서 물의 어는점은 [math(\rm491.67\,\degree\!R)], 끓는점은 [math(\rm671.67\,\degree\!R)]이 된다.3. 다른 단위와의 관계
온도의 단위이므로 다른 온도 단위와 마찬가지로 차원이 [math(\sf \Theta)]이다.아래 온도 환산식에서 [math(T_{\rm X})]는 [math(\rm X)]를 단위로 하는 온도를 나타내는 물리량 기호이고, [math(\dfrac{T_{\rm X}}{\rm X})]는 각 온도 체계에서 단위를 뗀 수치를 의미한다. 뉴턴도 이하의 온도 체계에 관해서는 온도 문서 참조.
| 단위 | 환산식 | |
| [math(T_{\rm X} \to T_{\rm\degree\!R})] | [math(T_{\rm\degree\!R} \to T_{\rm X})] | |
| 셀시우스도 | [math(\dfrac{T_{\rm\degree\!R}}{\rm\degree\!R} = \dfrac95\dfrac{T_{\rm\degree\!C}}{\rm\degree\!C} + 491.67)] | [math(\dfrac{T_{\rm\degree\!C}}{\rm\degree\!C} = \dfrac59\dfrac{T_{\rm\degree\!R}}{\rm\degree\!R} - 273.15)] |
| 파렌하이트도 | [math(\dfrac{T_{\rm\degree\!R}}{\rm\degree\!R} = \dfrac{T_{\rm\degree\!F}}{\rm\degree\!F} + 459.67)] | [math(\dfrac{T_{\rm\degree\!F}}{\rm\degree\!F} = \dfrac{T_{\rm\degree\!R}}{\rm\degree\!R} - 459.67)] |
| 켈빈 | [math(1\,{\rm K} = \dfrac95\,{\rm\degree\!R})] | [math(1\,{\rm\degree\!R} = \dfrac59\,{\rm K})] |
| 뉴턴도 | [math(\dfrac{T_{\rm\degree\!R}}{\rm\degree\!R} = \dfrac{60}{11}\dfrac{T_{\rm\degree\!N}}{\rm\degree\!N} + 491.67)] | [math(\dfrac{T_{\rm\degree\!N}}{\rm\degree\!N} = \dfrac{11}{60}{\left(\dfrac{T_{\rm\degree\!R}}{\rm\degree\!R} - 491.67\right)})] |
| 뢰머도 | [math(\dfrac{T_{\rm\degree\!R}}{\rm\degree\!R} = \dfrac{24}7{\left(\dfrac{T_{\rm\degree\!R\text\o}}{\rm\degree\!R\text\o} - 7.5\right)} + 491.67)] | [math(\dfrac{T_{\rm\degree\!R\text\o}}{\rm\degree\!R\text\o} = \dfrac7{24}{\left(\dfrac{T_{\rm\degree\!R}}{\rm\degree\!R} - 491.67\right)} + 7.5)] |
| 레오뮈르도 | [math(\dfrac{T_{\rm\degree\!R}}{\rm\degree\!R} = \dfrac94\dfrac{T_{\rm\degree\!R\acute e}}{\rm\degree\!R\acute e} + 491.67)] | [math(\dfrac{T_{\rm\degree\!R\acute e}}{\rm\degree\!R\acute e} = \dfrac49\dfrac{T_{\rm\degree\!R}}{\rm\degree\!R} - 218.52)] |
| 들릴도 | [math(\dfrac{T_{\rm\degree\!R}}{\rm\degree\!R} = 671.67 - \dfrac65\dfrac{T_{\rm\degree\!D}}{\rm\degree\!D})] | [math(\dfrac{T_{\rm\degree\!D}}{\rm\degree\!D} = \dfrac56{\left(671.67 - \dfrac{T_{\rm\degree\!R}}{\rm\degree\!R}\right)})] |
4. 단점
베이스인 화씨 자체가 미국을 포함한 일부 국가의 일상 생활에서나 사용될 뿐, 현대 과학계에서 사용하기에는 섭씨보다 비직관적이고 불편하기 때문에 과학자들은 사용하지 않는 단위이다. 그런데 정작 '절대온도'라는 개념은 일상생활이 아닌 과학에서나 자주 쓰이는 개념이다. 이렇게 난씨온도 자체가 일상생활에서나 쓰이는 단위의 간격을 억지로 현대 과학에 적용한 모순적인 단위이다.5. 사용 예시
그럼에도 불구하고 화씨 쓰는 미국이라고 과학 안 하는 게 아니기 때문에 그 쪽에서는 쓰임새가 있다. 미국에서 공대(특히 화학공학과)를 다니거나 엔지니어를 한다면 거의 항상 난씨온도를 사용해야 한다. 미국에서는 길이, 무게, 부피 등은 물론 에너지/열과 온도까지 BTU 등의오래된 화학공학 교과서, 그 중에서 특히 열역학 교과서에서도 자주 나온다. 미국의 발전소 등지에서도 천편일률적으로 난씨온도를 사용한다. 몇몇 프로그램은 온도 입력 단위로 난씨온도를 사용한다.
[1]
로버트 발머(Robert Balmer) 저(2011) 《현대 공학 열역학》(Modern Engineering Thermodynamics)
마이클 포켄(Michael Pauken) 저(2011) 《생 초짜를 위한 열역학》(Thermodynamics For Dummies) 등 [2] 따라서 환산식으로 쓰면 [math(\dfrac{T_{\rm\degree\!R}}{\rm\degree\!R} = \dfrac95\dfrac{T_{\rm K}}{\rm K})]로 나타낼 수 있고 단위와 물리량을 이항하면 [math(1\,{\rm K} = \dfrac95{\rm\degree\!R}\dfrac{T_{\rm K}}{T_{\rm\degree\!R}})]이 되는데 [math(\dfrac{T_{\rm K}}{T_{\rm\degree\!R}})]은 같은 물리량을 서로 다른 단위로 나타낸 표기에 불과하므로 [math(\dfrac{T_{\rm K}}{T_{\rm\degree\!R}} = 1)], 최종적으로 [math(\rm1\,K = \dfrac95\,\degree\!R)]이 된다. 절대온도가 랭킨온도의 [math(\bf1.8)]배라는 의미가 아님에 주의. 온도간 관계보다는 연산자 개념에 가깝다. 예를 들면 [math(\rm900\,\degree\!R)]을 절대온도로 환산하고 싶다면 [math(\rm1\,\degree\!R = \dfrac59\,K)]이므로 [math(\rm900\,\degree\!R = 900\times1\,\degree\!R = 900\times\dfrac59\,K = 500\,K)]과 같이 계산한다.
마이클 포켄(Michael Pauken) 저(2011) 《생 초짜를 위한 열역학》(Thermodynamics For Dummies) 등 [2] 따라서 환산식으로 쓰면 [math(\dfrac{T_{\rm\degree\!R}}{\rm\degree\!R} = \dfrac95\dfrac{T_{\rm K}}{\rm K})]로 나타낼 수 있고 단위와 물리량을 이항하면 [math(1\,{\rm K} = \dfrac95{\rm\degree\!R}\dfrac{T_{\rm K}}{T_{\rm\degree\!R}})]이 되는데 [math(\dfrac{T_{\rm K}}{T_{\rm\degree\!R}})]은 같은 물리량을 서로 다른 단위로 나타낸 표기에 불과하므로 [math(\dfrac{T_{\rm K}}{T_{\rm\degree\!R}} = 1)], 최종적으로 [math(\rm1\,K = \dfrac95\,\degree\!R)]이 된다. 절대온도가 랭킨온도의 [math(\bf1.8)]배라는 의미가 아님에 주의. 온도간 관계보다는 연산자 개념에 가깝다. 예를 들면 [math(\rm900\,\degree\!R)]을 절대온도로 환산하고 싶다면 [math(\rm1\,\degree\!R = \dfrac59\,K)]이므로 [math(\rm900\,\degree\!R = 900\times1\,\degree\!R = 900\times\dfrac59\,K = 500\,K)]과 같이 계산한다.