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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. 용도
화씨온도를 절대온도 개념에 맞춘 척도이지만 다른 온도 체계에 비해 상대적으로 덜 쓰이는 편이다. 왜냐하면 베이스인 화씨 자체가 미국을 포함한 일부 국가의 일상 생활에서나 사용될 뿐, 현대 과학계에서 사용하기에는 섭씨온도보다 비직관적이고 불편하기 때문에 잘 사용하지 않기 때문이다. 그런데 정작 절대온도는 과학계에서나 쓰이는 개념이니 굳이 이 척도를 쓸 필요가 없는 것이다.반면 화씨가 일상적인 미국에서는 상당히 자주 쓰인다. 미국에서 공대(특히 화학공학과)를 다니거나 엔지니어를 한다면 거의 항상 난씨온도를 사용해야 한다. 미국에서는 길이, 무게, 부피 등은 물론 에너지/열과 온도까지 BTU 등의
오래된 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.