마력(馬力, horse power)은 동력(動力)이나 일률을 측정하는 단위이다. 주로 자동차의 출력을 표시하기 위해 사용된다.
개요
마력은 한자 뜻 때문에 대부분 말 한 마리가 끄는 힘이라고 생각한다. 하지만 마력이란 동력(動力)이나 일률을 측정하는 단위를 말하는 것이다. 1마력이란 건강한 성인 남성 체중 75㎏인 사람이 1초에 한 번씩 턱걸이를 하거나 쌀 75kg 이동시키는 힘이다. 마력이란 단어를 만든 사람은 스코틀랜드의 목수의 아들로 태어난 세계적인 발명가 제임스 와트로, 개발한 증기기관의 성능을 가늠하기 위해 짐마차용 말을 사용해 측정한 결과에 뿌리를 둔 단위를 처음 도입하여 사용하였다. 마력은 정의에 따라 그 기준이 달라 SI 단위인 와트가 보다 더 널리 쓰인다. 마력은 자동차 산업에서 내연 기관의 일률을 나타내는 단위로 주로 쓴다. 일반적으로 'hp'를 많이 사용한다.[1]
탄생
마력이라는 단위는 18세기 말 영국의 기술자 제임스 와트가 창안하였다. 와트는 산업혁명 당시 각종 산업에 자신의 발명품인 증기기관이 이용되면서 각종 증기기관이 단위 시간당 할 수 있는 일의 양을 표현할 표준단위가 필요했다. 그래서 와트는 중요한 노동력이자 동력원이었던 말이 단위 시간당 하는 일의 평균량을 측정해 이를 표준단위로 삼자고 제안하였다. 그 이유는 증기기관 상하 운동을 회전운동으로 바꾸어 만든 증기기관이 이용되면서 각종 증기기관이 단위 시간당 해낼 수 있는 일의 양을 표현할 표준단위가 필요했기 때문이다. 그 당시에는 말이 하는 일이 많았으며 오늘날 내연기관이 하는 일들은 거의 전부 말이 했다. 증기기관이 단위 시간당 할 수 있는 일을 말로 환산해 표시하면 큰 도움이 되었고 마력은 매우 실용적이고 편리한 일률 단위였다. 결국 마력은 유용한 표준단위로 20세기 초반까지도 널리 애용되었다. 현대사회에서는 실생활에서 말을 노동력으로 사용하지 않기에 마력은 이제 그다지 실용적인 단위가 아니다. 하지만 오래전부터 사용된 단위라 관습으로 굳어졌으며 자동차들이 전부 마력으로 일률 표시하기 때문에 차들을 비교하기 위해서는 마력 단위가 가장 편리하다.[2]
개념
보통 짐마차를 부리는 말이 단위시간(1분)에 하는 일을 실측하여 1마력으로 삼은 데서 유래했다. 동력 단위로 사용하는 단위로는 마력 및 와트(W) 또는 킬로와트(kW)가 있다. 마력은 주로 엔진·터빈·전동기 따위에 의해 이루어지는 일의 비율이나, 구동하고 있는 작업 기계에 의해 흡수되는 일의 비율을 나타내는 데 사용한다. 마력으로는 영국 마력(기호 HP)과 미터 마력(기호 PS)이 있다. 영국 마력은 매초 550ft·lb, 즉 매분 33,000ft·lb의 일에 해당한다. 이 값은 와트가 짐 마차용 말을 사용해서 시험한 결과 채택한 것인데, 그 당시 보통 말이 할 수 있는 일의 양보다 50%가 많다고 한다.[3]
종류
마력은 야드파운드법 및 미터법에 따라 각기 영국마력 및 불마력으로 구분된다.
야드파운드법
야드파운드 법을 쓰는 영미권에서 영국제 영마력을 쓰고 550lbf·ft/s와 같다. 중력가속도 g를 g=9.8119m/s2으로 하기 위해 745.700W, 즉 745.700m2·kg/s3이 필요하다. 기호는 Hp, HP 또는 hp라고 쓴다. BHP(Brake horse power, 제동마력)는 구동계 등을 제외한 순수 엔진 출력만을 표기할 때 쓴다.
미터법
유럽 대륙 등 미터법 기반 국가들은 주로 프랑스제 불마력을 쓴다.프랑스 마력이라고도 한다. 75kg f·m/s와 같다. 중력가속도 g를 g=9.80665m/s2으로 하기 위해 약 735.5W, 즉 735.5m2·kg/s3이 필요하다. 기호는 PS(독일어 Pferdestarke의 약자)이다. 기호를 CV로도 쓴다. 대한민국에선 마력하면 불마력(미터마력)을 말하기 때문에 영문으로 된 스펙으로는 PS 표기를 한다.[4][5]
자동차 마력
자동차의 마력은 출력이다. 자동차 마력이란 시간당 자동차가 할 수 있는 일을 의미한다. 자동차 마력이 높을 수록 엔진의 출력이 좋다. 예를 들어 280PS/6500RPM이라는 수치를 가진 차가 있다고 치면 이것은 엔진회전수가 6,500에 도달했을때 280이라는 최대 마력이 나온다는 것이다. 그렇다고 해서 마력이 좋은 자동차를 결정짓는 절대적인 요소는 아니다. 마력과 항상 같이 언급되는 토크같은 특성도 중요하며 마력을 받쳐줄 수 있는 다른 기능 또한 역시 중요하다. 자동차 마력을 측정하는 기준에 따라서 엔진마력과 휠마력으로 구분할 수 있다. 엔진마력은 순수하게 엔진에서 나오는 최대의 출력을 말하고, 자동차의 제원표에 있는 엔진출력이 바로 엔진마력이다. 그렇지만 자동차의 구동력은 변속기를 비롯한 실제 구동계를 거치면서 손실이 일어나는데, 그래서 실제 자동차 바퀴를 굴리는 데 쓰이는 출력을 휠마력(whp)이라고 부른다. 일반적으로 휠마력은 자동차 카탈로그나 제원표에 적혀있지 않으며 다이노 테스트를 통하여 실제 측정을 하여 구한다. 엔진마력과 휠마력의 차이가 구동계(주로 변속기)에서 손실되는 힘이라고 볼 수 있는데, 일반적으로 자동변속기의 동력 손실이 상대적으로 큰 편이며, 수동변속기의 손실이 가장 적다.[4]
각주
참고자료
같이 보기
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