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순압

순압(順壓, barotropic)은 유체역학에서 밀도가 압력의 함수로만 결정되는 성질을 말한다. 즉, 밀도(ρ)가 오직 압력(p)만의 함수, ρ = ρ(p)로 표현될 수 있는 유체를 순압 유체(barotropic fluid)라고 한다.

순압 유체에서는 등압면(等壓面)과 등밀도면(等密度面)이 서로 평행하며 일치한다. 이와 반대로 등압면과 등밀도면이 교차하는 유체는 경압(傾壓, baroclinic)이라고 한다. 순압 유체 및 순압 유동에서는 경압 벡터(baroclinic vector)가 0이다.

순압 개념은 기상학, 천체물리학 등 다양한 분야에서 유용하게 사용된다. 기상학에서는 압력에 의해서만 밀도가 결정되는 공기를 순압대기(barotropic atmosphere)라고 하며, 순압대기에서는 등압면과 등밀도면이 일치하고 이는 등온면이기도 하다. 이러한 조건에서 지균풍(地均風)은 깊이에 따라 풍속이 크게 변하지 않는 특성을 보인다.

천체물리학에서는 항성 내부 구조나 성간 매질을 연구할 때 이를 순압 유체로 가정하는 경우가 많으며, 대표적인 순압 모형으로 다방유체모형(polytropic model)이 있다.

대부분의 유체는 밀도가 대체로 일정(등밀도)하며, 압력과 온도에 따라 밀도 변화가 미미한 경우 순압으로 근사할 수 있다. 예를 들어 온도와 염도에 따라 밀도 변화가 수 퍼센트에 불과한 물은 대략 순압하다고 말할 수 있다. 반면 온도와 압력에 의해 밀도가 크게 변하는 공기는 일반적으로 순압하지 않다.

순압유동(barotropic flow)은 순압대기를 일반화한 개념으로, 압력이 밀도의 함수로만 결정되고 밀도가 압력의 함수로만 결정되는 흐름을 의미한다. 비순압 유체가 순압 유동을 할 수도 있지만, 순압 유체는 언제나 순압 유동을 한다. 순압 유동의 예로는 바다의 순압층, 등온 이상 기체, 등밀도 이상 기체 등이 있다.

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