영국 열량 단위

영국 열량 단위(英國熱量單位, British thermal unit, Btu, BTU)는 비표준 SI의 전통 열 단위로서, 1파운드의 물을 화씨 1도(1°F) 올리는 데 필요한 열량을 말한다. 미국 단위계의 일부이다.^[a][1] 미터법에 상응하는 것은 칼로리이며 이는 1그램의 물을 섭씨 1도를 올리는 데 필요한 열량으로 정의된다.^[2]

열은 현재 에너지와 동등한 것으로 간주되고 있으며, 이에 해당하는 SI 단위는 줄이다. 1 BTU는 대략 1,055줄이다. 이 때문에 열량 단위는 에너지 단위로 바꿔 쓰는 경우가 많지만 미국 내에서 천연 가스의 가격은 100만 BTU의 열을 제공하는 천연 가스의 양당 달러로 계산하는 등 일부 분야에서 여전히 사용하고 있다.^[3][4]

정의

BTU는 원래 일정한 1기압에서 액체 상태의 물 상용파운드(16 oz ≈ 453.6 g)를 화씨 1도(1°F) 올리는 데 필요한 열의 양으로 정의하였다.^[5] 이후 BTU의 정의는 조금씩 달라졌다. 이는 물의 온도를 변화시키기 위해 필요한 열량이 물의 초기 온도와 연관성이 있다는 사실이 밝혀지면서 발생하였다. 아래 표와 같이 BTU의 정의는 수온에 따라 최대 0.5%까지 달라진다.

단위	에너지 (J)	참조
열화학적 정의	≈1,054.35[b]	원래 열화학적으로 BTU는 1파운드의 물을 화씨 온도 기준으로 빙점에서 끓는점까지 온도를 올리는 데(180 °F) 필요한 열량을 화씨 온도로 180등분 한 값으로 정의하였다. 이를 바탕으로 SI 단위계에서는 열화학적 칼로리를 1 g의 물의 온도를 빙점에서 끓는점까지 섭씨 온도 기준으로 올리는 데 (100 °C) 필요한 열량을 100등분한 값으로 정의하였다. 국제표준기구에서는 이 때 열화학적 열량을 정확하게 4.184 J로 정의하였다.[5] 열화학적 BTU는 이 SI 단위계의 열화학적 열량을 그램에서 파운드, 섭씨에서 화씨로 단위변환을 하여 계산한 값이다.[6]
59 °F (15.0 °C)	≈1,054.80[7]	미국 내에서 천연 가스 가격 계산에 사용된다. 미국 천연 가스 거래소에서는 1 BTU를 1평방인치당 14.73 파운드의 일정한 압력(psi)에서 1 상용파운드 만큼의 물을 화씨 58.5 °F에서 59.5 °F만큼 올리는 데 필요한 열량으로 정의하였다.[4]
60 °F (15.6 °C)	≈1,054.68[8]	캐나다에서 주로 사용하는 단위이다.
39 °F (3.9 °C)	≈1,059.67[8]	물의 밀도가 최대가 되는 (4 °C, 39.2 °F) 지점에서 계산한 열량이다.
IT	≈1,055.06[c]	국제 증기 원탁 회의에서 직접 열 단위를 에너지 단위로 계산하고 물의 특성과 관련된 직접적인 속성들을 전부 열량 단위에서 배제시키러 했던 시도의 흔적이다. 본 회의에서는 정확하게 860 "IT" 열량을 1 국제와트시(현대의 와트시와 다름) 만큼의 일과 동일하다는 정의를 따랐다. 이 정의에 따르면 1 IT 열량은 정확하게 4.1868 J이다.[5][9][6][10][11]

접두어

kBtu라는 단위는 건물이 사용하는 에너지나 난방 시스템의 소모 에너지 등을 계산하는 데 사용한다. 에너지 사용 지수(Energy Use Index, EUI)도 특정 면적에서 평방피트 당 kBtu로 계산한다. 여기서 'k'는 1,000을 의미한다.

Mbtu라는 단위는 천연 가스 및 기타 산업에서 1,000 BTU를 의미한다.^[12][13] 이는 SI 단위계에서 사용하는 접두어인, 백만(1,000,000)을 나타내는 "M"과 같은 접두어를 사용하지만 그 값은 다르다. 실제로 천연 가스 산업계에서 1,000,000 BTU를 가리키는 데에는 "MMbtu"라는 단위를 주로 사용한다.^[14]

하지만 k라는 접두어를 1,000을 가리키는 데 익숙해진 에너지 분석가는 MBtu를 1,000,000 BTU를 나타내는 데 사용하며, 특히 MW, MWh와 같이 실제로 1백만을 M이라는 접두어로 사용하는 단위를 자주 사용하는 보고서에서는 MBtu도 백만 BTU를 나타내는 데 사용한다.

섬(Therm)은 100,000 BTU를 가리킨다.^[12] 데카섬(decatherm)은 10섬 혹은 백만 BTU(MMBtu)를 가리킨다. 또한 쿼드(quad)라는 단위는 1천조 BTU(10¹⁵) BTU를 가리키는 데 사용한다.^[14]

단위 변환

1 BTU는 대략 아래와 같다.

• 1.0551 kJ (킬로줄)
• 0.2931 W·h (와트시)
• 252.2 cal (칼로리)
• 0.2522 kcal (킬로칼로리)
• 25,031 - 25,160 ft⋅pdl (피트파운달)
• 778.2 ft·lbf (피트파운드힘)
• 5.40395 (lbf/in²)⋅ft³

BTU는 나무로 만든 주방용 성냥 하나를 태울 때 발생하는 열 혹은 one-파운드 (0.45 kg)의 무게를 778 피트 (237 m)만큼 들어올리는 데 필요한 에너지의 양으로 추산할 수 있다.^[15]

천연가스에서

 이 부분의 본문은 천연가스의 가격입니다.

천연가스 가격을 계산할 때 캐나다는 1,000,000 Btu ≡ 1.054615 GJ를 기준으로 책정한다.^[16]

같이 보기

• 잠열
• 냉동 톤