작업19: Metpy로 단위 변환 해보기 (ito)

저번 포스팅에 이어서 Metpy를 사용해보겠습니다

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저번에 단위를 달아보고 단위 연산까지 해봤습니다

 

이번에는 단위 변환하는 모듈을 다뤄보도록 하겠습니다

 

단위 변환이라는 말의 뜻은 다 아실거라고 생각합니다

 

1m = 100㎝, 1㎝ = 10㎜, 1m = 1000㎜ 이런 과정을 말합니다

 

과학에서는 단위를 가지고도 새로운 변수를 만들어낼 정도로 단위가 중요합니다

 

가장 쉽게 접할 수 있는 단위인 미터를 예시로 사용해보겠습니다

1m = 3.28084ft (feet) = 1.093613yd (yard) = 39.370079in (inch) = 0.000621mile

이렇게 변환이 가능합니다

 

파이썬으로 직접 해볼까요?

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1. feet

a = np.arange(5.) * units.meter 단위 환산
a.ito('feet')
a

ito라는 모듈을 사용해서 변환이 가능합니다

 

a라는 변수에 0부터 4까지 실수형태로 만들었습니다 (이 부분이 진짜 중요합니다)

 

그리고 a라는 변수를 ito 모듈을 사용해서 meter 단위를 feet 단위로 바꿔줬습니다

 

출력을 해보면

잘 출력이 되는 모습입니다

 

여기서 중요한 점은 자료를 만들때 실수형태로 만들었다는 점인데

 

기본 연산할 때 실수와 정수를 더하면 자동으로 실수로 만들어주지만 

 

여기서 자료들은 단위가 생긴 값들이기 때문에 자료형이 고정됩니다

 

변환하는 과정에서 자료형이 같이 않으면 변환이 되지 않습니다

a = np.arange(5) * units.meter 단위 환산
a.ito('feet')
a

만약에 이렇게 만들어주면

이렇게 에러가 발생합니다

 

해석해보면 float64인 feet를 int64 타입으로 출력이 불가능하다고 나옵니다

 

규칙은 same_kind로 종류가 같아야 한다는 규칙입니다

 

그러면 피트를 미터로 바꾸는 과정에서는 

a = np.arange(5.) * units.feet

이렇게 만들어야 미터로 변환이 가능하겠죠??

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중간정리

 

- 단위가 매겨진 값들은 기본적으로 실수형태로 정해져있다

- 정수형태로 단위를 달아줄 수도 있다 (실수에 정수가 포함되기 때문에 가능)

- 단위를 매긴 후에 데이터 타입이 다르면 연산이 불가능하다

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나머지 단위들도 빠르게 가봅시다

2.yard

a = np.arange(5.) * units.meters
a.ito('yd')
a

이번에는 yard 단위입니다

 

ito 뒤 괄호안에 yd는 yard라고 써도 상관없습니다!! (대신 줄여서 쓸 경우는 정확하게 국제 단위와 똑같이 줄여야합니다)

 

저 코드를 실행해보면

요렇게 나옵니다

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3. inch

a = np.arange(5.) * units.meters
a.ito('in')
a

이번에는 인치입니다

 

역시 실행해보면

이렇게 나옵니다

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4. mile

a = np.arange(5.) * units.meters
a.ito('mile')
a

마지막으로 마일입니다

 

마일은 미국에서 굉장히 많이 쓰는 단위로 알고 있어서 알아두시면 좋을거 같습니다!

 

실행해보면

 

깔끔하게 바뀐 모습입니다

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다음 단위 변환은 조금 특별한 단위 변환입니다

 

si단위로 변환하는 작업입니다

 

si단위는 국제단위계라는 뜻으로 7가지 기본 단위로 구성단 단위계입니다

 

원소처럼 모든 단위들을 si단위로 바꿀 수 있습니다

길이	m (미터)
질량	kg (킬로그램)
시간	s (초)
전류	A (암페어)
온도	K (켈빈)
물질량	mol (몰)
광도	cd (칸델라)

이렇게 구성이 되어 있습니다

 

이 7가지 단위로 변환을 해주는 모듈이 metpy에 들어있습니다

 

바로 바꿔볼까요??

 

l = 3.34e6 * units('J/kg')
print(l, l.to_base_units(), sep = '\n')

모듈 이름은 to_base_units()입니다

 

기본 단위인 si 단위로 바꾸는만큼 모듈 이름에서 딱 나타납니다

 

제가 예시로 정한 단위는 J/kg입니다

 

si단위로 바꿔보면

 

요렇게 바뀌게 됩니다

 

비교하기 쉽게 바꾸기 전과 후가 같이 나오게 했습니다

 

J = kg · ㎡ · s^-2 이기 때문에 J/kg은 ㎡/s^-2이 나오는 거죠

 

si 단위도 국제 단위계인 만큼 알아두시면 좋을거 같습니다!

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이렇게 단위 변환까지도 해봤습니다

 

다음 포스팅에서는 이제 온도 단위들을 다뤄보겠습니다

 

긴 글 읽어주셔서 감사합니다!!