대기압

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대기압(大氣壓)은 공기무게 때문에 생기는 지구 대기압력이다. 이탈리아의 과학자 토리첼리(Evangelista Torricelli ; 1608~1647)는 실험에서 수은조에 약 1 cm2의 단면적을 가진 1.2 m의 유리관을 세웠다. 그리고, 그 높이를 매일 관측하였는데, 관측할 때마다 수은주의 높이가 변화하는 것을 발견하였고, 수은주의 높이가 약 760 mm까지 상승하였을 때의 공기가 누르는 힘(압력)을 1 기압이라고 한다. 이후, 이 실험을 통해서 얻어진 760 mm의 수은 (Hg) 기둥의 높이를 1 기압의 표준으로 삼았다. 참고로, 수은의 비중은 13.6 정도 이므로, 1의 비중을 가진 과 비교한다면 760 mm 수은의 무게가 주는 압력은 10여 미터 정도의 물기둥의 무게가 주는 압력과 동일하다. 이것은 우리가 일상적으로 받는 1 기압의 압력은 10 m 정도의 물기둥을 어깨에 이고 있는 상태에서 받는 압력과 매우 비슷하다는 뜻이다. (만약 우리가 해수면 기준으로 수중 10 m의 물 속에 들어간다면 대기중의 1 기압과 10 m 물 속의 수중 압력 (1 기압 가량이다)이 합쳐져서 약 2 기압의 압력을 받게 된다)

기압이 높아지면 높아질수록 당연히 이 유리관속의 수은주는 높이 밀려 올라갈 것이고, 기압이 낮아지면 수은주는 내려가게 된다. 이러한 원리로 인하여 즉, 수은주의 높이를 측정한 것이 바로 기압이다.

1 기압 = 1 atm = 760 mmHg

여기서 1 mmHg는 1 토르 (Torr)라고도 하는데, 이것은 토리첼리의 이름을 따서 만든 단위이다.

1 Torr는 0℃에서의 수은기둥 1mm의 압력을 나타낸다. mmHg은 온도의 기준이 없다. 따라서 같은 1 mmHg라도 온도에 따라 압력의 양이 다르다.

1 기압 = 1 atm = 760 mmHg = 760 Torr

초기에 대기압의 연구를 한 사람으로는 토리첼리블레즈 파스칼이 유명하며, 유체 및 기체의 힘과 압력의 상관 관계를 연구한 파스칼의 이름을 따서 만든 Pa(파스칼)도 대기압 측정에 쓰이는 중요 단위이다. 1 Pa은 1 m2의 면적에 1 N의 힘을 받을 때의 압력의 단위이다. 하지만 Pa 은 그 단위 크기가 너무 작기 때문에 대기 기상 연구에서는 그 100배 단위인 hPa (헥토파스칼)이 쓰인다. 그러므로, 기압의 단위로는 초기에는 mmHg와 Torr가 쓰였으나, 1946년 이후 통일된 기압의 단위로서 밀리바 mb를, 그리고 현재에는 hPa을 주로 쓰고 있다. (1 mb는 1 bar의 1,000분의 1로서 1 m2의 넓이에 100 N의 힘이 가해질 때의 적용되는 압력을 말하며, 1 102 hPa과 같다.)

1 hPa = 100 Pa = 100 N/m2 = 1 mb=0.75 mmHg

1 bar = 1000 mb

1 기압 = 1 atm = 76 cmHg = 760 mmHg = 1013.25 hPa

1,000 hPa = 750.06 mmHg