바 (단위)

기상학에서 바는 대기압을 표현하는 데 널리 사용되는 편리한 단위이다. 해면에서의 표준 대기압은 약 1.01325 bar, 즉 약 1013 밀리바(mbar)에 해당한다. 이는 국제단위계(SI)의 파스칼(Pa)로 환산했을 때 약 101,325 Pa이다. 기상 예보와 일기예보 지도에서는 기압의 단위로 주로 밀리바나 헥토파스칼(hPa)을 사용하는데, 1 밀리바는 1 헥토파스칼과 정확히 같기 때문에 실질적으로 같은 값을 나타낸다.

기상학자들은 고기압과 저기압의 중심 기압, 기압골, 기압마루 등을 분석하여 날씨 변화를 예측한다. 이 과정에서 바와 그 보조 단위인 밀리바는 기압 차이를 직관적으로 파악할 수 있게 해주며, 특히 전 세계적으로 사용되는 기상 분석 및 예측 모델에서 표준적인 압력 단위로 자리 잡았다.

공학 및 산업 분야에서 바는 압력을 나타내는 실용적인 단위로 널리 사용된다. 특히 유체역학, 공기압 및 유압 시스템, 그리고 다양한 산업 공정에서 표준 참조 압력으로 자리 잡았다.

산업 현장에서는 시스템의 작동 압력을 바 단위로 표시하는 경우가 많다. 예를 들어, 공장의 공압 라인이나 자동차 타이어의 공기압은 바 또는 밀리바로 측정된다. 1 바는 대략 해수면에서의 대기압에 가까운 값이기 때문에, 일상적인 압력 범위를 표현하는 데 직관적이고 편리하다는 장점이 있다.

국제단위계(SI)의 압력 단위는 파스칼이지만, 1 바가 정확히 10⁵ 파스칼이라는 간단한 관계 덕분에 계산이 용이하다. 따라서 많은 압력 게이지, 설계 도면 및 장비 사양서에서 바 단위가 채택되어 있다. 이는 전 세계적으로 통용되는 비공식적 표준이 되었다.

스쿠버 다이빙에서는 수중 압력을 나타내는 기본 단위로 바가 널리 사용된다. 다이버는 수심이 증가함에 따라 주변 수압이 선형적으로 증가하는 환경에서 활동하며, 이 압력을 측정하고 이해하는 것이 안전에 필수적이다. 수심 10미터마다 약 1바의 압력이 증가하는 것으로 간주된다.

다이빙 장비, 특히 공기 압축기를 통해 충전되는 다이빙 실린더의 공기 압력은 바 단위로 표시된다. 예를 들어, 일반적인 실린더 충전 압력은 200바 또는 300바이다. 또한 다이버가 사용하는 압력계(공기 잔량 게이지)와 부력 조절 장치(BCD)의 인플레이터도 바 단위로 압력을 표시하거나 조절한다.

수심과 압력의 관계를 바탕으로, 다이버는 노출 시간을 관리하여 감압병을 예방한다. 감압 테이블이나 다이빙 컴퓨터의 계산도 대기압(1 bar)을 기준으로 한 절대 압력(수압 + 대기압)을 바 또는 그 파생 단위로 고려하여 이루어진다. 따라서 바는 다이빙 계획 수립과 안전 절차에서 핵심적인 기준 단위 역할을 한다.

밀리바(millibar, 기호: mbar)는 압력의 단위로, 1바의 1/1000에 해당한다. 즉, 1 mbar = 0.001 bar = 100 Pa이다. 이는 1바가 10⁵ 파스칼과 같다는 정의에서 유도된다.

밀리바는 특히 기상학 분야에서 대기압을 표시하는 데 오랫동안 표준 단위로 사용되어 왔다. 일기예보나 기상도에서 해면 기압을 나타낼 때 흔히 "1013 mbar"와 같은 형태로 사용되었다. 이는 수은주 밀리미터(mmHg)와 수치상으로 매우 유사하여 전환하기 쉬운 이점이 있었다.

현대에는 국제단위계(SI)의 보조 단위인 헥토파스칼(hPa)이 공식적으로 권장되며, 1헥토파스칼은 정확히 1밀리바와 같다(1 hPa = 100 Pa = 1 mbar). 따라서 숫자 값의 변화 없이 단위명만 바뀌었으며, 많은 기상 관측 자료에서 여전히 실질적으로 동일한 단위가 사용되고 있다고 볼 수 있다.

1 bar는 지구 해수면에서의 평균 대기압과 매우 가깝게 정의된 압력 단위이다. 정확히 1 bar는 100,000 파스칼(Pa)에 해당하며, 이는 표준 대기압(1 atm)인 101,325 Pa보다 약 1.3% 작은 값이다. 기상학에서는 오랫동안 대기압을 밀리바(mbar) 단위로 보고했는데, 1 bar는 1000 mbar이다. 이 때문에 일상적인 기상 정보에서 '헥토파스칼(hPa)'을 사용할 때 그 수치는 밀리바와 동일하다(예: 1013 mbar = 1013 hPa).

기압을 나타내는 다른 주요 단위와의 관계는 다음과 같다.

이러한 특성 때문에 bar는 실용적인 압력 단위로 널리 쓰인다. 자동차 타이어의 공기압이나 공업용 압력계, 스쿠버 다이빙 장비의 압력 표시 등 일상 및 산업 분야에서 파스칼보다 사용하기 편리한 단위로 자주 채택된다. 특히 유럽을 중심으로 공학 및 기술 분야에서 표준 압력 단위처럼 사용되어 왔다.

파스칼(Pa)은 국제단위계(SI)에서 압력을 나타내는 기본 단위이다. 1파스칼은 1제곱미터(m²)의 면적에 1뉴턴(N)의 힘이 작용할 때의 압력으로 정의된다. 이는 매우 작은 단위로, 대기압을 표현하기에는 부적합하여 일상생활에서는 주로 바(bar)나 헥토파스칼(hPa)을 더 자주 사용한다.

바와 파스칼의 관계는 다음과 같다.

파스칼 단위는 과학과 공학 분야, 특히 유체역학, 재료과학, 구조 해석 등 정밀한 계산이 필요한 분야에서 표준적으로 사용된다. 기상학에서는 국제적으로 기압을 헥토파스칼로 보고하며, 이는 과거에 사용되던 밀리바(mbar)와 수치가 동일하다.