바 (단위)

1. 개요

바(bar)는 압력의 단위로, 1 바는 100,000 파스칼(Pa)과 같다. 국제단위계는 아니지만 실생활에서 널리 사용되며, 데시바(dbar)와 밀리바(mbar) 등의 하위 단위를 가진다. 무게를 뜻하는 그리스어에서 유래되었으며, 기상학, 해양학, 스쿠버 다이빙, 엔지니어링 등 다양한 분야에서 사용된다.

2. 정의

바(bar)는 국제단위계의 유도 단위인 파스칼을 사용하여 정의되며, 다음과 같다.

* 1 바 (bar) = 100,000 파스칼 (Pa) = 1,000,000 dyn/cm² (다인 매 센티미터 제곱)
* 1 데시바 (dbar) = 0.1 bar = 10,000 Pa = 100,000 dyn/cm²
* 1 밀리바 (mbar) = 0.001 bar = 100 Pa = 1,000 dyn/cm²

1 파스칼은 1 뉴턴 매 m²이다.

원래 바(bar)의 정의는 1메가다인(10⁶ 다인, 기호: dyn)의 힘이 1cm²의 면적에 작용할 때의 압력이었다. 이는 1기압(atm)에 최대한 가까운 값으로 정해졌다. 정확히는 1 atm = 1.013 25 bar = 1013.25 mbar = 1013.25 hPa이다. 약 1.3%의 차이가 있지만, 기압계의 측정 정밀도를 고려하면 실용적으로는 거의 같다고 볼 수 있다.

이는 CGS 단위계에서 보면 1 bar = 10⁶ b = 10⁶ dyn/cm²이고, MKS 단위계(SI 단위계)에서 보면 1 bar = 10⁵ Pa = 10⁵ N/m²이다.

3. 역사

바(bar)는 무게를 뜻하는 그리스어 βάρος^그리스어에서 유래하였다. 같은 어원에서 유래한 단위로 CGS 단위계의 압력 단위인 바리가 있으며, 과거에는 바리를 바(bar)라고 부르기도 했다. 공식적인 기호는 "bar"이다. 한때 기호를 "b"로 쓴 적이 있으나, 반과 혼동되므로 현재는 쓰이지 않는다.

1911년 기상학자 V. 비야르크네스가 바 단위를 제창하고, 1914년부터 기상통보에 사용되기 시작했다. 1919년 네피어 쇼 경이 바와 밀리바를 도입했고, 1929년에 국제적으로 채택되었다.

초기 미터법에서는 "바"라는 단어가 질량 단위(현대의 톤과 같음)로 사용되기도 했다.

일본 기상 분야에서는 예전에 수은주 밀리미터(mmHg)가 사용되었지만, 1945년부터 밀리바(mbar)로 바뀌었고, 1992년 12월에는 헥토파스칼(hPa)로 바뀌었다. 미국에서는 현재도 밀리바(mbar)가 사용되고 있다.

4. 단위의 사용

대기압은 통상 밀리바(mbar)를 사용하여 "표준" 해수면 압력을 1013.25 mbar (hPa, 헥토파스칼)로 정의한다. 밀리바는 SI 단위계가 아님에도, 전 세계 기상학자와 기상 관측원들은 오랫동안 기압을 측정하는데 밀리바 단위를 사용했다.

해양학에서 데시바(dbar)는 수심에 따른 압력 변화를 나타내는 데 사용된다. 담수에서는 압력 변화(데시바)와 수심(미터) 변화 사이에 근사적인 수치적 등가가 있다. 해수의 경우 중력 변화, 위도 및 지오포텐셜 이상과 관련하여 압력을 깊이(미터)로 변환할 수 있다.

스쿠버 다이빙에서 바는 압력을 표현하는 데 가장 널리 사용되는 단위이다. 예를 들어, 표준 스쿠버 탱크를 가득 채운 200바, 10미터의 해수 깊이 증가는 1바의 압력에 해당한다.

폭발로 인한 압력은 종종 바 단위로 표시된다.

자동차 분야에서 터보차저 부스트는 종종 바 단위로 설명된다. 타이어 압력은 종종 바 단위로 지정된다. 유압 기계에서는 구성 요소가 최대 시스템 오일 압력(일반적으로 수백 바)으로 평가된다.

해양 선박 산업에서는 냉각수 시스템과 같은 배관 시스템의 압력이 종종 바 단위로 측정된다.

유니코드에는 "mb"( ), "bar"( ) 및 ミリバール^일본어(가타카나로 표기된 "millibar")에 대한 문자가 있지만, 이는 레거시 아시아 인코딩과의 호환성을 위해서만 존재하며 새 문서에서 사용하도록 의도된 것이 아니다.

100 MPa와 같은 킬로바는 특히 실험적인 암석학에서 지질 시스템에 일반적으로 사용된다.

4.1. 헥토파스칼(hPa) 채택 이유

대기압은 통상 밀리바(mbar)를 사용하여 표시하였으나, SI 단위계 도입 후 일부 기상학자들은 밀리바와 수치적으로 동일한 헥토파스칼(hPa)을 사용하기 시작했다. 1 mbar = 10^-3 bar = 10^-3 × 10⁵ Pa = 10² Pa = 1 hPa이므로, 밀리바에서 헥토파스칼로 단위를 바꾸어도 수치는 그대로 유지된다. 이러한 이유로 킬로파스칼(kPa) 대신 헥토파스칼(hPa)이 채택되었다.

5. 다른 단위와의 비교

6. 파생 단위

과거에는 메가바(Mbar), 킬로바(kbar), 밀리바(mbar)가 사용되었다. 절대압을 나타내는 bara, 게이지압을 나타내는 barg도 사용되었다.

7. 유니코드

유니코드에는 "mb"(㏔, U+33D4)와 "bar"(㍴, U+3374) 문자가 있지만, 레거시 아시아 언어 인코딩과의 호환성을 위해서만 존재하며 새로운 문서에 사용할 목적으로 존재하는 것은 아니다. 밀리바의 단위 기호는 mb로 쓰이기도 했지만, 바 자체 또는 다른 유도 단위에서 바를 b로 표기하는 경우는 거의 없었다. 참고로 b는 원래 바리의 기호이다.