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바 (단위)

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목차

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.

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  • 압력의 단위 - 기압
    기압은 단위 면적당 작용하는 힘의 크기를 나타내는 물리량이며, 표준 대기압은 101325 파스칼로 정의되고, 화학 분야에서는 100kPa(1bar)를 표준 압력으로 사용한다.
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2. 정의

바(bar)는 국제단위계의 유도 단위인 파스칼을 사용하여 정의되며, 다음과 같다.[1]


  • 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.[1]

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.[1]

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

3. 역사

바(bar)는 무게를 뜻하는 그리스어 βάρος|바로스el에서 유래하였다. 같은 어원에서 유래한 단위로 CGS 단위계의 압력 단위인 바리가 있으며, 과거에는 바리를 바(bar)라고 부르기도 했다.[19] 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.[19] 1919년 네피어 쇼 경이 바와 밀리바를 도입했고, 1929년에 국제적으로 채택되었다.

초기 미터법에서는 "바"라는 단어가 질량 단위(현대의 톤과 같음)로 사용되기도 했다.[6]

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.[20]

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.

mbar 또는 hPa 단위의 대기압을 보여주는 지도


바(외부)와 파운드 제곱인치당(내부)를 표시하는 타이어 공기압 게이지


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.[11]

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.[12]

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|미리바루일본어(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

압력 단위
파스칼 (Pa)바 (bar)공학 기압 (at)기압 (atm)토르 (Torr)제곱 인치 당 파운드 (psi)
1 PabaratatmTorrlbf/in2
1 bar1.01970.98692750.0614.504
1 at0.9806650.96784735.5614.223
1 atm1.013251.033276014.696
1 Torr≈
1 psi


6. 파생 단위

과거에는 메가바(Mbar), 킬로바(kbar), 밀리바(mbar)가 사용되었다.[18] 절대압을 나타내는 bara, 게이지압을 나타내는 barg도 사용되었다.[18]

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.[18] 밀리바의 단위 기호는 mb로 쓰이기도 했지만, 바 자체 또는 다른 유도 단위에서 바를 b로 표기하는 경우는 거의 없었다. 참고로 b는 원래 바리의 기호이다.

기호유니코드JIS X 0213문자 참조명칭
㍴U+3374-바(단위)


참조

[1] 웹사이트 Nomenclature of the unit of absolute pressure, Charles F. Marvin, 1918 http://docs.lib.noaa[...] 2018-05-06
[2] 서적 The International System of Units https://www.bipm.org[...] International Bureau of Weights and Measures 2022-12
[3] 간행물 Conversion Factors for Units British Standard
[4] 웹사이트 NIST Special Publication 1038 https://www.nist.gov[...] 2016-03-19
[5] 간행물 International Astronomical Union Style Manual Comm. 5 in IAU Transactions XXB 1989
[6] 웹사이트 Instructions abrégée sur les mesures déduites de la grandeur de la terre et sur les calculs relatifs à leur division décimale, 1793: gravet, bar https://books.google[...] 2016-05-06
[7] 웹사이트 Canadian Weather at a Glance - Environment Canada http://www.weatherof[...] 2018-05-06
[8] 웹사이트 Canadian Weather - Environment Canada http://www.weatherof[...] 2018-05-06
[9] 이미지 US government atmospheric pressure map https://www.wpc.ncep[...]
[10] 이미지 The Weather Channel https://s.w-x.co/uti[...]
[11] 웹사이트 Algorithms for computation of fundamental properties of seawater http://unesdoc.unesc[...] 2014-05-11
[12] 간행물 NFPA 68 Standard on Explosion Protection by Deflagration Venting
[13] 웹사이트 What do the letters 'g' and 'a' denote after a pressure unit? (FAQ - Pressure) : FAQs : Reference : National Physical Laboratory http://www.npl.co.uk[...] 2016-02-07
[14] 법률 計量単位令 別表第1 項番22、「圧力、バール」の定義 https://laws.e-gov.g[...]
[15] 서적 国際文書 国際単位系 (SI) http://www.nmij.jp/l[...]
[16] 법률 計量法　別表第一 圧力の欄 https://laws.e-gov.g[...]
[17] 법률 計量単位令 別表第1 項番22、「圧力」の欄 https://laws.e-gov.g[...]
[18] 법률 計量単位規則　別表第2 圧力　バール」の欄 https://laws.e-gov.g[...]
[19] 서적 丸善単位の辞典 丸善
[20] 웹사이트 なぜ「ミリバール」が「ヘクトパスカル」に変わったのか？ https://weathernews.[...] 2024-10-10
[21] 문서 SI 단위계에서의 압력의 단위


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