이 기사에서는 기압계가 무엇인지 설명합니다. 따라서 기압계의 용도, 작동 방식, 다양한 유형의 기압계가 무엇인지 알아보겠습니다.
기압계란 무엇입니까?
기압계 는 대기압을 측정하는 도구입니다. 즉, 기압계는 지구 표면의 대기 중 공기에 의해 가해지는 압력을 결정하는 데 사용되는 측정 도구입니다.
기압계는 1643년에 발명되었으며 최초의 수은 기압계를 사용하여 대기압을 측정할 수 있었던 이탈리아 물리학자 Evangelista Torricelli가 발명했습니다.
일반적으로 기압계의 측정 단위는 헥토파스칼(hPa)이며, 이는 100파스칼(Pa)에 해당합니다. 많은 수은 기압계는 대기압 값을 수은 밀리미터(mmHg) 단위로 표시하기도 합니다.
기압계의 작동 원리
기압계의 정의를 살펴본 후 이 섹션에서는 이러한 유형의 측정 장비가 어떻게 작동하는지 살펴보겠습니다.
기압계를 사용하기 전에 측정값이 정확하도록 교정해야 합니다. 기압계를 보정 하려면 대기압을 알아야 하며(가장 가까운 기상 센터에 문의할 수 있음) 바늘로 표시된 값이 대기압의 실제 값과 일치하도록 조정해야 합니다.
기압계를 교정할 때 다른 지역의 기준 기압을 사용하는 경우 대기압은 고도에 따라 달라지므로 기준 기압의 높이를 고려하는 것이 중요합니다. 구체적으로 압력은 8미터마다 약 1헥토파스칼씩 감소합니다.
보정이 완료되면 기압계 바늘이 대기압을 나타냅니다. 기압이 1013hPa보다 낮으면 이는 저기압을 나타내고, 반면에 1013hPa보다 높은 기압은 고기압 입니다. 이 값은 해수면의 평균 대기압이므로 다양한 유형의 압력을 구분하는 것이 가능합니다.
마지막으로 바늘이 고정되어 있으면 압력이 안정적으로 유지될 수 있습니다. 하지만 기기를 비닐봉지에 넣은 후 압축하면 기압계가 손상되지 않았는지 확인할 수 있습니다. 압력이 증가하지 않은 경우 이는 기압계를 재조정해야 함을 의미합니다.
기압계의 종류
- 수은 기압계 : 최초의 기압계 유형으로, 보다 정확하게는 1643년 Evangelista Torricelli에 의해 발명되었습니다. 한쪽 끝은 닫히고 다른 쪽 끝은 열린 수은으로 채워진 튜브로 구성됩니다. 튜브를 거꾸로 놓고 열린 끝을 동일한 액체가 담긴 열린 용기에 넣으면 튜브의 수은 높이가 평형에 도달할 때까지 감소하며 그 값은 대기압이 됩니다. 이러한 유형의 기압계는 수은의 독성과 유리의 취약성으로 인해 점점 더 적게 사용됩니다.
- 아네로이드 기압계 : 1843년 Lucien Vidie가 발명한 이 유형의 기압계는 매우 탄력 있는 벽을 가진 금속 상자에 진공을 생성하여 생성된 변형으로 대기압을 측정합니다.
- 기압계 고도계 : 이 유형의 기압계는 해수면을 기준으로 대기압을 미터 또는 피트 단위로 나타냅니다. 특히 항공 분야에서는 선박이 위치한 높이를 파악하는 데 사용됩니다.
- 포르틴(Fortin) 기압계 : 유리관 안에 수은이 들어 있는 관으로 구성되어 있습니다. 이러한 유형의 기압계의 정확도는 매우 높으며 실제로 과학 실험실에서 자주 사용됩니다.
- 기압계(Barograph) : 기압계의 변형으로 대기압을 측정하고 추가로 종이에 압력 변화를 인쇄한다는 점이 특징입니다.
기압계 응용
기압계는 단기 일기 예보를 만드는 데 사용되므로 기압계의 주요 응용 분야는 기상학입니다. 일반적으로 기압이 높다는 것은 환경이 양호하다는 것을 의미하고, 기압이 낮다는 것은 비나 강풍이 불 가능성이 있음을 의미합니다.
그러나 보다 정확한 일기예보를 위해 기상학자들은 기압계가 제공하는 정보뿐만 아니라 습도계나 풍속계와 같은 다른 도구도 사용합니다.
기압계는 광산의 위험을 식별하는 데 도움이 되므로 광산 부문에서도 사용됩니다. 기압이 낮아지면 내부 깊은 곳에 갇혀 있던 가스가 빠져나갈 가능성이 높아지기 때문입니다.
마찬가지로 다이빙에서도 기압계의 또 다른 용도가 발견됩니다. 특히 아네로이드 기압계는 압력을 추적하는 데 사용됩니다.
기압계와 압력계의 차이점
종종 혼동되는 두 가지 유형의 압력 측정 장비는 기압계와 압력계입니다. 따라서 이 섹션에서는 그 의미의 차이점을 살펴보겠습니다.
기압계와 압력계의 차이점은 기압계가 대기압을 측정한다는 것, 즉 열려 있는 용기나 환경의 압력을 측정한다는 것입니다. 대신 압력계는 닫힌 용기의 압력을 측정합니다.