기압계
기압계는 대기압, 즉 공기의 압력을 측정하는 기기이다. 기상학에서 날씨 변화를 예측하고, 항공학에서 비행 고도를 측정하는 데 필수적인 도구이다. 또한, 과학 연구, 산업 현장, 심지어 가정에서도 다양한 목적으로 사용된다.
기압계의 종류
다양한 원리를 이용한 기압계가 존재하며, 주요 종류는 다음과 같다.
- 수은 기압계: 토리첼리의 실험 원리를 이용한 가장 전통적인 기압계이다. 유리관 속의 수은 기둥 높이를 측정하여 대기압을 측정한다. 정확도가 높지만, 수은의 독성 때문에 사용이 점차 줄어들고 있다.
- 아네로이드 기압계: 금속 상자의 변형을 이용하여 대기압을 측정한다. 상자 내부는 진공 상태로 유지되며, 압력 변화에 따라 상자가 팽창하거나 수축하는 정도를 지침으로 나타낸다. 휴대가 간편하고 견고하여 널리 사용된다.
- 전기식 기압계: 압력 감지 센서를 사용하여 대기압을 전기 신호로 변환하여 측정한다. 디지털 디스플레이로 압력을 표시하며, 데이터 로깅 기능 등을 제공하기도 한다. 정확도가 높고 자동화된 측정에 용이하다.
- 고도계: 기압 변화를 이용하여 고도를 측정하는 기기이다. 항공기나 등산용으로 사용되며, 아네로이드 기압계의 원리를 응용한다.
기압 측정 단위
기압의 측정 단위는 여러 가지가 있지만, 일반적으로 헥토파스칼(hPa), 밀리바(mb), 수은주 밀리미터(mmHg), 인치수은주(inHg) 등이 사용된다. 1 hPa은 100 파스칼(Pa)과 같다.
기압계 사용 시 주의사항
- 기압계는 수평면에 설치해야 정확한 측정이 가능하다.
- 직사광선이나 급격한 온도 변화를 피해야 오차를 줄일 수 있다.
- 수은 기압계는 수은이 누출되지 않도록 주의해야 한다.
- 정기적으로 기압계의 정확도를 확인하고 보정해야 한다.
기압계의 역사
최초의 기압계는 1643년 이탈리아의 과학자 에반젤리스타 토리첼리에 의해 발명되었다. 이후 다양한 형태의 기압계가 개발되어 기상 관측, 과학 연구, 산업 현장 등에서 널리 활용되고 있다.