| 기준 | 나노파스칼 (nPa) | 바 (bar) |
|---|---|---|
| Atmospheric pressure at sea level | 1.01325 × 1014 nPa | 1.01325 bar |
| Healthy blood pressure (120 mmHg) | 1.6 × 1013 nPa | 0.16 bar |
| A car tyre | 2.2 × 1014 nPa | 2.2 bar |
| A racing bicycle tyre | 6 × 1014 nPa | 6 bar |
나노파스칼은 파스칼의 10 억분의 1 에 해당하는 압력 단위입니다. 기호는 nPa 입니다. 압력 눈금의 먼 끝을 가리키며, 그곳에서는 면을 미는 힘이라는 압력의 생각이 쓸모를 잃고 입자가 얼마나 적은지를 말하는 표현이 됩니다.
이 단위의 가장 또렷한 집은 극고진공입니다. 보통의 실험실 진공은 밀리파스칼에 이르고, 표면 물리와 가속기의 빔 관이 쓰는 초고진공은 마이크로파스칼에 이릅니다. 그 아래에 나노파스칼과 그보다 낮은 극고진공이 있습니다. 거기 닿으려면 밀폐된 통과, 금속 자체에서 기체를 몰아내기 위한 200 도에서 몇 시간의 구워 내기와, 분자를 밀지 않고 가두는 펌프가 있어야 합니다.
그런 압력에서도 통은 비어 있지 않습니다. 1 나노파스칼에는 아직 1 세제곱센티미터마다 25 만 개쯤의 분자가 있습니다. 아주 많아 보이지만, 같은 부피의 방 공기 속에 있는 2500 경 개와 견주면 하찮습니다. 중요한 것은 개수가 아니라 평균 자유 행로입니다. 분자는 이제 다른 분자와 부딪치기까지 몇 천 킬로미터를 가므로, 이웃을 만나기 훨씬 앞서 벽을 칩니다.
바로 그것이 요점입니다. 표면의 과학은 시료가 실험 내내 깨끗이 남기를 바라지만, 보통의 압력에서는 갓 낸 면이 약 1 나노초 만에 붙은 기체의 켜로 덮입니다. 1 나노파스칼이면 같은 면이 며칠 동안 깨끗합니다. 진공은 공기를 없애려 있는 것이 아니라 시간을 사려 있는 것입니다.
우주가 자연스러운 견줌거리입니다. 지구 낮은 궤도는 약 1 마이크로파스칼로, 아직 대기가 인공위성을 붙들고 끝내 끌어내릴 만큼은 짙습니다. 행성 사이의 공간은 나노파스칼로 셉니다. 별과 별 사이는 훨씬 더 낮아 약 1 펨토파스칼이며, 땅 위의 어떤 펌프도 거기 이른 적이 없습니다. 가장 좋은 실험실 진공조차 별 사이의 공간보다 짙습니다.
빛의 압력도 비슷한 자리에 떨어집니다. 햇빛이 온전히 삼키는 면에 닿으면 지구의 거리에서 약 4.5 마이크로파스칼을 주고, 바깥 행성의 거리에서는 나노파스칼까지 내려갑니다. 태양돛은 이 값으로 일하므로, 쓸 만한 힘을 모으려면 거대하고 가벼워야 합니다.
1 나노파스칼은 0.000000001 파스칼, 0.001 마이크로파스칼, 1000 피코파스칼, 또는 약 0.000000000000145 제곱인치당 파운드와 같습니다.
바는 정확히 10 만 파스칼, 곧 100 킬로파스칼에 해당하는 압력 단위입니다. 기호는 bar 입니다. 국제단위계의 일부는 아니지만 그 곁에서 용인되며, 유럽 공학의 곳곳에서 쓰입니다. 표준 대기압 바로 위에 거의 정확히 떨어지기 때문입니다. 1 기압은 1.01325 바입니다.
이 우연이 성공의 까닭 전부입니다. 바로 적힌 압력은 거의 그대로 기압의 몇 배인지로 읽힙니다. 압축 공기 배관에 6 바라고 적혀 있으면 바깥 공기의 약 여섯 배라는 뜻이고, 기술자는 셈 없이 그 사실을 쓸 수 있습니다. 이름은 무게를 뜻하는 그리스말에서 왔고, 이 단위는 노르웨이의 기상학자 빌헬름 비에르크네스가 1909 년 무렵 제안했습니다.
잠수가 이를 쓰는 것은 바다가 알맞게 맞춰 주기 때문입니다. 바닷물은 10 미터마다 거의 정확히 1 바를 더하므로, 수심 20 미터의 잠수자는 위의 대기까지 쳐서 3 바의 절대 압력을 받습니다. 감압표도 기체 소모량도 공기통 압력도 모두 이 하나의 관계에서 나옵니다. 잠수의 실기 전체는 다른 어떤 단위보다 바로 가르치기가 쉽습니다.
둘레의 기계는 몇 바에서 일합니다. 자동차 타이어는 2 에서 2.5 바로 채우고, 공장의 압축 공기는 6 에서 8 바로 흐르며, 수돗물은 3 에서 6 바로 닿고, 에스프레소 기계는 9 바로 뽑습니다. 이 9 라는 값은 하도 자리를 잡아서 기계의 앞면에 찍혀 있을 정도입니다. 손목시계는 방수 등급을 바로 적으며, 10 바는 이름값으로 수심 100 미터에 해당합니다.
계기압과 절대압의 갈림은 여기서 어디보다 무겁게 작용합니다. 타이어 압력계가 2.2 바를 가리킬 때 그것은 둘레의 공기보다 2.2 바 높다는 뜻이고, 안쪽의 절대압은 3.2 바입니다. 산업계는 계기압을 barg, 절대압을 bara 로 갈라 적습니다. 이 둘을 섞는 것은 규격서에서도 안전 계산에서도 흔한 잘못의 뿌리입니다.
표준화 기관들은 수십 년 동안 파스칼을 밀며 바를 피하라고 권해 왔지만 큰 효험은 없었습니다. 일관된 대안은 킬로파스칼이고 캐나다와 오스트레일리아와 아시아 일부에서 쓰입니다. 그러나 100 킬로파스칼은 1 바만큼 자연스럽게 읽히지 않고, 버릇이 권고보다 세다는 것이 증명되었습니다.
1 바는 10 만 파스칼, 100 킬로파스칼, 1000 밀리바, 또는 약 14.5 제곱인치당 파운드와 같습니다.