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우리는 여름철 태풍이 불어올 때 일기예보에 귀를 기울이게 됩니다. 그때 뭔가 강력한 느낌의 '헥토파스칼'이란 단어를 자주 들을 수 있어요. 태풍의 중심기압을 수치로 알려주어서 그 세기를 가늠할 수 있게 해주는 단위입니다. 그럼, '헥토파스칼'과 대기압, 태풍과 중심기압에 대해 쉽고 확실하게 알 수 있는 시간을 가져보겠습니다.
1. 지구를 둘러싼 공기의 무게
여러분은 왜 우리가 우주로 떠내려가지 않는지 궁금한 적이 있으신가요? 그것은 눈에 보이지 않지만 지구를 둘러싼 공기(대기 大氣)가 누르는 무게 때문입니다. 대기는 지구를 둘러싸고 있는 공기의 큰 담요와 같습니다. 그 공기 담요의 무게는 모든 것을 지표면으로 밀어주고 있습니다. 이 공기의 무게가 대기압(大基壓)입니다. 그리고, 이 기압(氣壓) 측정을 돕는 단위가 바로 헥토파스칼(hPa)입니다.
2. 헥토파스칼이 뭐죠?
'헥토파스칼'은 대기압을 측정하는 단위로 지표 위의 공기가 얼마나 무거운지 말해줍니다.
헥토파스칼(Hecto-Pascal)의 기호는 hPa입니다. 원래 국제단위계(SI)에서 정한 압력의 단위는 파스칼(Pa)인데 그 크기가 너무 작아서, 기상학과 항공기의 운행에서 Pa의 100배를 뜻하는 hPa(헥토파스칼)을 많이 쓰게 된 것입니다.
Hecto는 그리스어로 100배라는 뜻의 접두사이니까요.
헥토파스칼의 공기 무게는 얼마나 큰가요?
1Pa는 1㎡의 넓이에 1N(뉴턴)의 힘이 작용하는 압력입니다.
그러므로 1 hPa는 1㎡의 넓이에 100N(뉴턴)의 힘이 작용하는 압력이 됩니다. 100배는 무겁다는 말이겠지요.
(1Pa = 1N/1㎡ / 1 hPa = 100N/1㎡)
그럼 여기서 N(뉴턴)의 단위도 살펴볼까요?
N(뉴턴)은 질량이 1㎏인 물체를 가속도 1㎨로 움직이게 하는 힘입니다.
따라서 헥토파스칼의 숫자가 클수록 공기는 무겁고, 무거우니까 움직임도 적습니다.
표준기압의 헥토파스칼은?
지구 위 해수면의 한 지점으로부터 1,000㎞ 떨어진 거리까지의 있는 공기의 압력이 기압(atm = atmosphere)입니다. 표준 상태의 조건은 온도 0℃, 위도 45˚, 지구중력 980.66㎝/㎨일 때, 수은주가 760㎜Hg을 나타내는 상태를 말합니다. 이 표준 상태의 헥토파스칼 값이 바로 1,013 hPa이고 대기의 표준기압이 되는 것입니다. 따라서 기압이 표준기압 1,013과의 차이가 클수록 공기 이동의 속도(풍속)가 빨라집니다.
왜 '파스칼' 이름인가요?
파스칼(Pascal), 어디서 들어본 이름 같으시지요? 네, 바로 그 유명한 철학자 '파스칼'의 이름이 맞습니다. 프랑스의 철학자이면서 수학자, 물리학자, 사상가인 파스칼(Blaise Pascal)은 1648년 산꼭대기와 평지에서 수은기둥의 높이가 각각 다르다는 것을 통해 대기압의 존재를 확실히 증명했습니다. 때문에 그의 이름이 기압 측정의 단위에 쓰이게 된 것입니다. (이탈리아의 토리첼리도 수은기둥을 이용하여 진공과 공기의 압력 실험을 증명했습니다.)
단위 N도 만유인력을 발견한 아이작 뉴턴(Sir Isaac Newton)의 이름을 붙인 것입니다.
뉴턴은 사과가 떨어지는 것을 보고 지구와 지표면상의 모든 물체 사이에 작용하는 힘, '만유인력'을 발견했습니다.
파스칼은 그 '만유인력'에 의해 눈에 보이지 않는 공기도 지표면으로 누르는 무게(힘)를 가지고 있다는 것을 증명한 것입니다.
언제부터 밀리바 대신 헥토파스칼이 쓰였나요?
예전에는 태풍을 예보하는 일기도에서 밀리바(mb)라는 단위를 썼습니다.(1mb=100Pa) 그러다가 1987년에 국제 항공 기상 분야에서 hPa이 사용되었습니다. 한동안 mb와 hPa가 공동으로 쓰였지만, 우리나라 기상청에서 1993년 1월 1일부터 "기상통보에 사용하던 밀리바(mb)를 헥토파스칼(hPa)로 변경한다"라고 공표하였습니다. 그래서 우리는 헥토파스칼이란 명칭을 자주 듣게 된 것입니다.
3. 헥토파스칼로 태풍의 세기를 알 수 있나요?
태풍은 따뜻한 바닷물 위로 강한 소용돌이 바람과 구름이 생기면서 발생합니다. 태양에 의해 바닷물의 온도가 높아지면 따뜻하고 습한 공기가 위로 상승하게 됩니다. 이렇게 공기가 상승해 버리면 바다 표면에 기압이 낮은 일종의 '구멍'이 생기고, 그 구멍으로 주위의 차가운 공기가 돌진합니다. (기압이 낮고 온도가 높은 곳으로 기압이 높고 온도가 낮은 공기가 이동하는 것입니다. ) 따뜻한 공기는 계속 위로 상승하며 구름을 만들고, 공기의 빠른 이동과 함께 회전 운동이 생기는데 바다에서 더 많은 공기와 수분이 유입될수록 회전 운동은 더욱 강해집니다. 이 강력한 바람을 동반한 회전하는 폭풍이 태풍이 되는 것입니다.
여기서 중심에 있는 '구멍'이 '태풍의 눈'이 되는 것이며, 그곳의 기압을 '중심기압'이라고 합니다.
결국 태풍의 중심기압에서 헥토파스칼 숫자가 낮을수록 기압이 낮으니, 주변과 기압의 차이가 커서 더 강력한 태풍이 되는 것입니다.
일기예보를 보다 보면 "현재 태풍의 중심기압은 980 hPa이며, 세력이 강해지는 내일모레쯤에는 중심기압 940 hPa이 예상됩니다."라는 말을 들으실 수도 있습니다. 이것으로 태풍의 눈이 이동하면서 헥토파스칼 숫자도 변하고, 숫자가 낮아질수록 강력하다는 것을 알 수 있습니다.
이렇게 바다에서 발생한 태풍은 이동하면서 강해질 수도 약해질 수도 있습니다. 하지만 열대지방을 지나 육지로 북상하며 점차 수온은 낮아지고 차가운 공기가 계속 유입되어 중심기압이 높아지고 결국 소멸하게 됩니다.
4. 역대 태풍의 헥토파스칼
우리나라에 큰 피해를 끼친 역대 태풍들의 중심기압 순위를 살펴보겠습니다.
대부분 중심기압의 헥토파스칼이 950~960대였던 것을 알 수 있습니다. 때문에 이 수치와 '일 최대풍속'을 함께 살펴보면 태풍의 강도를 예상할 수 있고, 이에 따른 피해 예방에 더 주의를 기울일 수 있습니다.
현재, 우리나라로 태풍 '마와르(MAWAR)'가 북상하고 있습니다. 지금 5월 25일 현재 괌에 위치하고 있으며, 중심기압이 무려 915 hPa이나 되는 엄청난 초강력태풍으로 많은 피해를 입히고 있다고 합니다. 제발 빨리 세력이 약해지기를 바라며 피해가 그만 일어나면 좋겠습니다.
우리는 일기예보를 통해 태풍의 경로와 강도의 변화를 주의 깊게 살펴보고 대비하여, 올여름 모든 태풍으로부터 무사했으면 좋겠습니다.
| 태풍 이름 | hPa 헥토파스칼 | 발생년도 |
| 사라 | 951.5 | 1959 |
| 매미 | 954.0 | 2003 |
| 힌남노 | 955.9 | 2022 |
| 마이삭 | 957.0 | 2020 |
| 하이선 | 957.6 | 2020 |
| 사오마이 | 959.6 | 2006 |
| 셀마 | 961.5 | 1987 |
| 다이너 | 961.7 | 1987 |
| 볼라벤 | 961.9 | 2012 |
| 루사 | 962.6 | 2002 |
