고도별 기압 계산기

계산 입력

해수면 기준 고도 (m)

해수면 기압 P0 (hPa)

결과

해당 고도의 기압

898.76

hPa (밀리바)

기압 (kPa)	89.876 kPa
기압 (atm)	0.887 atm

고도별 기압 계산기란?

이 계산기는 대류권을 대상으로 한 표준대기 모델을 사용해 특정 고도에서의 대기압(기압)을 추정합니다. 높이 올라갈수록 머리 위에 쌓인 공기의 양이 줄어들기 때문에 기압은 점점 낮아집니다. 계산 결과는 헥토파스칼(hPa, 밀리바와 동일), 킬로파스칼(kPa), 표준대기압(atm) 세 가지 단위로 표시됩니다.

해수면 위 고도가 높아질수록 대기압이 낮아집니다.

사용 방법

해수면 기준 고도를 미터(m) 단위로 입력하고, 해수면 기압 \(P_0\)를 hPa 단위로 입력하세요. 표준 해수면 기압은 1013.25 hPa이지만, 더 정확한 값을 원한다면 해당 지역에서 실제로 발표된 해수면 기압을 넣으면 됩니다. 계산하기를 누르면 그 높이에서의 기압을 확인할 수 있습니다.

공식 살펴보기

이 모델은 다음 공식을 사용합니다.

$$P = P_0 \left(1 - \frac{0.0065\,h}{288.15}\right)^{5.255}$$

여기서 0.0065 K/m는 표준 기온 감률(고도에 따른 온도 감소율), 288.15 K는 표준 해수면 온도이며, 지수 5.255는 중력가속도, 공기의 몰질량, 기체 상수로부터 유도된 값입니다. 이 공식은 대략 11,000 m(대류권)까지 유효합니다.

기압 공식에 따라 압력은 고도에 따라 비선형적으로 감소합니다.

계산 예시

고도 1000 m, \(P_0 = 1013.25\) hPa인 경우를 살펴보겠습니다. 괄호 안의 값은 \(1 - (0.0065 \times 1000 / 288.15) = 1 - 0.022557 = 0.977443\)이 됩니다. 이를 5.255제곱하면 약 0.88699가 되고, \(1013.25 \times 0.88699 \approx 898.76\) hPa, 즉 약 89.88 kPa가 나옵니다.

기압 공식에 사용된 상수

이 계산기에서 사용하는 기압 공식은 하층 대기(대류권)를 일정한 온도 감율을 가진 것으로 모델링합니다. 고도 \(h\) (미터 단위)에서의 기압은:

$$P = P_0\left(1 - \frac{L\,h}{T_0}\right)^{5.255}$$

아래의 고정 상수들은 국제 표준 대기(ISA)에서 나온 것이며 공식에 내장되어 있습니다.

기호	의미	값
\(P_0\)	표준 해면 기압 (기본값; 직접 입력 가능)	1013.25 hPa
\(L\)	온도 감율	0.0065 K/m
\(T_0\)	표준 해면 온도	288.15 K (15 °C)
\(g\)	표준 중력 가속도	9.80665 m/s²
\(M\)	건조 공기의 몰 질량	0.0289644 kg/mol
\(R\)	보편 기체 상수	8.31447 J/(mol·K)

지수 5.255의 유래

지수는 임의적이지 않습니다 — 이는 무차원 그룹 \(\frac{gM}{RL}\)입니다:

$$\frac{gM}{RL} = \frac{9.80665 \times 0.0289644}{8.31447 \times 0.0065} = 5.2558$$

이는 작동 공식에서 사용되는 5.255로 반올림됩니다.

유효성: 이 단일 층 형태는 0.0065 K/m의 일정한 온도 감율을 가정하며 대류권 내에서만 유효하고, 대략 11,000 m (권계면의 기저)까지만 적용됩니다. 그 위의 고도에서는 온도 프로필이 변하므로 다른 층 모델을 사용해야 합니다.

자주 묻는 질문

고도가 높아지면 왜 기압이 낮아지나요? 머리 위에 쌓인 공기 기둥이 짧아지고 가벼워지면서 누르는 무게가 줄어들기 때문입니다.

hPa는 어떤 단위인가요? 헥토파스칼은 기상학에서 쓰는 SI 단위로, 1 hPa는 1 밀리바와 같습니다.

어디서나 정확한가요? 이 계산은 표준대기를 가정합니다. 실제 환경(기온, 기압 배치 등)에 따라 값이 달라지므로, 가장 정확한 결과를 얻으려면 해당 지역의 실제 해수면 기압을 입력하세요.