양정-압력 변환 계산기란?
이 도구는 양정(수두, head), 즉 유체 기둥의 수직 높이를 압력으로 변환해 줍니다. 엔지니어, 펌프 기술자, 배관공은 양정과 압력을 서로 바꿔 쓰지만, 두 값을 변환하려면 유체의 밀도를 알아야 합니다. 양정 값을 미터 또는 피트로 입력하고 유체의 비중을 선택하면, 이에 해당하는 압력을 psi, kPa, bar, 파스칼 단위로 한눈에 확인할 수 있습니다.
사용 방법
1. 양정 높이를 입력합니다. 2. 단위(미터 또는 피트)를 선택합니다. 3. 유체의 비중을 설정합니다 — 물은 1.0, 해수는 약 1.025, 경유는 대략 0.85입니다. 계산기는 해당 유체 기둥 바닥에 작용하는 압력을 산출합니다. 정확한 비중만 입력하면 어떤 액체에든 적용할 수 있습니다.
공식 풀이
정수압(hydrostatic pressure)은 $$P = \rho \cdot g \cdot H$$ 로 표현됩니다. 여기서 \(\rho\)(로)는 kg/m³ 단위의 유체 밀도, \(g\)는 중력가속도(9.80665 m/s²), \(H\)는 미터 단위의 양정입니다. 담수의 밀도는 \(\rho = 1000\) kg/m³이며, 여기에 비중을 곱하면 모든 유체의 밀도를 구할 수 있습니다. 파스칼로 계산된 결과는 다른 단위로 변환됩니다(\(1\ \text{psi} = 6894.757\ \text{Pa}\), \(1\ \text{bar} = 100{,}000\ \text{Pa}\)).
계산 예시
물의 양정 10미터(비중 = 1.0)일 때: $$P = 1000 \times 9.80665 \times 10 = 98{,}066.5\ \text{Pa} = 98.07\ \text{kPa} = 0.981\ \text{bar} = 14.22\ \text{psi}$$ 입니다. 유용한 어림셈: 물 약 2.31피트가 1 psi에 해당합니다.
자주 묻는 질문
유체 종류가 중요한가요? 네. 밀도가 높은 유체일수록 같은 양정에서 더 큰 압력을 만들어냅니다. 그래서 비중을 입력값으로 사용하는 것입니다.
왜 압력 대신 양정을 쓰나요? 펌프 성능 곡선은 보통 양정으로 표시됩니다. 양정은 펌프로 보내는 유체의 종류와 무관하기 때문에, 성능 표시를 보편적으로 사용할 수 있기 때문입니다.
배관 지름도 영향을 주나요? 아니요. 유체 기둥에서 발생하는 정압은 높이, 밀도, 중력에만 의존하며 단면적과는 관계가 없습니다.
