함수율이란?
함수율(수분 함량)은 물질 속에 포함된 수분의 비율을 질량 백분율로 나타낸 값입니다. 토양학, 목재 건조, 식품 가공, 농업은 물론 다양한 실험실 작업에서 가장 기본이 되는 측정값이죠. 이 계산기는 시료의 젖은 질량과 건조(오븐 건조) 질량을 입력하면 건량기준 또는 습량기준 함수율(%)로 환산해 줍니다.
계산기 사용법
먼저 건조하기 전에 시료의 무게를 재서 젖은(초기) 질량을 구합니다. 그다음 시료를 완전히 건조(보통 오븐 사용)한 뒤 다시 무게를 재서 건조 질량을 구합니다. 두 값을 같은 단위(그램, 킬로그램, 파운드 등 — 단위는 약분되어 사라집니다)로 입력하고 기준을 선택하면 함수율이 바로 표시됩니다. 또한 제거된 수분의 질량도 함께 확인할 수 있습니다.
공식 설명
시료에 들어 있는 수분의 양은 젖은 질량과 건조 질량의 차이와 같습니다. 이 값을 건조 질량으로 나누면 건량기준 값이 되고, 젖은 질량으로 나누면 습량기준 값이 됩니다.
건량기준:
$$\text{함수율(\%)} = \frac{\text{젖은 질량} - \text{건조 질량}}{\text{건조 질량}} \times 100$$습량기준:
$$\text{함수율(\%)} = \frac{\text{젖은 질량} - \text{건조 질량}}{\text{젖은 질량}} \times 100$$건량기준 값은 100%를 넘을 수도 있습니다(수분이 고형분보다 무거울 수 있기 때문이죠). 반면 습량기준 값은 항상 0%에서 100% 사이에 있습니다.
계산 예시
어떤 토양 시료의 젖은 상태 무게가 120g이고 오븐 건조 후 무게가 100g이라고 가정해 봅시다. 제거된 수분 = \(120 - 100 = 20\,\text{g}\). 건량기준으로는 $$\frac{20}{100} \times 100 = 20\%$$ 입니다. 습량기준으로는 $$\frac{20}{120} \times 100 \approx 16.67\%$$ 가 됩니다.
자주 묻는 질문
어떤 기준을 써야 하나요? 토양과 목재는 보통 건량기준으로 보고하고, 식품과 작물은 흔히 습량기준으로 보고합니다. 어떤 기준을 사용했는지 반드시 명시하세요.
건량기준 값이 100%를 넘는데 정상인가요? 네, 정상입니다. 수분이 고형분보다 무거우면 건량기준 함수율은 100%를 초과합니다.
단위가 결과에 영향을 주나요? 아니요. 젖은 질량과 건조 질량을 같은 단위로 입력하기만 하면 비율은 무차원이 되어 백분율 결과는 정확합니다.
