파이프 단면적이란?
파이프 단면적은 유체가 흐르는 원형 통로의 넓이로, 파이프 축에 수직으로 측정합니다. 이때 기준이 되는 것은 바깥지름이 아니라 내경(안지름, 보어)입니다. 실제 유량을 결정하는 것이 바로 안쪽 통로의 크기이기 때문이죠. 단면적은 유체역학, 배관, 공조(HVAC), 공정 엔지니어링에서 가장 기본이 되는 값으로, \(Q = A \times v\) 관계식을 통해 유속과 체적 유량을 이어주는 핵심 변수입니다.
계산기 사용법
파이프의 내경을 입력하고 단위(mm, cm, 인치, 미터)를 선택하세요. 계산기는 단면적과 함께 반지름, 보어 둘레까지 함께 보여줍니다. 단면적은 선택한 단위의 제곱으로 표시됩니다. 반드시 내경을 사용해야 하며, 공칭 호칭 지름으로 표기된 파이프라면 바깥지름에서 벽 두께의 2배를 빼서 내경을 구하면 됩니다.
공식 풀이
원의 넓이는 \(A = \pi r^{2}\)이고, 반지름 \(r\)은 지름 \(D\)의 절반(\(D/2\))이므로 이를 대입하면 다음과 같이 됩니다.
$$A = \pi \left(\frac{D}{2}\right)^{2} = \frac{\pi D^{2}}{4}$$파이프 규격은 보통 지름으로 표시되기 때문에 지름을 그대로 쓰는 이 공식이 편리합니다. 상수 \(\pi/4\)는 약 0.7854이므로, \(A \approx 0.7854 \times D^{2}\) 로 빠르게 어림셈할 수도 있습니다.
계산 예시
내경이 50 mm인 파이프의 경우:
$$A = \frac{\pi \times 50^{2}}{4} = \frac{3.14159 \times 2500}{4} = 1963.495 \text{ mm}^{2}$$반지름은 25 mm, 둘레는 \(\pi \times 50 = 157.08 \text{ mm}\) 가 됩니다.
자주 묻는 질문
내경과 외경 중 무엇을 입력해야 하나요? 유로 면적 계산에는 내경(보어)을 사용하세요. 외경을 쓰면 실제보다 면적이 크게 나옵니다.
면적의 단위는 무엇인가요? 입력한 길이 단위의 제곱으로 나옵니다. mm를 입력하면 mm², 인치를 입력하면 in²와 같은 식입니다.
유량 계산에도 쓸 수 있나요? 네. 단면적에 유속을 곱하면 체적 유량을 얻을 수 있습니다(\(Q = A \times v\)). 이때 단위를 일관되게 맞추는 것만 주의하세요.
