ํ์ดํ ๋ฌด๊ฒ ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋?
ํ์ดํ ๋ฌด๊ฒ ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ์ธ๊ฒฝ(OD), ๋ด๊ฒฝ(ID), ๊ธธ์ด, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์ฌ์ง์ ๋ฐ๋๋ฅผ ๋ฐํ์ผ๋ก ์ค๊ณต(์์ด ๋น) ํ์ดํ์ ๋ฌด๊ฒ๋ฅผ ๊ณ์ฐํด ์ฃผ๋ ๋๊ตฌ์ ๋๋ค. ํ์๊ฐ, ์คํ ์ธ๋ฆฌ์ค๊ฐ, ๊ตฌ๋ฆฌ, ์๋ฃจ๋ฏธ๋, PVC ๋ฑ ์ด๋ค ์ฌ์ง์๋ ์ฌ์ฉํ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ํด๋น ์ฌ์ง์ ์ ํํ ๋ฐ๋๋ง ์ ๋ ฅํ๋ฉด ๋ฉ๋๋ค. ๋ฌผ๋ฆฌํ๊ณผ ๊ธฐํํ ์๋ฆฌ์ ๊ธฐ๋ฐํ ๋ฒ์ฉ ๊ณ์ฐ๊ธฐ์ด๋ฏ๋ก ํน์ ๊ตญ๊ฐ์ ๊ท๊ฒฉ์ด๋ ๊ฐ์ ์ ์ฝ๋งค์ด์ง ์์ต๋๋ค.
์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
์ธ๊ฒฝ๊ณผ ๋ด๊ฒฝ์ ๋ฐ๋ฆฌ๋ฏธํฐ(mm), ๊ธธ์ด๋ ๋ฏธํฐ(m), ์ฌ์ง ๋ฐ๋๋ ์ธ์ ๊ณฑ๋ฏธํฐ๋น ํฌ๋ก๊ทธ๋จ(kg/mยณ) ๋จ์๋ก ์ ๋ ฅํ์ธ์. ์๋ฅผ ๋ค์ด ํ์๊ฐ์ ์ฝ 7850 kg/mยณ, ์๋ฃจ๋ฏธ๋์ ์ฝ 2700 kg/mยณ, ๊ตฌ๋ฆฌ๋ ์ฝ 8960 kg/mยณ์ ๋๋ค. ์ ๋ ฅ์ ์๋ฃํ๋ฉด ์ ์ฒด ๋ฌด๊ฒ(kg)์ ํจ๊ป ๋ฏธํฐ๋น ๋ฌด๊ฒ, ๋จ๋ฉด ๋ง ๋ฉด์ , ์ฌ์ง ๋ถํผ๋ฅผ ํจ๊ป ๋ณด์ฌ ๋๋ฆฝ๋๋ค.
๊ณ์ฐ ๊ณต์ ์ดํด๋ณด๊ธฐ
ํ์ดํ๋ ์์ด ๋น ์๊ธฐ๋ฅ์ ๋๋ค. ๊ทธ ๋จ๋ฉด์ ๊ณ ๋ฆฌ(ํํ) ๋ชจ์์ด๋ฉฐ, ๋ฉด์ ์ \(\pi \times (\text{OD}^{2} - \text{ID}^{2}) / 4\) ๋ก ๊ตฌํฉ๋๋ค. ์ด ๋ฉด์ ์ ๊ธธ์ด๋ฅผ ๊ณฑํ๋ฉด ์ฌ์ง์ ๋ถํผ๊ฐ ๋์ค๊ณ , ๋ถํผ์ ๋ฐ๋๋ฅผ ๊ณฑํ๋ฉด ์ง๋์ด ๋ฉ๋๋ค.
$$W = \frac{\pi}{4}\left(\left(\frac{\text{OD (mm)}}{1000}\right)^{2} - \left(\frac{\text{ID (mm)}}{1000}\right)^{2}\right) \times \text{Length (m)} \times \text{Density}$$
๊ณ์ฐ ๊ณผ์ ์์๋ ์ง๊ฒฝ์ ๋ฐ๋ฆฌ๋ฏธํฐ์์ ๋ฏธํฐ๋ก ๋ณํํ๋ฏ๋ก ๋ฉด์ ์ mยฒ, ๋ถํผ๋ mยณ, ๋ฌด๊ฒ๋ ํฌ๋ก๊ทธ๋จ(kg) ๋จ์๋ก ์ฐ์ถ๋ฉ๋๋ค.
์์ ๋ก ์์๋ณด๊ธฐ
์ธ๊ฒฝ 100 mm, ๋ด๊ฒฝ 90 mm, ๊ธธ์ด 6 m, ๋ฐ๋ 7850 kg/mยณ์ธ ๊ฐ๊ด์ ์๋ก ๋ค์ด ๋ณด๊ฒ ์ต๋๋ค. ๋จ์๋ฅผ ๋ณํํ๋ฉด \(\text{OD} = 0.1\,\text{m}\), \(\text{ID} = 0.09\,\text{m}\)์ ๋๋ค. $$\text{๋ฉด์ } = \pi \times (0.1^{2} - 0.09^{2}) / 4 = \pi \times (0.01 - 0.0081)/4 = \pi \times 0.0019/4 \approx 0.0014923\,\text{m}^{2}$$ $$\text{๋ถํผ} = 0.0014923 \times 6 \approx 0.0089536\,\text{m}^{3}$$ $$\text{๋ฌด๊ฒ} \approx 0.0089536 \times 7850 \approx 70.28\,\text{kg}$$
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
์ด๋ค ๋ฐ๋๋ฅผ ์ ๋ ฅํด์ผ ํ๋์? ํ์ดํ ์ฌ์ง์ ๋ฐ๋๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ธ์. ํ์๊ฐ/์ฐ๊ฐ์ ์ฝ 7850 kg/mยณ, ์คํ ์ธ๋ฆฌ์ค๊ฐ์ ์ฝ 8000, ์๋ฃจ๋ฏธ๋์ ์ฝ 2700, ๊ตฌ๋ฆฌ๋ ์ฝ 8960, PVC๋ ์ฝ 1400์ ๋๋ค.
์์ด ๊ฝ ์ฐฌ ๋ด(ํ๋ด)์๋ ์ธ ์ ์๋์? ๋ค, ๋ด๊ฒฝ(ID)์ 0์ผ๋ก ์ ๋ ฅํ๋ฉด ์์ด ๊ฝ ์ฐฌ ์๊ธฐ๋ฅ์ผ๋ก ๊ณ์ฐ๋ฉ๋๋ค.
๋ฒฝ ๋๊ป๋ง ์๊ณ ์๋ค๋ฉด? ๋ด๊ฒฝ = ์ธ๊ฒฝ โ 2 ร ๋ฒฝ ๋๊ป ๊ณต์์ผ๋ก ๋ด๊ฒฝ์ ๊ตฌํ ๋ค ๊ทธ ๊ฐ์ ์ ๋ ฅํ์ธ์.