비중이란?
비중(SG, Specific Gravity)은 상대 밀도라고도 불리며, 어떤 물질의 밀도를 기준 물질의 밀도와 비교한 무차원 수치입니다. 기준 물질로는 보통 4°C의 순수한 물을 사용하며, 이때 물의 밀도는 1000 kg/m³입니다. 비중은 두 밀도의 비율이기 때문에 단위가 없습니다. 값이 1보다 크면 그 물질은 물보다 밀도가 높아 가라앉고, 1보다 작으면 물보다 가벼워 물 위에 뜹니다.
계산기 사용 방법
물질의 밀도를 킬로그램 매 세제곱미터(kg/m³) 단위로 입력하세요. 기준이 되는 물의 밀도는 기본값으로 1000 kg/m³가 설정되어 있지만, 다른 온도나 다른 유체를 기준으로 삼고 싶다면 값을 자유롭게 바꿀 수 있습니다. 계산기는 물질의 밀도를 기준 밀도로 나누어 비중을 즉시 계산하고, 동시에 가라앉는지 뜨는지까지 알려 줍니다.
공식 풀이
계산식은 매우 간단합니다. $$\text{SG} = \frac{\text{Substance Density}}{\text{Reference Water Density}}$$ 두 밀도가 같은 단위로 표현되므로 단위가 서로 상쇄되고, 순수한 비율만 남습니다. 엔지니어, 양조 전문가, 지질학자, 화학자 등은 이 값을 활용해 물질을 식별하거나 유체의 농도를 확인하고, 부력을 예측합니다.
예제로 살펴보기
바닷물의 밀도는 대략 1025 kg/m³입니다. \(1025 \div 1000 = 1.025\)가 됩니다. 이 값은 1보다 크기 때문에, 민물에서 뜨는 물체라면 밀도가 더 높은 바닷물에서는 조금 더 높이 떠오르게 됩니다.
자주 묻는 질문
비중과 밀도는 같은 것인가요? 아닙니다. 밀도는 단위(예: kg/m³)를 가지지만, 비중은 두 밀도의 비율로 단위가 없는 무차원 수치입니다.
왜 물의 밀도로 1000 kg/m³를 사용하나요? 이는 4°C 순수한 물의 밀도로, 물이 가장 큰 밀도를 갖는 지점이기 때문에 표준 기준값으로 사용됩니다.
\(\text{SG} = 1\)은 무엇을 의미하나요? 물질의 밀도가 물과 정확히 같다는 뜻입니다. 이 경우 물질은 가라앉지도 뜨지도 않고 물속에 떠 있는 상태를 유지합니다.
