풍압이란?
풍압은 움직이는 공기가 벽, 지붕, 간판, 울타리, 태양광 패널 같은 표면에 단위 면적당 가하는 힘을 말합니다. 구조물의 풍하중 검토에서 가장 핵심이 되는 입력값이며, 돌풍이 물체를 얼마나 세게 밀어붙이는지 가늠하는 데 도움이 됩니다. 이 계산기는 널리 쓰이는 ASCE 방식의 간이 공식 \( P = 0.00256 \times v^{2} \)를 사용합니다. 여기서 풍압의 단위는 제곱피트당 파운드(psf), 풍속의 단위는 시속 마일(mph)이며, 함께 국제단위계(SI) 기준의 물리적 동압을 파스칼(Pa) 단위로도 보여 줍니다. (참고: 0.00256 계수와 ASCE 7은 미국 기준이며, 한국에서는 KBC 등 국내 건축구조기준의 풍하중 규정이 따로 적용됩니다.)
계산기 사용법
풍속을 mph 단위로, 바람을 정면으로 받는 표면의 면적을 제곱피트(ft²) 단위로 입력하세요. 계산기는 psf 단위의 풍압, 파운드힘(lbf) 단위의 표면 총 힘, 그리고 파스칼(Pa)로 환산한 풍압을 함께 알려 줍니다. 풍압에 면적을 곱하면 바람이 가하는 총 힘을 구할 수 있습니다.
공식 자세히 보기
간이 계수 0.00256은 표준 해수면 공기의 밀도와 단위 환산을 한데 묶은 값입니다. 그래서 풍압은 풍속의 제곱에 비례합니다. 즉 속도가 2배가 되면 풍압은 4배로 늘어납니다. SI 형태의 공식 \( P = \tfrac{1}{2}\rho v^{2} \)은 공기 밀도 \( \rho = 1.225 \ \text{kg/m}^3 \)을 사용하며, 속도는 초속 미터(m/s) 단위로 넣습니다(\( 1 \ \text{mph} = 0.44704 \ \text{m/s} \)). 실제 설계 하중에는 돌풍, 노출 정도, 높이, 형상 계수 등이 추가되므로, 이 결과는 기본적인 추정치로만 활용하세요.
계산 예시
100 ft² 크기의 벽에 60 mph의 바람이 분다고 가정해 봅시다.
$$ P = 0.00256 \times 60^{2} = 0.00256 \times 3600 = 9.216 \ \text{psf} $$총 힘 =
$$ 9.216 \times 100 = 921.6 \ \text{lbf} $$SI 단위로 환산하면 \( v = 60 \times 0.44704 = 26.82 \ \text{m/s} \)이므로,
$$ P = 0.5 \times 1.225 \times 26.82^{2} \approx 440.7 \ \text{Pa} $$자주 묻는 질문
풍압은 왜 이렇게 빠르게 커지나요? 풍압이 속도의 제곱에 비례하기 때문입니다. 풍속이 25% 빨라지면 풍압은 약 56% 증가합니다.
이 값을 설계 기준에 그대로 써도 되나요? 아니요. 이는 어디까지나 1차 추정치입니다. 공식적인 풍하중은 ASCE 7 같은 건축기준에 따라 돌풍, 노출, 지형, 형상 계수를 모두 반영해야 합니다.
미터법 값으로도 쓸 수 있나요? 속도는 mph 단위로 입력하세요. 다만 계산기가 참고용으로 SI 기준의 동압을 파스칼(Pa) 단위로도 함께 출력합니다.
