홍라이프 계산기기타 줄 장력 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
이 계산기는 스케일 길이, 조율한 음, 단위 무게(일반 강철 줄은 굵기)로 기타 줄의 장력을 구합니다. 균형 잡힌 줄 세트를 고르거나, 긴 스케일이나 낮은 튜닝이 연주감을 어떻게 바꾸는지 보거나, 넥에 무리가 가지 않게 할 때 쓰입니다.
계산 방법
T(lb) = UW × (2 × L × F)² ÷ 386.4
- UW = 단위 무게(길이당 질량, lb/in), L = 스케일 길이(인치), F = 진동수(Hz)
- 일반 강철 줄은 UW = ρ × π × d² ÷ 4, 강철 밀도 ρ = 0.2836lb/in³, d는 굵기(인치)
- 표준 음높이는 A4 = 440Hz 기준: f = 440 × 2^((n − 69) ÷ 12)
- 뉴턴 = lb × 4.4482216, kgf = lb × 0.45359237
원리
당겨진 줄은 길이, 장력, 길이당 질량으로 정해지는 진동수로 울립니다: F = (1 ÷ 2L) × √(T ÷ μ). 이를 정리하면 T = μ × (2LF)²입니다. 인치·파운드 단위에서는 단위 무게를 인치당 파운드 질량으로 재므로, 표준 중력가속도 386.4in/s²로 나눠 파운드 힘으로 바꿉니다. 그래서 장력은 스케일 길이의 제곱과 음높이의 제곱에 비례해, 스케일이 길거나 튜닝이 높으면 같은 줄도 눈에 띄게 팽팽해집니다.
예제 풀이
기본값: 스케일 25.5인치, E4(1번 줄, 329.63Hz), 일반 강철 0.010인치
- UW = 0.2836 × π × 0.010² ÷ 4 = 0.00002227lb/in(0.398g/m)
- 2 × L × F = 2 × 25.5 × 329.63 = 16,811
- T = 0.00002227 × 16,811² ÷ 386.4 = 16.3lb
- 다른 단위: 72.5N, 7.39kgf, 사용한 진동수 329.63Hz
| 스케일 길이 (in) | 줄 장력 (lb) |
|---|---|
| 6.38 | 1 |
| 12.8 | 4.1 |
| 19.1 | 9.2 |
| 25.5 | 16.3 |
| 31.9 | 25.5 |
| 38.2 | 36.7 |
| 51 | 65.2 |
결과 해석
일렉트릭 기타 세트는 손가락에 고르게 느껴지도록 줄마다 비슷한 장력을 맞추는 경우가 많으니, 세트의 다른 줄과 비교해 보십시오. 튜닝을 내리면 장력은 음높이의 제곱으로 줄어들므로, 같은 느낌을 원하면 더 굵은 줄이 필요할 수 있습니다. 여섯 줄 장력의 합은 넥에 걸리는 하중을 알려 줍니다. 스케일이 다른 기타로 바꿀 때 같은 줄 세트의 느낌이 달라지는 이유도 이 계산으로 확인할 수 있습니다.
흔한 실수
- 감은 줄에 굵기 공식을 쓰는 경우(단위 무게는 제조사 표에서 가져와야 합니다)
- 인치 칸에 mm 스케일 길이를 넣는 경우
- 카포가 진동 길이를 줄인다는 점을 잊는 경우
- 튜닝이 다른데 다시 계산하지 않고 장력을 비교하는 경우
자주 묻는 질문
.010 1번 줄의 장력은 얼마인가요?
25.5인치 스케일, 표준 음높이에서 약 16.3lb(72.5N)입니다.
스케일 길이는 장력에 어떤 영향을 주나요?
장력은 스케일 길이의 제곱에 비례해 긴 스케일일수록 팽팽합니다.
왜 386.4로 나누나요?
인치 단위 표준 중력가속도로, 파운드 질량을 파운드 힘으로 바꾸기 위해서입니다.
출처: D'Addario, "All About Guitar String Tension" · ISO 16:1975, Acoustics — Standard tuning frequency (A4 = 440 Hz)