홍라이프 계산기샤워·목욕 비용 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
샤워 한 번에는 비용이 두 번 듭니다. 물과 하수도 요금, 그리고 그 물을 데우는 에너지 요금이며, 대개 데우는 비용이 더 큽니다. 이 계산기는 유량, 샤워 시간, 온도 상승, 요금 단가, 온수기 효율로 1회 비용과 물·에너지 사용량, 매일 샤워할 때의 1년 비용을 추정합니다.
계산 방법
- 물 사용량(L) = 유량(L/min) × 시간(분)
- 에너지(kWh) = 리터 × 4.186 × 온도 상승(K) ÷ 3,600 ÷ (효율 ÷ 100)
- 1회 비용 = 리터 ÷ 1,000 × m³당 수도 요금 + 에너지 × kWh당 단가
- 매일 샤워 시 연 비용 = 1회 비용 × 365
온도 상승은 들어오는 찬물과 실제 샤워하는 물의 온도 차입니다. 10°C 수돗물을 40°C로 데우면 30K입니다. 수도 요금에는 하수도 요금도 포함하고, 효율에는 보일러나 온수기의 손실을 반영합니다.
원리
물을 데우는 데 드는 열량은 질량 × 비열 × 온도 변화입니다. 물의 비열은 약 4.186kJ/(kg·K)이고 물 1L는 약 1kg이므로, 물 1L를 1K 올리는 데 4.186kJ가 필요합니다. kJ를 3,600으로 나누면 kWh가 됩니다. 효율이 90%인 온수기는 이 열량의 1 ÷ 0.9배만큼 연료 에너지를 써야 합니다. 목욕이라면 욕조 물의 양을 넣으면 되며, 욕조를 가득 채우면 보통 80~150L입니다.
예제 풀이
- 입력값은 9L/min, 8분, 30K, 수도 3달러/m³, 에너지 0.10달러/kWh, 효율 90%입니다.
- 물 사용량은 9 × 8 = 72L입니다.
- 공급 열량은 72 × 4.186 × 30 ÷ 3,600 = 2.51kWh입니다.
- 구입 에너지는 2.51 ÷ 0.90 = 2.79kWh입니다.
- 비용은 물 72 ÷ 1,000 × 3달러 = 0.216달러와 에너지 2.79 × 0.10달러 = 0.279달러를 더한 0.495달러이며, 0.50달러로 표시됩니다.
- 1년 비용은 0.495달러 × 365 = 180.70달러입니다.
| 온수기 효율 (%) | 샤워 1회 비용 |
|---|---|
| 22.5 | $1.33 |
| 45 | $0.77 |
| 67.5 | $0.59 |
| 90 | $0.50 |
| 112 | $0.44 |
| 135 | $0.40 |
| 180 | $0.36 |
결과 해석
물 요금과 에너지 요금을 나누어 보면 어디서 아낄지 보입니다. 샤워 시간을 줄이면 둘 다 줄고, 절수형 샤워헤드도 둘 다 줄여 줍니다. 물 온도를 조금 낮추면 온도 상승이 작아져 에너지 비용이 그만큼 비례해 줄어듭니다.
흔한 실수
- 섞인 샤워 물 온도 대신 온수기 설정 온도를 기준으로 하는 경우
- 수도 요금에 하수도 요금을 빼는 경우
- 가스보일러로 데우는데 전기 단가를 넣는 경우
자주 묻는 질문
샤워가 목욕보다 저렴한가요?
물의 양으로 비교합니다. 72L 샤워는 80~150L 목욕보다 적게 쓰지만, 유량이 큰 샤워를 오래 하면 더 많이 쓸 수 있습니다.
샤워기 유량은 어떻게 재나요?
부피를 아는 양동이를 채우는 데 걸린 시간을 재서 리터를 분으로 나눕니다.
겨울에 비용이 더 드는 이유는 무엇인가요?
수돗물이 차가워 온도 상승이 커지므로 리터당 에너지가 더 듭니다.
출처: NIST Chemistry WebBook — thermophysical properties of water · U.S. EPA WaterSense — showerheads specification