홍라이프 계산기관정 수량 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
이 계산기는 케이싱 안지름, 전체 깊이, 수면까지의 깊이로 관정(우물) 안에 고여 있는 물의 양을 구합니다. 관정을 염소 소독하기 전, 한 번에 쓸 수 있는 물의 양을 가늠할 때, 수질 시료 채취 전 퍼낼 양을 정할 때 쓸 수 있습니다.
계산 방법
물기둥 높이 h = 관정 전체 깊이 − 수면까지의 깊이
부피 V = π × (d ÷ 2)² × h
- d는 케이싱 안지름으로, 미터 모드에서는 cm, 미국 단위에서는 인치입니다.
- 깊이는 m 또는 ft이며, 결과는 리터와 미국갤런으로 나옵니다(1미국갤런 = 3.785411784L).
- 미터당 리터 = π × (d ÷ 2)² × 1,000(d는 m)이며, 피트당 갤런도 함께 보여 줍니다.
- 케이싱 전체 부피는 물기둥 대신 전체 깊이로 계산합니다.
원리
관정 케이싱은 세로로 박힌 관이고, 그 안의 물은 원기둥 모양입니다. 원기둥 부피는 단면적 × 높이입니다. 물은 케이싱 끝까지 차지 않고 정수위에서 멈추므로 그 아래 부분만 셉니다. 단면적은 지름의 제곱에 비례하므로 15cm 케이싱은 7.5cm 케이싱보다 미터당 네 배를 담습니다. 미국 단위에서는 인치 지름 d에 대해 피트당 0.0408 × d²갤런이라는 간편식이 흔히 쓰입니다.
예제 풀이
기본값: 미터 단위, 케이싱 15cm, 관정 깊이 60m, 수면 20m.
- 물기둥 = 60 − 20 = 40m입니다.
- 반지름 0.075m, 단면적 = π × 0.075² = 0.017671m²이므로 미터당 17.67L입니다.
- 부피 = 17.67 × 40 = 707L = 707 ÷ 3.785 = 187미국갤런입니다.
- 피트당: 0.017671 × 0.3048 × 1,000 ÷ 3.785 = 1.423갤런입니다.
- 케이싱 전체 = 17.67 × 60 = 1,060L입니다.
| 케이싱 안지름 | 고인 물의 양 (L) |
|---|---|
| 3.75 | 44 |
| 7.5 | 177 |
| 11.2 | 398 |
| 15 | 707 |
| 18.8 | 1,104 |
| 22.5 | 1,590 |
| 30 | 2,827 |
결과 해석
계산값은 지금 케이싱 안에 있는 물의 양이지, 관정이 공급할 수 있는 양이 아닙니다. 물이 다시 차는 속도는 대수층에 따라 달라 몇 분이면 차는 관정도, 몇 시간이 걸리는 관정도 있습니다. 소독약 투입량은 보통 관정 안의 물 부피를 기준으로 안내되므로 이 값이 출발점이 됩니다. 수위는 펌프를 끄고 안정된 뒤에 재십시오.
흔한 실수
- 케이싱 바깥지름을 쓰는 경우
- 펌프가 도는 중에 수위를 재는 경우
- 고인 물의 양을 관정의 양수량으로 보는 경우
- 지름은 cm, 깊이는 ft로 섞어 넣는 경우
자주 묻는 질문
6인치 관정은 피트당 몇 갤런인가요?
0.0408 × 6²로 약 1.47미국갤런입니다.
수면까지의 깊이는 어떻게 재나요?
수위 측정기를 케이싱 위에서 내려 잽니다.
깊은 관정일수록 물이 많나요?
물기둥이 높을 때만 그렇습니다. 깊어도 수위가 낮으면 고인 물은 적을 수 있습니다.
출처: NIST Special Publication 811, Appendix B (1 in, 1 ft, 1 US gallon) · Cylinder volume V = πr²h (standard geometry)