홍라이프 계산기열지수 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
열지수(heat index)는 기온과 상대습도를 합쳐 그늘에서 사람이 실제로 느끼는 더위를 온도로 나타낸 값입니다. 습도가 높으면 땀이 잘 증발하지 않아, 습한 32 °C는 훨씬 더 더운 건조한 날만큼 몸에 부담을 줍니다. 미국 국립기상청(NWS)이 폭염 주의보에 쓰는 지표로, 야외 작업이나 운동 계획, 노약자 돌봄에 참고할 수 있습니다.
계산 방법
- 섭씨를 화씨로 바꿉니다. F = T × 9/5 + 32
- 간이식: HI = 0.5 × (F + 61 + (F − 68) × 1.2 + RH × 0.094)
- 간이식 값과 F의 평균이 80 °F 이상이면 로스퍼스 회귀식을 씁니다. HI = −42.379 + 2.04901523F + 10.14333127RH − 0.22475541F·RH − 0.00683783F² − 0.05481717RH² + 0.00122874F²·RH + 0.00085282F·RH² − 0.00000199F²·RH²
- NWS 보정: 습도 13% 미만이고 80~112 °F이면 빼고, 습도 85% 초과이고 80~87 °F이면 더합니다.
- 다시 섭씨로 바꿉니다. °C = (HI − 32) × 5/9
원리
스테드먼(1979)은 옷을 입고 그늘에서 걷는 성인이 피부, 땀, 호흡으로 공기와 열을 주고받는 과정을 모형화해 기온과 습도 조합마다 체감 온도를 계산했습니다. 로스퍼스(1990)는 이 표를 쉽게 계산할 수 있도록 다항식으로 근사했고, 그것이 위의 회귀식입니다.
예제 풀이
- 입력값: T = 32 °C, RH = 60%입니다.
- F = 32 × 9/5 + 32 = 89.6 °F입니다.
- 간이식 = 91.08 °F, 89.6과의 평균 90.34 ≥ 80이므로 회귀식을 씁니다.
- 회귀식 결과 = 98.73371142 °F이며, 습도가 13~85% 사이라 보정은 없습니다.
- 섭씨로 바꾸면 (98.734 − 32) × 5/9 = 37.07428412 °C입니다.
- 98.7 °F는 90~103 °F 구간이므로 위험 단계는 extreme caution(매우 주의)입니다.
| 온도 (°C) | 열지수 (°C) |
|---|---|
| 8 | 6.422222222 |
| 16 | 15.22222222 |
| 24 | 24.02222222 |
| 32 | 37.07428412 |
| 40 | 62.64334158 |
| 48 | 101.9724792 |
| 64 | 221.9109947 |
결과 해석
NWS 기준은 주의 80~90 °F(약 27~32 °C, 오래 활동하면 피로), 매우 주의 90~103 °F(32~39 °C, 열경련·열탈진 가능), 위험 103~124 °F(39~51 °C, 열탈진 가능성 높음), 매우 위험 125 °F(52 °C) 이상(열사병 가능성 매우 높음)입니다. 80 °F 미만이면 "—"로 표시합니다.
흔한 실수
- 직사광선 아래에 그대로 적용합니다. NWS는 햇볕 아래에서 열지수가 최대 약 15 °F(8 °C) 높아질 수 있다고 안내합니다.
- 서늘한 날씨에 씁니다. 더운 조건을 위한 지표입니다.
- 기상청의 여름철 체감온도와 그대로 비교합니다. 기상청은 다른 산출식을 쓰므로 값이 다릅니다.
자주 묻는 질문
열지수와 WBGT는 같은가요?
아닙니다. WBGT는 햇볕과 바람까지 반영해 작업자와 운동선수 관리에 주로 쓰고, 열지수는 그늘에서의 기온과 습도만 씁니다.
습도가 높으면 왜 더 덥게 느껴지나요?
땀은 증발할 때만 몸을 식힙니다. 습한 공기는 이미 수증기가 많아 증발이 느려집니다.
회귀식의 정확도는 어느 정도인가요?
NWS는 유효 범위에서 스테드먼 값과 약 ±1.3 °F 오차라고 밝히고 있습니다.
출처: R. G. Steadman, The Assessment of Sultriness, Part I, Journal of Applied Meteorology 18(7), 861–873 (1979) · L. P. Rothfusz, The Heat Index Equation, NWS Technical Attachment SR 90-23 (1990) · NOAA National Weather Service, Heat Index (Weather Prediction Center calculator notes)