홍라이프 계산기TDS 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
총용존고형물(TDS)은 물에 녹아 있는 염류 등 물질의 질량입니다. 직접 재려면 시료를 증발시켜 남은 찌꺼기를 달아야 하므로, 대부분의 측정기는 전기전도도로 TDS를 추정합니다. 이 계산기는 전도도 측정값을 25°C 기준으로 보정한 뒤 환산계수 k를 곱해 TDS를 구합니다. 먹는 물, 수족관, 수경재배, 관개용수 관리에 쓰입니다.
계산 방법
EC25 = ECt ÷ [1 + α × (t − 25)]
TDS(mg/L) = k × EC25(µS/cm)
- ECt는 수온 t(°C)에서 잰 전도도(µS/cm)입니다.
- α는 온도계수(%/°C)로, 2%이면 2.0을 넣습니다.
- k는 환산계수로, 자연수에 대해 문헌상 0.54~0.96 범위이며 관개용수에서는 0.64~0.65를 흔히 씁니다.
- EC25는 mS/cm(= dS/m)로도 표시하고, k = 0.54와 0.96일 때 TDS를 범위로 보여 줍니다.
원리
순수한 물은 전기가 거의 통하지 않습니다. 염류가 녹으면 전하를 띤 이온으로 나뉘고 이 이온이 전류를 나르므로, 녹은 양에 거의 비례해 전도도가 커집니다. 그런데 이온마다 질량당 전하와 움직이는 속도가 달라 비례 상수 k는 물의 성분에 따라 바뀝니다. 또 물이 따뜻하면 이온이 빨리 움직여 전도도가 1°C당 약 2% 올라가므로, 환산하기 전에 25°C 값으로 맞춥니다.
예제 풀이
기본값 EC 850µS/cm, 수온 20°C, α = 2.0%/°C, k = 0.65로 계산합니다.
- 보정 계수 = 1 + 0.02 × (20 − 25) = 0.9입니다.
- EC25 = 850 ÷ 0.9 = 944µS/cm = 0.944mS/cm입니다.
- TDS = 0.65 × 944.4 = 614mg/L입니다.
- 범위를 보면 k = 0.54일 때 510mg/L, k = 0.96일 때 907mg/L입니다.
| 측정한 전기전도도 (µS/cm) | 총용존고형물 (mg/L ≈ ppm) |
|---|---|
| 212 | 153 |
| 425 | 307 |
| 638 | 460 |
| 850 | 614 |
| 1,062 | 767 |
| 1,275 | 921 |
| 1,700 | 1,228 |
결과 해석
세계보건기구(WHO)는 TDS가 약 600mg/L 미만인 물은 대체로 맛이 좋다고 여겨지고, 약 1,000mg/L을 넘으면 점점 맛이 나빠진다고 설명합니다. 다만 TDS만으로 안전성을 판단할 수는 없습니다. 세균은 잡히지 않고, 납이나 질산염 같은 유해 물질은 TDS가 낮아도 있을 수 있습니다. 관개에서는 dS/m 단위 전도도로 작물의 염해 위험을 판단합니다.
흔한 실수
- 측정기의 TDS 표시값을 정확한 값으로 여기는 경우(가정한 k에 따른 추정값입니다)
- 온도가 다른 측정값을 보정 없이 비교하는 경우
- 한 종류의 물에 맞춘 k를 성분이 전혀 다른 물에 쓰는 경우
- TDS가 낮으면 마셔도 안전하다고 생각하는 경우
자주 묻는 질문
ppm과 mg/L은 같은가요?
묽은 담수에서는 1mg/L이 질량 기준 약 1ppm입니다.
같은 물인데 측정기마다 TDS가 다른 이유는?
측정기마다 내장된 k값(예: 0.5, 0.7)이 다르기 때문입니다.
우리 물에 맞는 k는 어떻게 구하나요?
같은 시료로 증발 잔류물 TDS와 전도도를 재서 그 비를 구하면 됩니다.
출처: Singh, T. & Kalra, Y. P. (1975), "Specific conductance method for in situ estimation of total dissolved solids", Journal AWWA 67(1): 99–100 · World Health Organization, Guidelines for Drinking-water Quality, "Total dissolved solids" background document