홍라이프 계산기공기총 FPE 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
공기총의 위력은 보통 총구에서의 에너지(foot-pounds of energy, FPE)로 나타냅니다. 이 계산기는 펠릿 무게와 속도로 FPE와 줄(J)을 구하고, 영국(그레이트브리튼)의 한도(공기소총 12ft·lb, 공기권총 6ft·lb)와 비교하며, 이 펠릿으로 한도에 이르는 속도도 보여 줍니다.
계산 방법
E(J) = ½ × m × v²
FPE = E ÷ 1.3558 ≈ 그레인 × fps² ÷ 450,437
한도 L에서의 속도: v = √(2 L ÷ m)
- m은 펠릿 질량(kg, 1그레인 = 64.79891mg), v는 속도(m/s, 1ft = 0.3048m)입니다.
- 영국 기준 한도는 공기소총 12ft·lbf, 공기권총 6ft·lbf입니다.
원리
펠릿의 총구 에너지는 운동에너지, 즉 질량의 절반에 속도의 제곱을 곱한 값입니다. 속도가 제곱되므로 속도가 조금만 바뀌어도 에너지는 눈에 띄게 달라집니다. 같은 공기총이라도 펠릿 무게에 따라 에너지가 조금씩 다른데, 압축 공기가 모든 펠릿에 똑같이 에너지를 전달하지는 않기 때문입니다. 에너지 식을 정리하면 법적 에너지 한도 안에서 그 펠릿이 낼 수 있는 최고 속도가 나오며, 무거운 펠릿일수록 더 느려야 합니다.
예제 풀이
기본값인 8.44그레인 펠릿, 780fps, 공기소총으로 계산합니다.
- 질량 = 0.5469g, 속도 = 780 × 0.3048 = 237.7m/s입니다.
- E = 0.5 × 0.0005469 × 237.7² = 15.46J입니다.
- FPE = 15.46 ÷ 1.3558 = 11.4ft·lbf입니다.
- 영국 한도 12ft·lbf의 95%로 한도 이내입니다.
- 이 펠릿으로 한도에 이르는 속도 = 243.9m/s = 800fps입니다.
| 펠릿 속도 | 총구 에너지 (ft·lbf) |
|---|---|
| 195 | 0.71 |
| 390 | 2.85 |
| 585 | 6.41 |
| 780 | 11.4 |
| 975 | 17.81 |
| 1,170 | 25.65 |
| 1,560 | 45.6 |
결과 해석
속도는 총구 가까이에서 속도 측정기(크로노그래프)로 여러 발을 재십시오. 발마다 속도가 조금씩 다르기 때문입니다. 규정은 나라마다 크게 다르고 많은 나라가 줄 단위로 한도를 두므로 거주 지역의 법을 확인해야 합니다. 한도에 가까운 결과는 발사 간 편차나 펠릿 교체에 대한 여유가 거의 없다는 뜻입니다.
흔한 실수
- 아주 가벼운 펠릿으로 잰 광고 속도를 쓰는 경우
- 한 종류 펠릿으로 재고 다른 펠릿을 쓰는 경우
- 에너지가 속도의 제곱으로 커진다는 점을 잊는 경우
- 영국 한도가 다른 나라에도 적용된다고 생각하는 경우
자주 묻는 질문
영국의 공기소총 한도는?
그레이트브리튼에서는 총구 에너지가 12ft·lb를 넘는 공기소총, 6ft·lb를 넘는 공기권총은 총기 허가가 필요합니다.
FPE를 줄로 바꾸려면?
약 1.356을 곱합니다. 12ft·lb는 약 16.3J입니다.
몇 발을 재야 하나요?
평균과 최고값을 알 수 있도록 여러 발을 재십시오.
출처: The Firearms (Dangerous Air Weapons) Rules 1969 (SI 1969/47), rule 2 (legislation.gov.uk) · Kinetic energy ½mv²; 1 grain = 64.79891 mg, 1 ft·lbf = 1.3558179 J (NIST SP 811)