홍라이프 계산기반동 에너지 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
반동은 총을 쏠 때 총이 뒤로 밀리는 힘입니다. 이 계산기는 SAAMI가 공개한 방법으로, 총 무게, 탄두 무게, 장약량, 총구 속도에 소총·산탄총·권총별 가스 계수를 써서 자유 반동 에너지와 속도를 추정합니다.
계산 방법
반동 속도 V = (WE × VE + WPC × f × VE) ÷ (7,000 × WF)
자유 반동 에너지 = WF ÷ 64.34 × V² (ft·lbf)
반동 운동량 = WF ÷ 32.17 × V (lbf·s)
- WE는 탄두(또는 산탄과 와드) 무게, WPC는 장약량(그레인), VE는 총구 속도(fps), WF는 조준경을 포함한 총 무게(lb)입니다.
- f는 장약 가스 속도 계수로, 고위력 소총 1.75, 일반 산탄총·권총 1.50, 긴 총열 산탄총 1.25입니다.
- 7,000그레인 = 1lb, 64.34 = 2 × 32.17ft/s²입니다.
원리
운동량은 보존됩니다. 탄두와 장약 가스가 앞으로 밀려 나가면 총은 같은 크기의 운동량으로 뒤로 밀립니다. 가스는 탄두보다 빠르게 총구를 빠져나가므로 더 높은 속도 f × VE를 씁니다. 앞쪽 운동량 합을 총의 질량으로 나누면 뒤로 가는 속도가 되고, 운동에너지 ½mv²로 반동 에너지를 구합니다. 무거운 총은 더 느리게 밀리고, 에너지는 속도의 제곱에 비례하므로 반동 에너지가 크게 줄어듭니다.
예제 풀이
기본값인 고위력 소총(f = 1.75), 총 무게 8lb, 탄두 150그레인, 장약 46그레인, 2,820fps로 계산합니다.
- 탄두 운동량 항 = 150 × 2,820 = 423,000입니다.
- 가스 항 = 46 × 1.75 × 2,820 = 227,010(가스 속도 4,935fps)입니다.
- V = 650,010 ÷ (7,000 × 8) = 11.61fps = 3.54m/s입니다.
- 자유 반동 에너지 = 8 ÷ 64.34 × 11.61² = 16.8ft·lbf = 22.7J입니다.
- 반동 운동량 = 2.89lbf·s, 총 무게 = 3.63kg입니다.
| 총구 속도 (fps) | 자유 반동 에너지 (ft·lbf) |
|---|---|
| 705 | 1 |
| 1,410 | 4.2 |
| 2,115 | 9.4 |
| 2,820 | 16.8 |
| 3,525 | 26.2 |
| 4,230 | 37.7 |
| 5,640 | 67 |
결과 해석
자유 반동 에너지는 탄과 총을 비교하는 표준적인 방법입니다. 총이 무겁고 탄두가 가볍고 속도가 낮을수록 줄어듭니다. 체감 반동은 개머리판 맞춤, 반동 패드, 총구 제퇴기, 사격 자세에도 달려 있는데 이 계산에는 포함되지 않습니다. SAAMI의 일반적인 12게이지 예시는 약 30ft·lb가 나옵니다.
흔한 실수
- 조준경과 마운트를 뺀 총 무게만 쓰는 경우
- 장약량을 빼서 반동을 크게 낮춰 잡는 경우
- 총 종류에 맞지 않는 가스 계수를 쓰는 경우
- 자유 반동과 체감 반동을 같은 것으로 여기는 경우
자주 묻는 질문
자유 반동이란 무엇인가요?
사수가 잡지 않고 총이 자유롭게 뒤로 움직일 수 있다고 볼 때의 반동 에너지입니다.
장약량은 왜 중요한가요?
장약 가스가 빠른 속도로 분출되어 운동량에 크게 더해지기 때문입니다.
SAAMI는 무엇인가요?
미국의 스포츠용 총기·탄약 제조업체 협회로, 관련 표준을 정하는 기관입니다.
출처: SAAMI, "Gun Recoil – Technical: Free Recoil Energy" (rev. 7/9/2018)