각 금속들의 물성이나 기계적/화학적 성질은 다음에 설명하기로 하고, 오늘은 금속들의 규격을 바탕으로 단중을 구하는 방법을 알아보겠습니다.
Steel 관련 업계 종사자라면, 가장 기본이되는 것이기때문에 다 알고있으실 겁니다. 따라서 검색을 통해 이 블로그를 보고 계시는 분은, 신입사원이라 생각되기때문에 아주 쉽게 설명해드리도록 하겠습니다.
철이든 비철이든 모든 금속의 단중을 구하는 공식은 다음과 같습니다. 이 공식만 대입하면 모든 금속의 중량을 구할 수 있습니다.
단중 = 부피 X 비중 / 상수
간단하죠? 아직 잘모르시겠다고요? 그럼 좀 더 풀어서 설명해보겠습니다.
부피는 두께 X 단면적(한면의 넓이)이므로 아래와 같이 나타낼 수 있습니다.
단중 = 두께 X 단면적 X 비중 / 상수
좀 더 상세하게 들어가볼까요?
단면적은 한면의 넓이를 말하는 것이므로, 일반적인 사각형의 경우 가로 X 세로입니다.
단중 = 두께 X 가로 X 세로 X 비중 / 상수
※ 참고 : 판재가 아닌 파이프나 환봉과 같이 길이가 긴 제품들은 두께 대신 길이로 생각하면 쉽습니다. 두께, 가로, 세로는 다 아실테고 비중이랑 상수가 무엇인지 헷갈리실텐데요. 지금부터 알아보겠습니다.
1. 비중이란 무엇인가?
먼저 사전적의미로 비중이란 다음과 같습니다.
비중(比重) : 다른 것과 비교할 때 차지하는 중요도
'상대적으로 비중이 높다' 라고 표현할때처럼, 일상생활에 있어서 많이 쓰는 표현인 그 비중과 동일합니다. 그렇다면 비교했을때 어떻다라고 표현하기위해서는 비교대상이되는 기준이 있어야할텐데요. 이때 기준은 물입니다. 그리고 물을 1이라고 했을때 다른 것이 몇인지 알 수 있다는 것인데요. 물의 비중이 1이라는 것은, 물이 1M X 1M X 1M(1M^3, 1세제곱미터)의 중량이 1톤이라는 것입니다.
참고로 물의 비중이 1인 경우는 순수한 물 4℃일 때를 말합니다. 불순물이 섞여있거나, 온도가 다를 경우 비중은 달라집니다. 그리고 신기하게도 4도보다 온도가 높거나 낮아질 경우 비중은 떨어집니다. 중요한 사항은 아니니 대충 넘어가도록 하겠습니다.
2. 상수란 무엇인가?
앞에서 설명한 비중이 1인 물은 1M^3가 1ton입니다. 그러나 보통 업무에서 길이와 무게 단위를 미터나 톤으로 사용하지 않고, 보통 밀리미터(mm)와 킬로그램(kg)으로 사용합니다. 따라서 길이와 무게의 단위를 바꿔주기위해 상수를 사용한다는 것입니다.
예를 들어 설명해보겠습니다. 3T*200*1000L 이라는 규격의 철판이 있습니다. (일반 철판의 비중은 7.85입니다.) 이는 곧 두께가 3mm, 가로 200mm, 세로 1000mm라는 것인데요. 이것을 상수를 사용하지않고, 계산을 해보도록 하겠습니다.
0.0003M X 0.2M X 1M X 7.85 = 0.000471톤입니다.
소수점이 너무 많아 어렵지 않나요? 그래서 상수를 사용하는 것입니다. 중량구할때 상수는 100만인데요. 왜 상수가 백만일까요? 그 이유도 간단합니다. 1M는 1,000mm이고 1톤은 1,000Kg이므로 1,000 X 1,000 = 1,000,000이 되는 것입니다.
그럼 다시한번 3T*200*1000L이라는 규격의 철판중량을 구해보겠습니다. 물론 상수를 넣어서요.
3mm X 200mm X 1000mm X 7.85 / 1,000,000 = 4.71Kg
뭔가 훨씬 간결해지지 않았나요?
공식만 외울것이 아니라, 왜 이렇게되는건지 이해를 하면 더 쉽게 업무처리를 할 수 있을거라 생각됩니다. 그럼 앞으로 철판 중량구할때는 두께 X 가로 X 세로 X 7.85 / 1,000,000 으로 쉽게 구할 수 있겠죠?
그럼 비철은 어떻게 해야할까요? 비철금속 각각의 비중만 알면 됩니다. 방법은 동일하니까요.
| 불소 고무 | 2 |
Nb (니오브) | 8.57 |
Bi (비스무트) | 9.8 |
SCH | 7.85 |
Ga (갈륨) | 5.91 |
SUS304 | 8.03 |
| 석 | 0.056 |
Ni (니겔) | 8.85 |
C (탄소) | 2.25 |
SCM
(크롬 몰리브덴강제) |
7.77 |
Ge(게르마늄) | 5.36 |
Te (텔루르) | 6.24 |
| 세라믹 | 2.5 |
Pb (납) | 11.34 |
Ca (칼슘) | 1.55 |
SCMnH | 7.22 |
H₂O(물) | 1 |
TEFLON | 1.38 |
| 연 | 11.37 |
PBC | 8.63 |
CARBON | 1.75 |
SCR | 7.77 |
HBsC | 8.2 |
Th (토륨) | 11.5 |
| 우레탄 고무 | 1.25 |
Pd (팔라듐) | 12 |
CASTABLE |
|
SCS | 7.76 |
Hg (수은) | 13.6 |
Ti (티탄) | 4.54 |
| AC3A | 2.66 |
PIANO WIRE | 7.63 |
Cd (카드뮴) | 8.65 |
Se (셀렌) | 4.81 |
In (인듐) | 7.31 |
U | 18.7 |
| AC 3B | 2.77 |
PLASTIC | 1.2 |
Ce (세륨) | 6.9 |
SF | 7.85 |
Ir (이리듐) | 22.5 |
V (바나듐) | 5.82 |
| Ag (은) | 10.497 |
Pt (백금) | 21.43 |
Co (코발트) | 8.9 |
Si (규소) | 2.33 |
K (칼륨) | 0.86 |
W (텡스텐) | 19.26 |
| Al (알미늄) | 2.8 |
Rh (로듐) | 12.4 |
Cr (크롬) | 7.09 |
Sn (주석) | 7.3 |
LBC3 (연청동주물) |
9 |
WJ 1 | 7.38 |
| ASBESTOS | 0.93 |
RUBBER | 0.94 |
Cu (구리) | 8.96 |
SNC 1,2,3 | 7.93 |
LBC 4 | 9.17 |
WJ 2 | 7.27 |
| Au (금) | 19.32 |
S10C∼S50C | 7.85 |
EPOXY | 1.27 |
SNC 21,22 | 7.81 |
Li (리듐) | 0.53 |
WJ 3 | 7.33 |
| Ba (바륨) | 3.78 |
SB | 7.85 |
FC | 7.33 |
SNCM | 7.85 |
Mg (마그네슘) | 1.743 |
YBsC | 8.56 |
| BC (청동 주물) | 8.71 |
Sb (안티몬) | 6.62 |
FCD | 7.32 |
SS (일반 구조용 압연강제) |
7.85 |
Mo (몰리브덴) | 10.2 |
Zn (아연) | 7.14 |
| Be (베탈륨) | 1.84 |
SC (크롬 강제) | 7.61 |
FCMB | 7.38 |
STKM
(기계 구조용 탄소강) |
7.85 |
N.B.R | 1.2 |
Zr (지르코늄) | 6.5 |
인터넷에 돌아다니는 여러종류의 비철 비중을 가져왔습니다. 확실한 건지는 저도 검증이 안됩니다. 저는 회사에서 주로 Steel을 취급하고 있으며, 간혹가다 스텐리스(SUS), 황동(BS)을 취급하기 때문에 아래 표가 100% 맞다고 확신할수없으니 참고만 하시길 바랍니다.
원형관(Round Pipe), 각형관(Square Pipe), 환봉(Round Bar), 사각강(Square Bar), 육각봉(Hex Bar) 등의 단중을 구하는 방법도 위방법과 동일하게 각각의 부피를 구해 계산하면 됩니다. 이 내용은 다음 포스팅에서 작성하도록 하겠습니다.
