탱크 부피 계산기

탱크 부피 계산기란?

탱크 부피 계산기는 탱크의 형태와 치수를 바탕으로 탱크에 담을 수 있는 액체의 양을 계산합니다. 이 도구는 대부분의 저장 탱크에 사용되는 원통형, 구형, 직육면체형의 세 가지 형태를 다룹니다.

탱크 부피를 아는 것은 적절한 탱크 크기를 선택하고, 화학 물질을 정확히 투입하며, 저장된 공급량이 얼마나 오래 지속될지 추정하는 데 중요합니다.

탱크 부피 공식

원통형 탱크 공식

원통형 탱크는 세워져 있거나 옆으로 놓인 관 모양입니다. 부피는 다음과 같습니다.

V = π × r² × h

여기서 r은 반지름(지름의 절반)이고 h는 높이입니다. 옆으로 놓인 탱크에서는 h가 관의 길이입니다.

구형 탱크 공식

구형 탱크는 공 모양이며, 때로는 다리 위에 설치됩니다. 부피는 다음과 같습니다.

V = (4/3) × π × r³

여기서 r은 구의 중심에서 내벽까지 측정한 반지름입니다.

직육면체형 탱크 공식

직육면체형 탱크는 상자 모양입니다. 부피는 다음과 같습니다.

V = l × w × h

여기서 l은 길이, w는 너비, h는 높이입니다.

세 가지 형태 모두에서 탱크의 바깥쪽이 아니라 안쪽을 측정해야 합니다. 탱크 벽이 공간을 차지하므로 실제로 내부에 들어가는 액체의 양이 줄어듭니다.

탱크 부피 계산 방법

탱크 형태를 선택합니다: 원통형, 구형 또는 직육면체형.
치수의 단위를 선택합니다: 미터, 센티미터, 피트 또는 인치.
반지름(원통형 또는 구형 탱크의 경우) 또는 길이와 너비(직육면체형 탱크의 경우)를 입력합니다.
높이(원통형 또는 직육면체형 탱크의 경우)를 입력합니다.
결과의 단위를 선택합니다: 세제곱미터, 세제곱피트, 리터 또는 갤런.

계산기는 단위를 자동으로 변환하고 부피를 즉시 표시합니다.

풀이 예시

한 원통형 탱크의 내부 반지름은 1.5미터이고 높이는 3미터입니다.

V = π × 1.5² × 3 = π × 2.25 × 3 ≈ 21.21세제곱미터

이는 약 21,206리터, 즉 약 5,602미국 갤런입니다.

부피 단위 간 변환

1입방미터 = 1,000리터
1세제곱미터 ≈ 264.17미국 갤런
1세제곱피트 (0.028 m³) ≈ 7.48미국 갤런
1세제곱피트 (0.028 m³) ≈ 28.32리터
1미국 갤런 ≈ 3.785리터

여기서 사용하는 갤런은 정확히 231세제곱인치 (3,790 cm³) 또는 3.785411784리터로 정의되는 미국 액량 갤런입니다. 영국에서 사용하는 영국식 갤런은 약 4.546리터로 더 크므로 두 단위는 서로 바꿔 사용할 수 없습니다. 피트도 정확한 단위입니다. 1피트 (0.3 m)는 0.3048미터이므로 1세제곱피트 (0.028 m³)는 정확히 0.028316846592세제곱미터입니다.

탱크를 정확하게 측정하기

작은 측정 오차도 누적됩니다. 반지름이 3피트이고 높이가 6피트인 원통형 탱크에서 반지름이 1/8인치 (3.2 mm)만큼 잘못 측정되면 계산된 부피가 약 9갤런 (34 L) 달라집니다. 높이의 오차도 비슷한 변화를 일으키므로 주의해서 측정하고 가능한 경우 내부 치수를 사용해야 합니다.

벽 두께도 중요합니다. 두께가 1/4인치 (6.3 mm)인 강철 벽은 탱크 양쪽에서 각각 1/4인치 (6.3 mm)의 공간을 차지하므로 외경에 비해 내경을 약 반 인치 줄입니다. 압력 용기처럼 벽이 두꺼운 탱크에서는 그 차이가 더 크므로 무시해서는 안 됩니다.

내부 부속품은 사용 가능한 공간을 더 줄입니다. 배플, 배관, 교반기 및 지지 구조물이 탱크의 기하학적 부피 중 5~10퍼센트를 차지할 수 있습니다. 위의 공식은 비어 있는 탱크의 기하학적 부피를 계산하므로 실제 사용 가능한 저장 용량은 대체로 조금 더 작습니다.

탱크 부피 계산의 일반적인 용도

빗물 저장. 가정에서는 1인당 하루에 대략 80~~100갤런 (380 L)의 물을 사용합니다. 4인 가족이 3일 동안 비상용으로 사용할 물을 저장하려면 약 1,000~~1,200갤런 (4,540 L)이 필요합니다. 지름이 5피트 (1.5 m)이고 높이가 7피트 (2.1 m)인 원통형 탱크는 약 1,030갤런 (3,900 L)을 담을 수 있어 이 범위에 해당합니다.

상수도용 물탑. 상수도 사업자는 최대 수요와 소방용 수요를 충당하도록 고가 탱크의 크기를 정하며, 일반적으로 평균 사용량 1~2일분을 기준으로 합니다. 500,000갤런 (1,900,000 L)을 담는 구형 탱크의 내부 지름은 약 50피트 (15 m)입니다.

연료 저장. 주유소의 지하 탱크는 연료 종류별로 보통 10,000~20,000갤런 (76,000 L)을 저장합니다. 미국 환경보호청과 같은 규제 기관은 가장 큰 탱크 부피의 최소 110퍼센트에 해당하는 용량의 이차 방호시설을 요구합니다.

화학 및 식품 가공. 배치 반응기와 발효 탱크는 정확하고 검증된 부피가 필요합니다. 반응 및 제조법의 비율이 그 부피에 좌우되기 때문입니다. 공정 엔지니어는 일반적으로 제조업체가 표시한 크기만 믿지 않고 탱크의 실제 부피를 확인합니다.

정화조 시스템. 지역 건축 법규에서는 일반적으로 침실 3개인 주택에 최소 1,000~1,500갤런 (5,680 L) 용량의 정화조를 설치하도록 요구합니다.

한계

위의 공식은 단순한 원통, 구 및 직육면체에 적용됩니다. 실제 탱크 중에는 더 복잡한 형태도 많습니다.

복합 형태. 원통형 본체와 둥근(반구형) 끝부분이 있는 탱크는 여러 구역으로 나누어 각각 계산한 다음 합산해야 합니다.
부분 충전 수위. 이 계산기는 특정 깊이에서의 부피가 아니라 전체 용량을 계산합니다. 수평 원통형 탱크에서는 단면이 직사각형이 아니라 원이므로 부피가 깊이에 따라 직선적으로 증가하지 않습니다. 이 부피를 구하려면 삼각법이 필요합니다.
직접 측정할 수 없는 탱크. 매설되었거나 밀폐된 탱크는 탱크를 채우는 데 사용한 물의 양을 계량하거나 전문 교정을 의뢰하는 등 다른 방법이 필요할 수 있습니다.
법적 또는 규제 목적의 측정. 석유 저장처럼 액체의 인도·인수를 관리하는 산업에서는 일반적으로 범용 계산기 대신 스트래핑이라고 하는 인증된 탱크 교정을 요구합니다. 스트래핑 표는 American Petroleum Institute Chapter 2 및 ISO 7507과 같은 표준에 따라 액면과 부피를 세밀한 간격으로 대응시킵니다.

역사

원통의 부피를 계산하는 문제는 오래전부터 있었습니다. 1550년경에 필사된 이집트 문서인 린드 수학 파피루스는 문제 41~43에서 원통형 곡물 저장고의 부피를 계산합니다. 그리스 수학자 아르키메데스는 225년경 저서 구와 원기둥에 관하여에서 구의 부피를 유도했습니다. 두 공식은 오늘날에도 변하지 않았습니다. 달라진 것은 표와 계산자에서 브라우저의 즉시 결과로 계산 속도가 빨라졌다는 점입니다.

자주 묻는 질문