자기장 세기(자속밀도) 단위 변환기

한 문단 요약

자속밀도(자기장의 세기를 나타내는 B)는 SI에서 테슬라(T), 예전 CGS 체계에서는 가우스(G)로 표기합니다. MRI 장비 사양은 T, 지자기 센서와 생활 전자파 측정기는 µT나 mG, 오래된 논문·자석 자료는 G로 적혀 있어 자료를 맞춰 볼 때 단위 환산이 자주 필요합니다. 이 도구는 값 하나를 입력하면 여섯 단위를 한꺼번에 보여 주고, 어떤 비율로 환산했는지도 함께 적어 줍니다.

원리: 1T는 정확히 10,000G

두 단위의 관계는 정의에서 나오는 정확한 값으로 1T = 10⁴G입니다. 따라서 1G = 0.0001T = 100µT, 1mG = 0.1µT = 100nT입니다. 이 도구는 입력값을 먼저 T로 바꾼 뒤(값 × 해당 단위의 T 환산 계수) 나머지 단위로 나눠 계산합니다. 접두어 mT(10⁻³), µT(10⁻⁶), nT(10⁻⁹)의 뜻은미터법 접두어 가이드에서 확인할 수 있습니다.

전체 환산표 (1 단위가 각 단위로 얼마인가)

아래 표는 페이지 생성 시 환산 계수로 계산한 값입니다. 행의 단위 1개가 열의 단위로 몇인지 읽으세요. 지수는 10^n 형태로 표기했습니다.

크기 감각표: 지구 자기장에서 MRI까지

숫자만으로는 크기가 와닿지 않으므로 대표적인 값을 같은 표에 놓았습니다. 지구 자기장은 위치와 시기에 따라 달라 알려진 범위 안의 값을 예시로 든 것이며, MRI는 장비 등급의 공칭 값입니다.

검산된 계산 예시

• 가우스를 µT로: 0.5G × 10⁻⁴ T/G = 5×10⁻⁵T = 50µT. 지구 자기장 근처의 크기입니다.
• 측정기의 mG를 µT로: 생활 전자파 측정기에서 3mG가 나왔다면 3 × 10⁻⁷T = 0.3µT입니다. mG는 µT의 10분의 1이라는 점만 외워 두면 암산이 됩니다.
• MRI를 가우스로: 1.5T ÷ 10⁻⁴ = 15,000G. 사양서에 G로 적힌 오래된 자료와 비교할 때 쓰입니다.
• 지구 자기장을 mG로: 50µT = 500mG, 즉 0.5G입니다.

10배 간격 사다리표: 단위를 바꿀 때 소수점이 움직이는 규칙

자릿수만 보고 단위를 고르려면 10배씩 커지는 값을 한 줄에 놓고 보는 편이 빠릅니다. 아래 표는 1nT에서 10T까지 열한 단계를 모든 단위로 적은 것이며, 페이지 생성 시 계산됩니다. 한 줄 아래로 내려갈 때마다 모든 열의 값이 정확히 10배가 됩니다. 접두어 하나(10³배)를 건너뛰려면 세 줄을 내려가면 되므로, 예를 들어 nT에서 µT로는 소수점을 왼쪽으로 세 칸, µT에서 mT로도 세 칸 옮깁니다. G는 접두어 체계에서 벗어난 단위라서 이 규칙이 아니라 10⁴이라는 고정 비율로 연결된다는 점이 다릅니다.

표를 읽는 요령은 두 가지입니다. 첫째, 같은 줄에서 T 열과 mT 열은 항상 1,000배 차이이므로 자릿수 오류를 한눈에 잡을 수 있습니다. 둘째, G 열과 µT 열은 항상 100배 차이이고, mG 열과 nT 열은 항상 100배 차이입니다(1mG = 100nT). 계산 결과가 이 비율에서 벗어나면 입력 단위를 잘못 고른 것입니다.

상황별 활용 시나리오 (검산 포함)

1. 3축 자력계 값을 하나의 크기로 합치기

스마트폰이나 마이크로컨트롤러용 지자기 센서는 보통 X·Y·Z 세 값을 따로 내놓습니다. 예를 들어 X = 20µT, Y = -5µT, Z = 40µT가 읽혔다면 합성 크기는 √(20² + (-5)² + 40²) = 45µT입니다. 이 도구에 45µT를 넣으면 450mG,0.45G로 환산됩니다. 순서가 중요합니다. 축별로 먼저 단위를 바꾼 뒤 합성해도 같은 결과가 나오지만, 단위가 다른 값을 섞어서 제곱하면 크기가 크게 틀어지므로 반드시 같은 단위로 통일한 다음 제곱합을 구하세요. 합성 크기가 지역의 지구 자기장 범위(위 크기 감각표)에서 크게 벗어나면 근처에 자석이나 철제 구조물, 스피커, 모터가 있다는 신호일 수 있습니다.

2. 영구자석 사양서의 mT를 G로 맞추기

한쪽 제조사는 표면 자속밀도를 120mT로, 다른 제조사는 G로 적는다고 해 봅시다.120mT = 0.12T이고 0.12 ÷ 10⁻⁴ = 1,200G입니다. 두 제품을 같은 기준에서 비교하려면 이처럼 한 단위로 통일하는 것이 첫 단계입니다. 다만 표면 자속밀도는 측정 위치(표면에서의 거리), 프로브 크기, 자석의 형상에 따라 달라지므로 같은 수치라도 측정 조건이 같은지 사양서에서 확인해야 합니다. 환산으로 해결되는 것은 단위 차이뿐입니다.

3. MRI는 지구 자기장의 몇 배인가

지구 자기장을 50µT로 잡으면 1.5T급 장비는 약 30,000배, 3T급은 약 60,000배입니다(1.5 ÷ 0.00005 = 30,000, 3 ÷ 0.00005 = 60,000). 지구 자기장 자체가 25~65µT 범위에서 움직이므로 이 배수도 같은 폭으로 달라진다는 점을 감안해 '대략 수만 배'로 이해하면 됩니다. 이렇게 큰 비율을 비교할 때는 두 값을 같은 단위(여기서는 T)로 맞춘 뒤 나누는 것이 가장 실수가 적습니다.

4. 지자기 관측의 nT 변화를 생활 단위로 옮기기

지자기 분야에서 100nT 정도의 변화라는 표현을 보면 작은 숫자처럼 느껴집니다. 환산하면100nT = 0.1µT = 1mG = 0.001G이고, 기준 50µT의 약 0.2%에 해당합니다. 즉 nT 단위로 읽는 변화는 일상용 측정기(보통 mG나 µT 단위로 눈금이 나뉨)의 분해능으로는 잡히기 어려울 만큼 작을 수 있고, 관측 분야에서 nT를 쓰는 이유가 이 작은 변화를 다루기 위해서라는 점을 알 수 있습니다. 어느 정도 변화를 '큰 변화'로 부르는지는 관측 목적과 기관 기준에 따르므로 여기서 단정하지 않습니다.

입력값을 넣을 때의 동작과 경계 사례

• 소수와 지수 표기: 숫자 입력칸이라 0.5, 1e-4처럼 쓸 수 있습니다. 쉼표는 소수점으로 인식되지 않으므로 천 단위 쉼표를 붙이지 마세요.
• 아주 큰 값과 아주 작은 값: 결과가 10¹² 이상이거나 10⁻⁹ 미만이면 지수 표기(예: 1.2340e+13)로 바뀝니다. 지수 표기는 과학 계산기 표기와 같은 뜻입니다.
• 유효숫자: 화면의 결과는 유효숫자 9자리로 정리해 부동소수점 찌꺼기(0.30000000000000004 같은 값)를 숨깁니다. 이는 표시 방식일 뿐 측정 정밀도를 의미하지 않습니다.
• 0 입력: 모든 단위가 0으로 표시됩니다. 측정기의 0 표시는 '센서 분해능 아래'일 수도 있어 실제로 자기장이 없다는 뜻은 아닙니다.
• 빈 칸이나 문자: 결과가 모두 '-'로 바뀌고 오류 안내가 나타납니다.
• 결과 복사: 복사 버튼은 입력 값과 T, G, µT 세 가지 표현을 한 줄로 복사합니다. 브라우저가 클립보드 접근을 막으면 복사되지 않을 수 있습니다.

단위 표기에서 자주 보이는 변형

같은 단위가 자료마다 다르게 적히는 경우가 많습니다. 마이크로테슬라는 µT 대신 uT로, 가우스는 Gs나 gauss로, 밀리가우스는 mGs로 적히기도 합니다. 로마 글자 u는 입력 편의를 위한 대용 표기이므로 µ와 같은 뜻입니다. 소문자 t와 대문자 T를 구분하는 것도 중요합니다. SI 단위 기호에서 테슬라는 대문자 T이고, 소문자 t는 톤(질량)을 가리키는 기호로 쓰이기 때문에 파일명이나 표에서 대소문자가 바뀌면 의미가 달라집니다. 또 g(그램, 소문자)와 G(가우스, 대문자)도 혼동되기 쉬우므로 사양서의 대소문자를 그대로 확인하세요. 더 많은 SI 단위 기호의 유래는 과학자 이름을 딴 단위 가이드에서 볼 수 있습니다.

측정할 때 알아 둘 점

자력계 값을 환산하기 전에 측정 자체가 믿을 만한지 따져 보는 것이 더 중요할 때가 많습니다. 스마트폰 내부의 스피커 자석, 금속 케이스, 충전 중 전류가 만드는 자기장이 센서 값에 섞이고, 같은 방에서도 철제 책상 옆과 창가의 값이 다를 수 있습니다. 기기 방향을 바꿔도 합성 크기가 거의 변하지 않는지 확인하면 주변 자기 간섭 여부를 대략 가늠할 수 있습니다. 센서는 보통 제조 후 보정(캘리브레이션)을 거치며, 앱에서 8자를 그리듯 돌리는 동작이 이 보정에 쓰이는 경우가 많습니다. 이 페이지의 환산은 이런 측정 오차를 줄여 주지 않으며, 단위만 바꿔 줍니다.

B와 H는 다릅니다: 자속밀도와 자기장 세기

엄밀히 T와 G는 자속밀도 B의 단위이고, 자기장 세기 H는 SI에서 A/m, CGS에서 에르스텟(Oe)을 씁니다. 진공(공기 중에서도 거의 같음)에서는 B = μ₀H (μ₀ ≈ 4π×10⁻⁷ T·m/A) 이므로 1Oe는 약79.58A/m에 대응하고 수치상 1Oe ↔ 1G가 됩니다. 그래서 일상 자료에서 "가우스"를 자기장 세기라고 부르는 일이 흔합니다. 그러나 철 같은 자성 재료 안에서는 B = μ₀(H + M) 이어서 H와 B의 수치가 크게 달라지므로 Oe와 G를 같은 값으로 취급하면 안 됩니다. 이 도구는 H 단위(A/m, Oe)는 다루지 않습니다. 참고로 진공에서 1A/m는 약 1.257µT입니다.

어떤 장치가 어떤 단위를 쓰나

스마트폰의 지자기(자력계) 센서 앱은 보통 µT로 표시하며, 같은 센서 값을 논문에서는 G나 nT로 적기도 합니다. 지구물리·우주환경 분야는 지구 자기장의 미세한 변화를 다뤄 nT 단위를 쓰고, 영구자석 제조사는 표면 자속밀도를 mT나 G로 표기하는 일이 많습니다. 생활 전자파 측정기는 mG와 µT를 함께 표시하는 제품이 흔해서 두 눈금을 맞춰 보려면 1µT = 10mG라는 비율만 기억해도 충분합니다. 의료 영상(MRI)은 T 단위로 장비 등급을 나눕니다. 어떤 단위로 적혀 있든 마지막 자리 수의 반올림이나 센서의 오차 범위는 별개이며, 환산은 그 정밀도를 높여 주지 않습니다.

흔한 실수와 한계

• mG와 mT 혼동: 1mT는 10G, 1mG는 0.001G입니다. 문자 하나 차이로 10⁴배(1만 배) 어긋납니다(1mT = 10,000mG).
• 자속(Wb)과 혼동: 웨버(Wb)는 자속밀도에 면적을 곱한 자속입니다(1T = 1Wb/m²). 이 도구에서 직접 변환되지 않습니다.
• 측정기 값 비교: 교류 자기장은 실효값·최댓값·주파수 대역 설정에 따라 읽는 값이 다릅니다. 단위가 같아도 측정 조건이 다르면 비교할 수 없습니다.
• 방향성: 자기장은 벡터인데 이 도구는 크기(스칼라)만 다룹니다. 3축 센서의 합성 크기는 √(Bx²+By²+Bz²)로 따로 계산해야 합니다.
• 안전 판단 불가: 건강 영향이나 노출 기준 적합 여부는 이 단위 변환만으로 판단할 수 없습니다. 기준은 주파수(정자기장/저주파)와 대상(일반인/종사자)에 따라 다르므로 공인 기관의 최신 지침을 확인하세요. 특히 심박동기 등 이식 의료기기 사용자는 자석·강자장 환경에 대해 담당 의료진 지침을 따라야 합니다.

결과 활용법

• 스마트폰 나침반·지자기 센서 앱의 µT 값을 논문의 G 값과 맞춰 비교.
• 자석 사양(표면 자속밀도 mT/G)을 같은 단위로 정렬해 제품 비교.
• 전자기 유도·모터 설계 계산 전에 SI(T)로 통일하는 전처리: 전자기 유도 가이드.
• 다른 물리량 변환은 힘 단위 변환기, 에너지 단위 변환기, 범용 단위 변환기에서 이어서 할 수 있습니다.

자주 묻는 질문