점도 단위 변환기

점도 단위 변환기, 언제 쓰나요?

점도는 액체가 흐를 때 내부에서 생기는 저항의 크기입니다. 값이 클수록 꿀처럼 걸쭉하고, 작을수록 물처럼 묽습니다. 화장품·도료·식품 사양서는 cP로, 공학 자료와 논문은 Pa·s나 mPa·s로 적는 일이 많아 같은 값을 다른 표기로 옮겨야 하는 순간이 자주 옵니다. 이 도구는 동적 점도 네 단위를 한 번에 환산하고, 액체의 밀도를 함께 넣으면 윤활유 규격에서 쓰는 동점도(cSt)까지 계산해 줍니다.

원리와 환산 공식

동적 점도 η는 전단응력을 전단속도로 나눈 값으로, SI 단위는 Pa·s입니다. CGS 단위인 Poise(P)는 1 P = 0.1 Pa·s로 정의되고, 그 백분의 일이 cP입니다. 그래서 다음 관계가 성립합니다.

• 1 Pa·s = 1,000 mPa·s = 1,000 cP = 10 Poise
• 1 cP = 1 mPa·s = 0.001 Pa·s = 0.01 Poise
• 동점도 ν(cSt) = 동적 점도(cP) ÷ 밀도(g/cm³)
• 1 cSt = 1 mm²/s = 10⁻⁶ m²/s

cP와 mPa·s는 이름만 다를 뿐 완전히 같은 크기입니다. 이 도구는 Pa·s를 기준 단위로 삼아 입력값에 배율을 곱하고, 출력 단위의 배율로 나눕니다.

동적 점도와 동점도의 차이

동점도는 동적 점도를 그 액체의 밀도로 나눈 값입니다. 중력으로 흘러내리는 속도를 재는 모세관 점도계는 동점도를 직접 측정하고, 회전식 점도계는 동적 점도를 측정합니다. 밀도가 다르면 같은 동적 점도라도 동점도가 다르므로 두 값을 단순한 배율로 바꿀 수 없고, 반드시 측정 온도에서의 밀도가 필요합니다. 이 도구의 선택 입력란에 밀도를 넣는 이유입니다. 물의 경우 20°C에서 약 1.002 cP, 밀도 약 0.9982 g/cm³이므로 동점도는 약 1.004 cSt로 숫자가 거의 같지만, 밀도가 1에서 먼 액체에서는 차이가 커집니다.

대표 유체 점도 참고표

아래는 널리 알려진 대표 근사값을 환산한 표입니다(환산 열은 빌드 시 계산). 점도는 온도에 매우 민감하고 제품마다 조성이 달라 공식 표준값이 아닌 참고표이며 제품·조건별로 상이합니다. 실제 값은 제품 사양서의 측정 조건(온도, 회전 속도, 스핀들)을 기준으로 확인하세요.

검산된 계산 예시

예시 1. 물의 점도 표기 바꾸기. 20°C 물 1.002 cP는 1.002 ÷ 1,000 = 0.001002 Pa·s, 1.002 ÷ 100 = 0.01002 Poise입니다.

예시 2. 제품 사양 350 cP. 예컨대 샴푸나 로션 사양에 350 cP로 적혀 있다면 350 ÷ 1,000 =0.35 Pa·s이고 mPa·s로는 같은 350입니다. 물보다 약 350배 걸쭉하다는 뜻입니다.

예시 3. 동점도 구하기. 동적 점도 200 cP, 밀도 0.88 g/cm³인 오일의 동점도는 200 ÷ 0.88 ≈227.27 cSt입니다. 같은 오일 사양을 동점도로 받았다면 반대로 밀도를 곱해 cP로 돌립니다.

예시 4. 물의 동점도. 1.002 ÷ 0.9982 ≈ 1.004 cSt로, 동적 점도(1.002 cP)와 숫자가 거의 같은 이유는 물의 밀도가 1에 가깝기 때문입니다.

물을 1로 놓고 보는 상대 점도

숫자가 크면 감이 오지 않으므로 20°C 물(약 1.002 mPa·s)을 기준으로 위 참고표의 유체가 몇 배 걸쭉한지 계산했습니다(1 mPa·s 이상인 항목만, 빌드 시 계산). 물보다 묽은 공기와 40°C 물은 제외했습니다. 참고 근사값이므로 어림 비교용입니다.

꿀이 물의 수천 배, 글리세린이 천 배 안팎이라는 감각을 가지면 사양서의 "수천 cP"가 어느 정도 흐름 특성인지 직관적으로 짐작할 수 있습니다.

동점도 단위 정리

동점도는 단위 표기가 여러 가지라 규격서를 읽을 때 혼란이 생깁니다. 모두 같은 물리량이며 크기만 다릅니다.

이 도구가 출력하는 값은 cSt이므로 mm²/s로 쓰려면 숫자를 그대로 옮기면 됩니다. 스토크스(St)로 바꾸려면 100으로 나눕니다.

상황별 활용 시나리오

시나리오 1. 윤활유 규격을 cP로 옮기기. 40°C 동점도 46 cSt로 표기된 작동유가 있다고 합시다(수치는 설명용 가정). 이 온도에서의 밀도를 0.86 g/cm³로 가정하면 동적 점도는 46 × 0.86 = 39.56 cP입니다. 펌프 사양서가 cP로 허용 범위를 적고 있을 때 이 방식으로 비교합니다. 실제로는 측정 온도의 밀도를 제품 자료에서 확인해야 합니다.

시나리오 2. 오래된 CGS 자료 읽기. 옛 논문이나 해외 자료에 12 Poise라고 적혀 있다면 12 × 100 = 1,200 cP, 즉 1.2 Pa·s입니다. Poise 값을 cP로 오해해 100배 작게 읽는 실수가 가장 흔합니다.

시나리오 3. 화장품·식품 사양서. 사양서에 "점도 5,000 ± 1,000 cP (25°C, 스핀들 4번, 12 rpm)"처럼 조건과 함께 적혀 있으면 값만 변환해서는 부족합니다. 같은 제품이라도 회전 속도를 바꾸면 값이 달라질 수 있는 비뉴턴 유체이기 때문입니다. 이 도구로 5,000 cP를 5 Pa·s로 바꾼 뒤에도 측정 조건은 그대로 옮겨 적어야 합니다.

입력값 경계와 도구의 동작

• 0 입력: 허용됩니다. 모든 단위가 0으로 표시되고, 밀도를 넣어도 동점도는 0입니다.
• 음수 입력: 점도는 음수가 될 수 없으므로 오류 안내가 나오고 결과를 갱신하지 않습니다.
• 밀도 입력란: 비워 두면 동점도를 계산하지 않고, 0 이하이거나 숫자가 아니면 오류 문구를 띄웁니다. 단위는 g/cm³이므로 kg/m³ 값(예: 998)을 넣으면 1,000배 틀린 결과가 나옵니다. 그럴 때는 1,000으로 나눠 입력하세요.
• 표시 자릿수: 소수점 이하 최대 6자리까지 반올림해 보여 줍니다. 아주 작은 값(예: 0.0000001 Pa·s)은 0으로 표시될 수 있습니다.
• 복사 버튼: 화면에 표시된 단위별 값을 슬래시로 이어 클립보드에 복사합니다.

측정 방식에 따라 달라지는 값

같은 액체를 모세관 점도계로 재면 동점도, 회전 점도계로 재면 동적 점도가 나옵니다. 낙구식은 구가 액체 속을 떨어지는 속도로 점도를 구합니다. 회전 점도계의 스핀들 번호와 회전 속도가 제품 사양에 함께 적히는 이유는 비뉴턴 유체의 값이 조건에 따라 달라지기 때문입니다. 따라서 두 제품의 점도를 비교하려면 단위만 맞출 것이 아니라 같은 온도, 같은 방식으로 측정한 값인지도 확인해야 합니다.

흔한 실수와 한계

• 온도를 빼고 비교: 온도가 오르면 액체의 점도는 크게 내려갑니다. 서로 다른 온도에서 잰 두 값은 직접 비교할 수 없습니다.
• 동적 점도와 동점도 혼동: cP와 cSt는 이름이 비슷하지만 다른 양입니다. 밀도를 곱하거나 나눠야 오갈 수 있습니다.
• 비뉴턴 유체에 단일 값 적용: 케첩, 페인트, 크림은 흔드는 속도에 따라 점도가 변합니다. 이런 제품의 사양 점도는 특정 측정 조건에서의 대표값일 뿐입니다.
• 점도 등급 번호와 혼동: 엔진오일의 SAE 등급 번호는 cP 값이 아닌 별도의 등급 체계입니다. 이 도구의 숫자와 직접 대응시키지 마세요. 오일 등급 비교는 엔진오일 점도 변환기를 참고하세요.
• 이 도구의 범위: 단위 환산만 합니다. 온도에 따른 점도 변화 예측이나 유동 해석은 하지 않습니다.

결과 활용법

변환한 값은 제품 비교와 장비 선정의 기준으로 쓸 수 있습니다. 펌프나 노즐은 허용 점도 범위가 정해져 있으므로 사양서의 Pa·s 값을 cP로 옮겨 내 액체와 견주어 보고, 값이 범위를 벗어나면 가열해 점도를 낮추거나 희석을 검토합니다. 희석 비율은 희석 비율 계산기로, 액체의 밀도 단위는밀도 단위 변환기로 맞추면 됩니다. 배관에 흐르는 양은유량 단위 변환기에서 확인할 수 있습니다.

자주 묻는 질문