☁️ ISO 2533 표준 대기 계산기

ISO 2533 규격에 따라 특정 고도에서의 대기 특성(온도, 압력, 밀도)을 계산합니다.

Inputs

고도 (h)

Calculations based on Troposphere model (-2km to 11km)

Results

온도 (T)

0.00 °C

대기압 (P)

0 Pa

공기 밀도 (ρ)

0.0000 kg/m³

음속 (a)

0.0 m/s

대기 프로파일

계산기 설명

ISO 2533 표준 대기(Standard Atmosphere)는 고도에 따른 대기의 온도, 압력, 밀도를 규정한 국제 참조 모델입니다. 실제 대기는 날씨에 따라 끊임없이 변하기 때문에, 항공기 성능·계기 보정·공학 계산을 위해 합의된 “평균 대기”가 필요하며 이 표준이 그 기준을 제공합니다.

이 계산기가 구하는 것

이 계산기는 지정한 고도에서의 온도(T), 압력(P), 밀도(ρ), 음속(a)을 표준 대기 모델로 계산합니다.

왜 필요한가

항공기 양력·항력·엔진 성능 계산의 기준 대기 조건 제공
고도계·대기속도계 등 항공 계기의 보정 기준
마하수 산정을 위한 고도별 음속 계산

계산 공식

ISO 2533 표준 대기 방정식

대류권(해수면부터 11 km 또는 36,089 ft까지)에서는 온도가 고도에 따라 선형으로 감소합니다. 압력은 정수압 평형과 이 온도 분포로부터 유도되며, 밀도와 음속은 이상기체 관계로 구합니다.

T = T_0 + L h

P = P_0\left[1 + \dfrac{L h}{T_0}\right]^{-g/(RL)}

\rho = \dfrac{P}{RT}

a = \sqrt{\gamma R T}

T, P, ρ, a — 해당 고도의 온도 [K], 압력 [Pa], 밀도 [kg/m³], 음속 [m/s]
h — 고도 [m]
T₀, P₀ — 해수면 표준 온도(288.15 K)와 압력(101,325 Pa)
L — 온도 감률 (−0.0065 K/m)
R — 공기의 기체 상수 (287.05 J/(kg·K))
γ — 공기의 비열비 (1.4)
g — 중력 가속도 (9.80665 m/s²)

식의 의미 (어떻게 구하나)

감률 L이 음수이므로 고도가 높아질수록 온도 T가 선형으로 낮아집니다.
압력 P는 지수적으로 감소하며, 지수 −g/(R·L)이 대기의 감소 속도를 결정합니다.
온도가 낮아지면 음속 a = √(γ·R·T)도 작아집니다 → 고고도에서는 같은 속도라도 마하수가 커집니다.

계산 예시

고도 5,000 m에서 T = 288.15 + (−0.0065 × 5000) = 255.65 K (약 −17.5 °C). 압력은 P = 101325 × [1 + (−0.0065 × 5000 / 288.15)]^(−9.80665/(287.05×−0.0065)) ≈ 54,000 Pa, 음속은 a = √(1.4 × 287.05 × 255.65) ≈ 320 m/s가 됩니다.

유용한 팁

실무 팁

밀도가 낮아지면 양력과 엔진 출력이 줄어듭니다. 고고도 이착륙 성능 검토에 밀도 값을 활용하세요.
마하수는 M = V / a로 구합니다. 고도별 음속 a를 알면 진대기속도로부터 바로 계산됩니다.

한계와 주의사항

이 선형 감률 식은 대류권(11 km 이하)에서만 유효합니다. 성층권에서는 온도가 일정하거나 증가하므로 다른 식을 써야 합니다.
표준 대기는 이상화된 평균값입니다. 실제 기상(기온, 습도, 기압)은 이 값과 크게 다를 수 있습니다.
습도의 영향은 무시하며, 건조 공기를 가정합니다.