개구 면적 계산기
원형, 직사각형 또는 타원형 광학·기계 개구부의 면적을 계산합니다.
개구부 면적 계산기
개구부 모양, 측정 단위와 치수를 선택하세요.
개구 면적이란?
개구 면적은 빛, 공기, 방사선 또는 물질이 통과할 수 있는 열린 이차원 영역입니다. 광학에서는 렌즈, 망원경 대물렌즈, 조리개 또는 센서 개구부를 뜻할 수 있습니다. 기계 및 유체 시스템에서는 창, 통풍구, 노즐 입구나 절개부에 해당합니다. 가려지지 않은 면적을 알면 모양이 달라도 집광, 투과, 하중 및 기하학적 용량을 비교할 수 있습니다.
원형 개구부의 면적은 원주율에 반지름의 제곱을 곱한 값입니다. 규격에는 흔히 지름이 표시되므로 계산기는 입력 지름을 이로 나눈 다음 제곱합니다. 직사각형은 너비에 높이를 곱합니다. 타원은 원주율에 두 반축 길이를 곱하며, 장축과 단축의 전체 지름을 입력하면 원주율과 두 지름의 곱을 사로 나눈 값이 됩니다. 모든 치수는 선택한 동일 단위로 측정해야 합니다.
결과는 해당 제곱 단위로 표시됩니다. 지름을 밀리미터로 입력하면 제곱밀리미터, 치수를 센티미터로 입력하면 제곱센티미터가 됩니다. 길이 단위를 변환하면 면적은 변환 계수의 제곱만큼 바뀝니다. 일 제곱센티미터는 백 제곱밀리미터이고, 일 제곱미터는 일만 제곱센티미터입니다. 표시된 단위 기호만 바꾸지 말고 측정값에 맞는 단위를 선택하세요.
유효 개구 면적은 공칭 면적과 다를 수 있습니다. 렌즈 마운트, 고정 링, 셔터, 중앙 차폐물, 둥근 모서리, 망 또는 제조 공차가 개구부 일부를 가릴 수 있습니다. 예를 들어 보조 거울이 있는 반사 망원경의 유효 기하학적 집광 면적은 주 거울 면적에서 차폐 면적을 뺀 값입니다. 광학적 투과량은 코팅, 흡수, 비네팅 및 입사각에도 영향을 받으므로 면적만으로 수신 에너지를 완전히 예측할 수는 없습니다.
이 계산기는 원형, 직사각형 또는 타원형 경계를 가진 이상적인 기하학적 개구부에 사용하세요. 타원은 반축 길이가 아닌 전체 지름을 측정하고, 유효 면적이 중요할 때는 가려지지 않은 내부 치수를 사용하세요. 예시는 현실적인 치수로 공식을 보여 주지만, 설계 결정에서는 적절한 정밀도와 공차를 고려해야 합니다. 불규칙한 윤곽은 알려진 도형으로 나누거나 CAD 면적 측정을 사용하세요. 동일한 구멍이 여러 개라면 하나의 면적을 계산해 개수를 곱하고, 개구부가 교차하면 겹치는 면적을 빼세요.
개구 면적 예시
대표적인 개구부 모양과 각 치수에 맞는 면적입니다.
| 모양 및 치수 | 면적 | 용도 |
|---|---|---|
| 원, 지름 100 mm | 7,853.981634 mm² | 소형 망원경 대물렌즈 |
| 직사각형, 80 mm × 40 mm | 3,200 mm² | 광학 창 |
| 타원, 지름 120 mm × 60 mm | 5,654.866776 mm² | 타원형 개구부 |
개구 면적 계산 방법
- 원형, 직사각형 또는 타원형 개구부를 선택합니다.
- 모든 측정 치수에 공통으로 쓰이는 단위를 선택합니다.
- 필요한 지름, 너비, 높이 또는 축 치수를 입력합니다.
- 면적을 계산하고 표시된 제곱 단위로 결과를 해석합니다.
개구 면적 자주 묻는 질문
원은 반지름과 지름 중 무엇을 입력하나요?
원형 개구부의 전체 지름을 입력하세요. 계산기가 내부적으로 이로 나눈 뒤 반지름 기반 면적 공식을 적용합니다.
타원 계산에는 어떤 치수를 사용하나요?
장축과 단축의 전체 지름을 입력하세요. 공식에서 이미 두 지름의 곱을 사로 나누므로 반축 길이를 입력하면 안 됩니다.
결과가 제곱 단위로 표시되는 이유는 무엇인가요?
면적은 이차원 표면을 측정하므로 단위가 길이와 길이의 곱입니다. 따라서 밀리미터 입력은 제곱밀리미터 결과를 만듭니다.
개구 면적이 광학적 밝기를 결정하나요?
조건이 비슷하면 가려지지 않은 면적이 클수록 더 많은 빛을 모을 수 있습니다. 코팅, 차폐, 투과율, 초점비와 검출기 응답도 실제 밝기에 영향을 줍니다.
중앙 차폐는 어떻게 반영하나요?
바깥 원의 면적에서 차폐물의 원형 면적을 빼세요. 빼기 전에 두 지름이 같은 단위를 사용하는지 확인하세요.