원심분리기 계산기

원심분리기는 생물학, 생화학, 의학, 화학 실험실에서 가장 널리 쓰이는 장비 중 하나입니다. 시료를 고속으로 회전시켜 원심력을 만들고, 입자의 크기, 모양, 밀도, 그리고 주변 매질의 점도에 따라 침전을 가속해 분리합니다. 회전 속도와 로터의 구조를 정밀하게 제어하면 복잡한 혼합물을 분석, 정제, 처리용으로 서로 다른 분획으로 나눌 수 있습니다. 상대 원심력(RCF), 즉 g-force는 원심분리 강도를 표준화해서 나타내는 지표입니다. 시료에 작용하는 원심력을 지구 표준 중력가속도(g = 9.81 m/s²)의 몇 배인지로 표현합니다. 예를 들어 1000 × g의 RCF는 시료가 중력만 받을 때보다 1000배 큰 힘을 받고 있다는 뜻입니다. RPM 대신 RCF를 사용하면 실제 힘이 속도와 로터 반경 모두에 따라 달라지므로, 서로 다른 원심분리기 모델이나 로터에서도 실험 조건의 재현성을 확보할 수 있습니다. RCF, 로터 속도(RPM), 로터 반경(r)의 관계는 RCF = 1.118 × 10⁻⁵ × r(cm) × RPM² 공식을 따릅니다. 이 식은 구심 가속도 a = ω²r에서 유도되며, 여기서 ω는 각속도(rad/s)입니다. RPM을 rad/s로 바꾸고 반경을 cm로 변환한 뒤 g = 980 cm/s²로 나누면 상수 1.118 × 10⁻⁵가 나옵니다. 이 공식에서 사용하는 로터 반경은 로터 축 중심에서 시료관 바닥까지의 거리여야 하며, 관의 윗부분이나 로터 바깥 가장자리가 아닙니다. 이 계산기는 나머지 두 변수가 알려져 있을 때 세 변수 중 하나를 계산할 수 있습니다. RPM과 반경으로 RCF를 구하려면 RPM과 반경을 입력하고 ‘RCF’를 선택하세요. 특정 g-force를 얻기 위한 RPM을 구하려면 목표 RCF와 로터 반경을 입력하고 ‘RPM’을 선택하세요. 주어진 RPM에서 특정 RCF를 얻기 위해 필요한 최소 로터 반경을 구하려면 RCF와 RPM을 입력하고 ‘반경’을 선택하세요. 일반적인 원심분리 프로토콜은 용도에 따라 다양한 RCF 값을 사용합니다. 저속 원심분리(100–600 × g)는 전체 세포, 효모, 큰 세포 잔해를 침전시키는 데 사용됩니다. 중속 원심분리(1,000–15,000 × g)는 세균 펠릿, 미토콘드리아, 막 조각에 사용됩니다. 고속 원심분리(15,000–100,000 × g)는 마이크로좀, 리보솜, 바이러스 입자를 분리합니다. 초원심분리(100,000–500,000 × g)는 세포소기관, 큰 거대분자 복합체, 분석용 밀도구배 분리에 사용됩니다. 원심분리에서는 정확성이 매우 중요합니다. 최대 반경을 평균이나 최소 반경과 혼동해 잘못된 RCF를 사용하면 분리가 불완전해지거나 시료가 손실되거나 민감한 생체 구조가 손상될 수 있습니다. 시료가 실제로 펠릿을 형성하는 위치인, 장착된 상태의 튜브 바닥까지를 로터 중심에서 측정해야 합니다. 고속 회전 시 진동이나 로터 파손을 막기 위해, 튜브는 반드시 서로 마주 보는 위치에 균형 있게 배치해야 합니다.