UnitConv
인자-표지법

차원 분석 계산기

값을 환산하고 풀이를 보세요: 환산 분수의 인자-표지 사슬에서 단위가 대각선으로 약분되어 마지막에 답이 남습니다. 숫자만이 아니라 방법을 배우세요.

차원 분석 계산기

풀이 과정

5 mi
1609.34 mmi
1 ft0.3048 m
26400 ft

같은 단위는 대각선으로 약분되어, 목표 단위만 남습니다.

26400ft

차원 분석 계산기 소개

차원 분석은 — 인자-표지법 또는 단위 인자법이라고도 합니다 — 과학을 공부하는 학생들이 곱해야 할지 나눠야 할지 추측할 필요가 없도록 단위 환산 식을 세우는 표준 방법입니다. 공식을 외우는 대신, 시작 양을 적고 1과 같은 분수로 쓴 환산 인자(예: 1609.344 m / 1 mi)를 곱합니다. 원치 않는 단위가 대각선으로 자기 자신과 마주 보며 약분되도록 각 분수를 배치하는데, 분수에서 숫자를 약분하는 것과 똑같이 하여 원하는 단위만 남을 때까지 이어 갑니다. 일반 변환기는 답을 알려 주지만, 이 도구는 분수의 전체 사슬을 보여 주고 어떤 단위가 약분되는지 강조하며 목표 단위를 남기므로, 그 방법을 그대로 숙제나 실험 보고서에 옮겨 적을 수 있습니다. 화학·물리·간호 투약량 계산에서 쓰이는 바로 그 기법이며, 단위가 약분되는 것을 보고 나면 환산은 더 이상 수수께끼가 아닙니다.

이 계산기 사용법

  1. 1 물리량(길이, 질량, 부피 등)과 변환 전·후 단위를 선택하세요.
  2. 2 환산할 값을 입력하세요.
  3. 3 인자-표지 사슬을 읽으세요: 각 분수는 환산 인자이고, 약분된 단위에는 취소선이 그어지며, 남은 단위가 여러분의 답입니다.

인자-표지법의 원리

모든 환산 인자는 1과 같은 분수입니다. 분자와 분모가 같은 길이·질량·양을 서로 다른 단위로 나타내기 때문입니다. 1을 곱해도 양은 절대 바뀌지 않고 단위만 바뀝니다. 비결은 없애려는 단위가 사슬에서 위에 한 번, 아래에 한 번 나타나도록 각 인자를 써서 약분되게 하는 것입니다. 예시 — 5 mi를 피트로 환산: 5 mi × (1609.344 m / 1 mi) × (1 ft / 0.3048 m) = 26 400 ft. «mi»는 5 mi와 약분되고, «m»은 두 분수 사이에서 약분되어 «ft»만 남습니다. 숫자를 곱하고 나누면 26 400이 됩니다. 이 방법은 모든 비율(곱셈) 단위에 통하며, 그래서 온도 — 오프셋 척도 — 는 대신 별도의 변환기로 처리합니다.

자주 묻는 질문

차원 분석이란 무엇인가요?

차원 분석은 단위를 대수적 양처럼 다루어 환산하고 검산하는 방법입니다. 시작 값에 분수로 쓴 환산 인자를 곱하되, 원치 않는 단위가 약분되어 목표 단위만 남도록 배치합니다. 각 환산 인자가 1과 같으므로 바탕이 되는 양은 변하지 않고 단위만 다시 쓰입니다. 인자-표지법 또는 단위 인자법이라고도 합니다.

인자-표지법이란 무엇인가요?

인자-표지법은 단일 환산에 적용한 차원 분석입니다: 모든 숫자에 그 단위를 표지로 붙이고, 표지가 대각선으로 약분되도록 환산 인자 분수를 곱합니다. 예를 들어 5마일을 피트로 환산하려면 5 mi에 (1609.344 m / 1 mi)를, 이어서 (1 ft / 0.3048 m)를 곱합니다. mi와 m이 약분되고 26 400 ft가 남습니다. 이 계산기가 그 사슬을 만들어 보여 줍니다.

환산에서 단위는 어떻게 약분되나요?

어떤 단위는 사슬 안에서 분자에 한 번, 분모에 한 번 나타날 때 약분됩니다 — 분수에서 공통 인수를 약분하는 것과 똑같습니다. 없애려는 단위가 현재 위치한 곳과 분수선 반대쪽에 오도록 각 환산 인자를 세웁니다. 모든 약분이 끝난 뒤 남아야 할 단위는 변환 대상 단위뿐이며, 엉뚱한 단위가 남으면 식 세우기가 잘못된 것입니다.

왜 차원 분석은 온도에 통하지 않나요?

인자-표지 환산은 비율(곱셈) 척도에서만 통합니다. 값을 두 배로 하면 양도 두 배가 되고 0이 0을 뜻하는 척도입니다. 섭씨와 화씨는 오프셋이 있는 아핀 척도여서 — 0 °C는 «온도 없음»이 아니고, 20 °C는 어떤 물리적 의미로도 10 °C의 두 배가 아닙니다 — 환산을 서로 약분되는 인자의 곱으로 쓸 수 없습니다. 온도에는 고유의 공식(예: °F = °C × 9/5 + 32)이 필요하며, 이는 전용 온도 변환기가 처리합니다.

관련 도구

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