관성 모멘트 변환기 - kg·m², kg·cm², g·cm², lb·ft², lb·in² 상호 변환

관성 모멘트 변환기

이 변환기가 하는 일

질량 관성 모멘트 I는 선택한 축을 중심으로 회전 속도를 바꾸려 할 때 물체가 얼마나 저항하는지를 나타냅니다. 모터 카탈로그는 회전자 관성을 kg·cm²로, 서보 선정 가이드는 kg·m²로 표시하며, 미국 구동계 자료는 lb·ft²나 lb·in²를 자주 씁니다. 이 페이지는 이미 알고 있는 관성을 이 단위들 사이에서 변환합니다. 다루는 대상은 질량 관성 모멘트(질량 × 길이²)이며, 보의 굽힘에 쓰는 길이⁴ 단위의 단면 2차 모멘트가 아닙니다.

변환 방법

각 단위는 킬로그램 제곱미터(kg·m²)를 거쳐 변환됩니다. 아래 표는 1 kg·m²와 같은 각 단위의 양입니다.

길이가 제곱으로 들어가므로 접두어 효과도 제곱이 됩니다. 1 m는 100 cm이므로 1 kg·m²는 100² = 10,000 kg·cm²입니다. kgf·m·s²처럼 "힘"이 들어간 표기는 질량을 힘 ÷ 가속도로 바꿔 쓴 것으로, 표준 중력에서는 질량 기반 단위와 일정한 배수 관계를 가집니다.

계산 예시

질량 2 kg, 반지름 0.15 m인 속이 찬 강철 원판이 중심축을 기준으로 회전하면 I = ½ m r² = ½ × 2 × 0.15² = 0.0225 kg·m²입니다. 모터 카탈로그 단위로는 0.0225 × 10,000 = 225 kg·cm², 미국 단위로는 0.0225 × 3,417.17 = 76.89 lb·in²입니다.

반대로 감속기 데이터 시트에 12 lb·ft²로 적혀 있다면 23.7303604로 나누어 0.5057 kg·m²를 얻습니다.

결과 해석

변환된 값은 각가속도에 대한 같은 저항을 나타냅니다. 토크 τ를 가하면 어떤 단위로 표시하든 α = τ / I가 성립합니다. 모터와 부하를 매칭할 때는 관성을 반드시 같은 단위로 비교하세요. kg·cm²와 kg·m²를 섞으면 10,000배 오차가 생겨 구동계가 지나치게 크거나 작아 보일 수 있습니다.

정확도와 한계

• 관성 모멘트는 특정 축에 대한 값입니다. 단위를 바꿔도 축은 이동하지 않으며, 축을 옮기려면 평행축 정리 I = I꜀ + m d²를 사용합니다.
• 기어를 거쳐 환산한 관성은 감속비의 제곱에 비례하며 단위 변환과는 별개의 계산입니다.
• 이 변환기는 형상, 밀도, CAD 데이터로부터 관성을 구하지 않습니다. 이미 알고 있는 값을 입력하세요.
• 오래된 인쇄 표는 야드·파운드법 계수를 반올림한 경우가 있어 마지막 자리가 조금 다른 것은 정상입니다.

출처

• BIPM SI 브로슈어 — 역학적 유도량의 일관 SI 단위.
• NIST SP 811 부록 B.9 — 물리량별로 정리한 관성 모멘트 환산 계수.
• NIST SP 811 부록 B.8 — 파운드, 온스, 피트, 인치의 정확한 정의.

편집 기록

SoupCalc 편집팀이 작성하고 검토했습니다. 최종 검토일: 2026년 9월 25일.