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시속 킬로미터로 본 마하수: 음속 장벽에서 재진입까지

극초음속 미사일, 우주 캡슐, 실험 항공기에 관한 뉴스는 속도를 마하수로 인용하며, 이 수치는 시속 킬로미터로 보아야 비로소 실감이 납니다. 마하수는 비율입니다. 물체의 속도를 그 주변 공기에서의 음속으로 나눈 값입니다. 표준 해수면 조건에서 마하를 km/h로 변환하려면 1,225.06을 곱하십시오. 마하 1은 1,225 km/h, 마하 5는 6,125 km/h, 마하 10은 12,251 km/h입니다. 위의 계산기는 15 °C의 음속 340.294 m/s를 쓰며, 아래 항목에서는 실제 비행 조건, 특히 지상에서 훨씬 높은 곳과 다른 행성에서 그것이 얼마나 다를 수 있는지 설명합니다.

이 페이지는 계산 예를 곁들인 규칙, 각 단위의 소개, 비교, 로켓공학과 항공우주의 긴 사례 모음, 그리고 흔한 실수를 차례로 다룹니다. 계산은 브라우저 안에서 이루어지며 입력하신 수치는 어디로도 전송되지 않습니다. 비행이나 임무 계획에는 원래의 자료를 따르십시오.

마하를 km/h로 변환하는 방법: 1,225.06을 곱합니다

규칙

소리는 표준 해수면 공기에서 340.294 m/s로 이동하며, 이는 340.294 × 3.6 = 1,225.06 km/h입니다. 마하를 km/h로 변환하려면 마하수에 1,225.06을 곱하십시오. 그러면 마하 0.5는 612.5 km/h, 마하 1.5는 1,837.6 km/h, 마하 3은 3,675 km/h가 됩니다. 반대로 가려면 km/h를 1,225.06으로 나눕니다.

계산 예

해수면에서 마하 0.8은 980 km/h입니다. 마하 2는 2,450 km/h입니다. 극초음속의 문턱인 마하 5는 6,125 km/h이고, 재진입하는 우주선의 수준인 마하 25는 해수면 계수로 30,626 km/h입니다.

조건이 붙은 계수

마하는 속도가 아니라 비율이므로, 이 계수는 그것이 유도된 공기에서만 통합니다. 고도 11 km, −56.5 °C에서 음속은 295 m/s, 곧 1,062 km/h이며, 그곳의 마하 1은 지상보다 13 퍼센트 적은 km/h를 뜻합니다.

간단한 상식 점검

km/h로 나온 답은 마하수의 천 배가 넘습니다. “마하를 km/h로 변환” 계산에서 처음보다 작은 수가 나왔다면 곱하지 않고 나눈 것입니다.

마하수

음속에 대한 비율

마하수는 오스트리아의 물리학자 에른스트 마흐의 이름을 딴 것입니다. 물체의 속도를 그 지점의 음속으로 나눈 값입니다. 마하 1 아래에서는 흐름이 아음속, 그 근처에서는 천음속, 그 위에서는 초음속이고 마하 5부터는 극초음속입니다.

쓰이는 곳

공기역학, 로켓공학, 풍동, 미사일과 우주선 설계.

시속 킬로미터

일상의 단위

시속 킬로미터는 도로, 철도, 스포츠에서 대부분의 사람들이 속도를 판단하는 데 쓰는 단위입니다. 느끼기는 쉽지만 금세 다섯 자리 수가 되는 항공우주 속도를 설명하기에는 부족합니다.

쓰이는 곳

도로 표지판, 시간표, 차량 사양, 언론 보도.

마하와 시속 킬로미터

마하 하나는 해수면에서 1,225 km/h이므로 km/h 수치는 천 배가 넘게 큽니다. 마하 2는 2,450 km/h이고 마하 0.85는 1,041 km/h입니다. 둘은 규모뿐 아니라 성격도 다른데, 마하는 공기 온도에 달려 있고 km/h는 그렇지 않기 때문입니다.

변환은 명시된 조건에서만 정확합니다. 가장 큰 함정은 11,000미터의 비행체나 지구 이외의 행성에 해수면 계수를 적용하는 것입니다.

변환이 나타나는 곳

궤도에서의 재진입

저궤도에서 돌아오는 우주선은 약 7.8 km/s, 곧 28,080 km/h로 움직입니다. 가열이 가장 심한 고도에서 음속은 약 300 m/s이므로 대략 마하 26입니다. 해수면 계수를 쓴 “마하를 km/h로 변환” 계산은 마하 22.9를 줄 텐데, 그 고도에서는 틀린 답입니다.

실험적 공기 흡입 비행

무인 X-43A는 2004년에 약 마하 9.6에 이르렀고, 시험 고도에서 11,200 km/h에 가까웠습니다. 해수면 계수로는 11,760 km/h가 나와 오 퍼센트 차이가 납니다. 보도는 보통 속도를 시속 마일이나 km/h로 고도와 함께 인용합니다.

미사일과 발사체

극초음속 미사일은 마하 5 이상으로 순항하며, 성층권에서는 5,300 km/h가 넘습니다. 850 m/s의 소총 탄환은 해수면에서 마하 2.5, 곧 3,060 km/h입니다. 이런 속도의 보도는 항상 고도를 밝혀야 하는데, 마하는 고도에 따라 변하기 때문입니다.

온도가 중요한 이유

기체 속의 음속은 절대 온도의 제곱근에 따라 커집니다. 공기에서는 약 20.05 곱하기 √T이며 T는 켈빈입니다. 15 °C에서 340.3 m/s, 0 °C에서 331.3 m/s, 20 °C에서 343.2 m/s, −56.5 °C에서 295.1 m/s입니다. km/h로는 1,225, 1,193, 1,236, 1,062입니다. 압력과 고도 자체는 중요하지 않고 온도에 미치는 영향만 중요합니다.

마하 1을 통과하는 로켓

발사를 위해 마하를 km/h로 변환하기 전에, 로켓은 이륙 약 일 분 뒤 10킬로미터 안팎의 고도에서 음속에 이른다는 점을 알아 두십시오. 그런 다음 맥스 Q라 부르는 최대 동압 지점을 1,300 km/h 근처의 속도로 통과합니다. 기술자들은 구조물에 가해지는 하중을 한도 안에 두려고 추력을 잠시 줄입니다.

암산 요령

마하를 km/h로 머릿속에서 변환하려면 1,200을 곱하고 2 퍼센트를 더하십시오. 마하 2는 2,400에 48을 더해 2,448로 2,450에 가깝습니다. 마하 0.5는 600에 12를 더해 612이며 정확한 값은 612.5입니다. 성층권 고도에서는 1,225 대신 1,060을 쓰십시오.

스프레드시트 수식

스프레드시트에서 마하를 km/h로 변환하려면 A열에 마하수를 넣고 B열에 =A2*1225.0584를 입력하십시오. 다른 온도에는 음속 열 =20.0468*SQRT(273.15+T)*3.6을 추가하고 T는 섭씨 온도로 하여 마하수에 곱하십시오.

반올림과 정직함

포스터를 위해 마하를 km/h로 변환할 때, 마하 9.6은 해수면 계수로 약 11,800 km/h를 뜻합니다. 기술 메모에서는 그에 따른 고도와 온도를 밝히십시오. 가정한 음속의 불확도가 곱셈에서 하는 어떤 반올림보다 큽니다.

외워 둘 기준값

마하 0.5는 612 km/h입니다. 마하 0.8은 980 km/h입니다. 마하 1은 1,225 km/h입니다. 마하 2는 2,450 km/h입니다. 마하 3은 3,675 km/h입니다. 마하 5는 6,125 km/h입니다. 마하 10은 12,251 km/h입니다. 마하를 km/h로 눈대중 변환하려면 마하 1을 해수면에서 1,200 km/h를 조금 넘는 값으로 생각하십시오.

기준 사다리

마하 0.3은 367 km/h입니다. 마하 0.75는 919 km/h입니다. 마하 0.9는 1,103 km/h입니다. 마하 1.2는 1,470 km/h입니다. 마하 1.5는 1,838 km/h입니다. 마하 2.5는 3,063 km/h입니다. 마하 6은 7,350 km/h입니다. 마하 20은 24,501 km/h입니다. 이런 표가 있으면 어떤 점검이든 빨라집니다.

거꾸로 계산해 검산하기

“마하를 km/h로 변환” 계산 결과를 검산하려면 1,225.06으로 나누십시오. 마하 2가 2,450 km/h가 되었다면 2,450을 1,225.06으로 나누면 2가 돌아옵니다. 두 번째 점검은 크기입니다. km/h 수치는 마하수의 천 배가 넘어야 합니다.

m/s 및 mph와의 관계

해수면에서 마하 1은 340.3 m/s, 1,225 km/h, 761.2 mph입니다. m/s를 거치려면 340.294를 곱한 다음 3.6을 곱하면 됩니다. 결과는 1,225.06을 곧바로 곱한 것과 일치하며, 이 점검이 실수를 잡아냅니다.

계산 사례

마하 25의 우주선이 음속이 300 m/s, 곧 1,080 km/h인 고도에 있습니다. 따라서 속도는 27,000 km/h, 곧 7.5 km/s입니다. 해수면 계수를 쓰면 30,626 km/h가 나와 약 13 퍼센트 많습니다. 27,000 km/h로 5,570 km의 대서양을 건너는 데는 약 12분이 걸릴 것입니다.

스크램제트

초음속 연소 램제트는 높은 마하수에서만 작동하는데, 엔진이 비행체 자체의 속도로 압축된 공기에 의존하기 때문입니다. 설계는 약 마하 5, 곧 해수면에서 6,125 km/h, 고도에서 5,300 km/h에서 시작하여 마하 10 이상을 목표로 합니다. 스크램제트는 더 낮은 속도에서는 아무것도 작동하지 않으므로 부스터가 실어 날라야 합니다.

다른 세계의 마하 1

화성의 대기는 약 −60 °C의 이산화탄소가 대부분이며, 그곳에서 소리는 대략 240 m/s, 곧 864 km/h로 이동합니다. 따라서 화성의 마하 1은 지구의 겨우 0.7입니다. 금성의 뜨겁고 짙은 대기는 소리를 약 410 m/s, 곧 1,476 km/h로 전달합니다. 이런 세계를 위해 설계된 탐사선은 1,225 km/h가 아니라 현지의 음속으로 모형화됩니다.

풍동

풍동은 마하 범위로 분류됩니다. 0.8 미만은 아음속, 0.8에서 1.2는 천음속, 1.2에서 5는 초음속, 5 초과는 극초음속입니다. 마하 0.5의 아음속 풍동은 해수면에서 612 km/h의 기류를 만듭니다. 시험 자료에는 항상 km/h가 아니라 마하수를 표기합니다.

마하 수치로 본 항속 거리와 시간

마하 0.8에 고도 11 km에서 속도는 850 km/h입니다. 5,000 km 비행은 5시간 53분이 걸립니다. 해수면 수치 980 km/h를 쓰면 5시간 6분이 나와 47분이나 낙관적입니다. 계획에 쓰려는 “마하를 km/h로 변환” 계산에는 항상 비행 고도의 음속을 쓰십시오.

허리케인과의 비교

지구에서 기록된 가장 강한 돌풍은 약 100 m/s, 곧 360 km/h로 마하 0.29입니다. 엄청나게 파괴적이지만 음속에는 한참 못 미칩니다. 지구의 어떤 일반적인 기상 현상도 마하 0.4를 넘지 않습니다.

프로펠러와 로터 끝

프로펠러 날개와 헬리콥터 로터의 끝은 해수면에서 1,100 km/h인 마하 0.9에 가까워질 수 있습니다. 그 이상에서는 소음이 급격히 커지고 효율이 떨어지므로 설계자는 끝 속도를 마하 0.85 아래로 유지합니다.

초음속 여객 비행

여러 회사가 마하 1.7에서 2로 여객기의 초음속 여행을 되살리려 하고 있습니다. 이는 순항 고도에서 1,800에서 2,100 km/h입니다. 런던에서 뉴욕까지의 비행은 일곱 시간 대신 세 시간 반쯤 걸리겠지만, 육지 위의 음속 폭음에 대한 규제는 여전히 장애물입니다.

뉴스에서 "마하 1"이 뜻하는 것

기자들은 "마하 1"을 무심코 씁니다. 그러나 마하 1에는 고정된 값이 없습니다. 해수면에서는 1,225 km/h, −40 °C에서는 1,102 km/h, 성층권에서는 1,062 km/h, 화성에서는 864 km/h입니다. 좋은 보도는 조건을 밝힙니다.

최초의 초음속 비행

1947년 시월 14일에 벨 X-1이 약 13,000미터에서 수평 비행으로 음속을 넘었습니다. 항공기는 약 1,126 km/h인 마하 1.06에 이르렀습니다. 해수면에서 같은 마하수는 1,298 km/h이며, 고도가 마하수의 의미를 얼마나 크게 바꾸는지 보여 줍니다.

기록

유인 제트기의 속도 기록은 1976년에 SR-71이 세운 3,529.6 km/h로, 고도에서 약 마하 3.3입니다. X-15 로켓 비행기는 1967년에 7,274 km/h, 곧 마하 6.7에 이르렀습니다. 해수면 계수로는 그것이 마하 2.9와 마하 5.9일 것입니다.

지상 속도

스러스트 SSC 자동차는 1997년에 사막 바닥에서 1,228 km/h를 넘었습니다. 네바다의 서늘한 아침 공기에서 음속은 1,225 km/h보다 다소 낮았으므로 자동차는 공식적으로 약 마하 1.02로 달린 것입니다. 음속 장벽을 넘은 유일한 지상 차량으로 남아 있습니다.

성층권에서의 자유 낙하

2012년에 한 스카이다이버가 약 39 km에서 뛰어내려 1,357.6 km/h에 이르렀습니다. 그 고도에서 음속은 1,080 km/h에 가까웠고 그래서 마하 1.25가 나왔습니다. 해수면 계수로는 같은 속도가 마하 1.11이었을 것이므로, 공식 보도는 현지 수치를 썼습니다.

다른 물질 속의 마하 1

헬륨에서 소리는 965 m/s, 곧 3,474 km/h로 이동하고, 물에서는 1,480 m/s, 곧 5,328 km/h, 강철에서는 약 5,000 m/s로 이동합니다. 100 km/h의 보트는 물에 대해서는 마하 0.019이지만 그 위의 공기에 대해서는 마하 0.082입니다. 마하는 항상 해당 매질에 대해 정의됩니다.

콩코드와 그 열

콩코드는 차가운 성층권에서 약 2,145 km/h인 마하 2.02로 순항했습니다. 기수의 정체 온도는 대략 120 °C까지 올랐고 기체는 비행 중 최대 25센티미터 늘어났습니다. 콩코드에 대한 “마하를 km/h로 변환” 계산은 해수면에서 2,475 km/h를 주는데, 콩코드가 실제로는 결코 날지 않은 속도입니다.

유인 우주선의 속도

인간이 가장 빠르게 이동한 것은 달에서 돌아오는 아폴로 캡슐에서였습니다. 아폴로 10호는 1969년에 39,897 km/h, 곧 11.08 km/s에 이르렀습니다. 해수면 계수로는 마하 32.6이 되겠지만, 고도가 높고 공기가 더 찬 실제 마하수는 몇 단위 더 높았습니다.

가장 빠른 탐사선

파커 태양 탐사선은 태양을 약 692,000 km/h, 곧 192 km/s로 지나갑니다. 해수면 계수로는 마하 565가 되겠지만 우주에는 소리가 이동할 공기가 없으므로 마하수는 존재하지 않습니다. 규모를 느끼게 하려고 여기에 보여 줄 뿐입니다.

국제우주정거장

정거장은 약 27,600 km/h, 곧 7.67 km/s로 움직입니다. 해수면 계수로는 마하 22.5이고, 희박한 상층 공기의 음속으로는 마하 26 근처입니다. 400 km에는 사실상 공기가 없으므로 이 수는 궤도 비행이 얼마나 빠른지 보여 주는 예시로만 쓰입니다.

유성체

유성체는 11에서 72 km/s, 곧 40,000에서 260,000 km/h 사이의 속도로 대기에 부딪힙니다. 72,000 km/h인 20 km/s에서는 해수면 계수로 물체가 마하 59입니다. 대부분은 낮은 고도의 더 짙은 공기에 이르기 훨씬 전에 타 버리며, 그래서 작은 일부만 지상에 닿습니다.

충격파와 마하 원뿔

소리보다 빨리 나는 물체는 반각이 arcsin(1 / 마하)인 충격파의 원뿔을 끌고 다닙니다. 마하 1.5에서 각도는 41.8°, 마하 2에서는 30°, 마하 3에서는 19.5°입니다. 원뿔이 날카로울수록 물체가 소리에 비해 더 빨리 움직이고 있는 것입니다.

공기역학적 가열

앞전에서 정지한 공기는 가열됩니다. 정체 온도는 T × (1 + 0.2 M²)입니다. −56.5 °C의 공기에서 마하 2일 때 약 120 °C이고, 마하 5에서는 1,000 °C를 넘습니다. 그 고도에서 km/h로 2,125와 5,311이라는 속도는 극초음속 비행을 재료가 제한하는 이유를 분명히 보여 줍니다.

마하를 km/h로 변환하는 더 많은 값

더 긴 변환 목록

필요한 값이 첫 번째 목록에 없다면, 아래의 추가 변환값이 곧바로 읽어 쓰기에 충분히 가까울 수 있습니다.

• 0.1 마하 = 122.50584 km/h
• 0.5 마하 = 612.5292 km/h
• 3 마하 = 3,675.1752 km/h
• 4 마하 = 4,900.2336 km/h
• 7 마하 = 8,575.4088 km/h
• 15 마하 = 18,375.876 km/h
• 20 마하 = 24,501.168 km/h
• 75 마하 = 91,879.38 km/h
• 200 마하 = 245,011.68 km/h
• 500 마하 = 612,529.2 km/h
• 2,000 마하 = 2,450,116.8 km/h
• 10,000 마하 = 12,250,584 km/h

마하를 km/h로 변환할 때 흔한 실수

곱하지 않고 나누기

마하에서 km/h로 가면 수가 커집니다. 마하 2가 0.0016이 되었다면 반대 방향의 계수를 쓴 것입니다.

고도 무시하기

계수 1,225.06은 해수면에서 통합니다. 순항 고도에서 마하 하나는 약 1,062 km/h이므로 실수로 이것을 쓰면 13 퍼센트의 오차가 생깁니다.

마하를 고정된 속도로 취급하기

마하는 비율이므로 같은 마하수도 온도에 따라, 행성에 따라 다른 속도를 뜻합니다.

짧은 답변

마하를 km/h로 변환하려면 어떻게 하나요?

마하수에 1,225.06을 곱하십시오.

마하 1은 몇 km/h인가요?

해수면에서 1,225.06 km/h입니다.

마하 2는 몇 km/h인가요?

2,450.12 km/h입니다.

고도에서 마하 1은 몇 km/h인가요?

11 km에서 약 1,062 km/h입니다.

입력한 숫자가 기기 밖으로 나가나요?

아니요, 계산은 브라우저 안에서 이루어집니다.

더 많은 페이지와 마무리

다른 속도 변환은 마하를 m/s로 변환, 마하를 mph로 변환, mph를 km/h로 변환, ft/s를 km/h로 변환, km/h를 노트로 변환, km를 mi로 변환, mi을 km로 변환, °C를 °F로 변환, °F를 °C로 변환을 참고하십시오. 반대 방향은 km/h를 마하로 변환입니다.

요컨대 “마하를 km/h로 변환” 계산은 해수면 조건에서 1,225.06을 곱하고 답 옆에 단위를 적는 것입니다. 입력하신 수치는 계정도 업로드도 없이 로컬에서 계산됩니다.