원심분리 RCF·RPM 변환기
원심분리기의 회전수(rpm)와 상대원심력(×g)을 로터 반지름에 맞게 서로 변환합니다. 같은 rpm이라도 원심분리기가 다르면 힘이 달라지는 이유를 함께 봅니다.
원심분리기 화면에 뜨는 숫자입니다.
로터 설명서의 r_max입니다. 없으면 로터를 꽂고 회전축 가운데부터 튜브 끝까지 재세요.
넣으면 튜브 위와 아래가 받는 힘이 얼마나 다른지 함께 봅니다. 0이면 넘어갑니다.
상대원심력
1,006 ×g
3,000rpm · 1,006×g · 반지름 10cm 기준
상대원심력은 회전수의 제곱에 비례하고 반지름에 그냥 비례합니다 — RCF = ω²r ÷ g이고, 회전수 N(rpm)과 반지름 r(cm)로 정리하면 1.118×10⁻⁵ × r × N²입니다. 그래서 반지름이 5cm인 원심분리기와 20cm인 원심분리기는 같은 3,000rpm에서 힘이 4배 차이 납니다. 논문에는 rpm이 아니라 ×g로 적어야 합니다.
다른 원심분리기에서 1,006×g를 내려면
| 로터 반지름 | 필요한 회전수 | 지금 대비 |
|---|---|---|
| 5cm | 4,243 rpm | 141% |
| 7.5cm | 3,464 rpm | 115% |
| 10cm | 3,000 rpm | 지금 |
| 12.5cm | 2,683 rpm | 89% |
| 15cm | 2,449 rpm | 82% |
| 20cm | 2,121 rpm | 71% |
흔히 보는 조건
지금 넣은 반지름 10cm 기준으로 환산한 회전수입니다. 실제 조건은 시료와 프로토콜에 따라 다르니 어림잡는 용도로만 보세요.
힘을 두 배로 올리고 시간을 반으로 줄이면 같아진다고 생각하기 쉽지만 그렇지 않습니다. 침강 거리는 상대원심력 × 시간에 비례하지만, 시료가 이미 벽이나 바닥에 닿은 뒤로는 더 돌려도 달라지지 않습니다. 초원심분리에서 쓰는 k 계수(clearing factor)는 로터마다 제조사가 따로 주는 값입니다.
계산 방법
- 1회전수(rpm)와 상대원심력(×g) 중 알고 있는 쪽을 고르고 값을 넣습니다.
- 2회전축에서 튜브 바닥까지의 거리를 cm로 넣습니다. 로터 설명서의 r_max입니다.
- 3시료 액면까지의 거리도 넣으면 튜브 위와 아래가 받는 힘이 얼마나 다른지 볼 수 있습니다.
- 4아래 표에서 다른 반지름의 원심분리기에서 같은 힘을 내려면 몇 rpm 이어야 하는지 확인합니다.
자주 묻는 질문
RCF(×g) = 1.118 × 10⁻⁵ × 반지름(cm) × 회전수(rpm)²입니다. 반지름 10cm 원심분리기에서 3,000rpm이면 약 1,006×g입니다. 거꾸로는 회전수 = √(RCF ÷ (1.118×10⁻⁵ × 반지름)) 으로 구합니다.
같은 회전수라도 로터 반지름이 다르면 시료가 받는 힘이 달라지기 때문입니다. 반지름 5cm와 20cm 원심분리기는 같은 3,000rpm에서 힘이 4배 차이 납니다. rpm만 적힌 프로토콜은 다른 실험실에서 재현할 수 없습니다.
회전축 가운데부터 튜브 바닥까지(r_max)가 기본입니다. 튜브에는 길이가 있어 액면(r_min)과 바닥이 받는 힘이 다르며, 고정각 로터에서는 두 값이 2배 가까이 차이 나기도 합니다. 논문에 RCF를 적을 때는 어느 반지름으로 잰 값인지 밝히는 편이 좋습니다.
RCF = ω²r ÷ g 라는 정의에서 나옵니다. ω = 2πN/60을 넣고 반지름을 cm로, 중력가속도를 9.80665m/s²로 두면 (2π/60)² ÷ 100 ÷ 9.80665 = 1.118244 × 10⁻⁵이 됩니다. 이 계산기는 상수를 박아 넣지 않고 매번 이 식으로 구합니다.
되지 않습니다. 침강 거리는 상대원심력 × 시간에 비례하지만, 시료가 이미 벽이나 바닥에 닿은 뒤로는 더 돌려도 달라지지 않습니다. 반대로 너무 짧게 돌리면 침강이 끝나지 않습니다. 초원심분리의 k 계수(clearing factor)는 로터마다 제조사가 따로 주는 값입니다.
튜브 바닥이 실제로 얼마나 빨리 도는지를 알려주는 값입니다. 탁상용 원심분리기도 최대 회전수에서는 시속 수백 km에 해당하는 속도가 나오므로, 로터의 최대 허용 회전수를 넘기지 않는 것이 중요합니다.
알아두면 좋은 점
- 표준중력 9.80665m/s²로 계산했습니다.
- 반지름은 로터 설명서의 값을 쓰는 것이 가장 정확합니다. 직접 재면 회전축 가운데부터 재야 하며, 튜브를 꽂았을 때 기울어지는 스윙 로터는 도는 중의 자세로 재야 합니다.
- 로터마다 최대 허용 회전수가 정해져 있습니다. 이 계산기는 그 한계를 확인하지 않으니 반드시 장비 설명서를 함께 보세요.
- 흔히 보는 조건의 값은 어림잡는 용도입니다. 실제 조건은 시료와 프로토콜에 따라 다릅니다.
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마지막 검증: 2026년 8월 30일 · 결과는 참고용 추정치입니다.