체감온도 계산기
계산 결과
체감온도(°C)
- 체감온도(°F)
- -8.9 °F
체감온도 계산기: 기온과 풍속을 넣으면 바람이 있을 때 피부가 실제로 겪는 추위를 계산합니다. 영어로는 윈드칠(wind chill)이라고 부르며, 바람과 추위의 관계를 숫자 하나로 보여 주는 지표입니다. 기본값인 기온 10 °F, 풍속 20 mph에서 체감온도는 -22.7 °C로, 기온을 섭씨로 환산한 -12.2 °C보다 10 °C 이상 낮습니다. 이 값이 영하로 내려가면 노출된 피부에 동상 위험이 시작됩니다. 같은 10 °F라도 바람이 5 mph로 약하면 -15.5 °C에 그칩니다. 바람은 피부 바로 옆에 몸이 데워 둔 공기층을 떼어내므로, 그 층이 다시 데워지기 전에 다음 공기가 들어옵니다. 체감온도는 그렇게 빨라진 열 손실을 온도 눈금으로 환산한 값입니다. 결과는 섭씨와 화씨로 함께 보여 줍니다. 요즘 쓰는 식은 2001년에 미국 국립기상청(NWS)이 사람 얼굴을 기준으로 다시 만든 것으로, 1945년에 남극에서 플라스틱 병이 얼는 속도를 재던 옛 방식과는 계수가 다릅니다. 이 페이지는 열 쪽 지표인 열지수와 달리 추위 쪽만 다룹니다. 두 지표는 정의되는 구간이 겹치지 않습니다. 체감온도는 기온이 50 °F(10 °C) 이하일 때만, 열지수는 26.7 °C(80 °F) 이상일 때만 정의됩니다.
기온과 풍속에 따른 체감온도(°C)
| 기온 °F | 기온 °C | 5 mph | 10 mph | 15 mph | 20 mph | 25 mph | 30 mph | 35 mph | 40 mph | 45 mph | 50 mph | 55 mph | 60 mph |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 40 | 4.4 | 2.5 | 0.9 | -0.1 | -0.8 | -1.5 | -2 | -2.4 | -2.8 | -3.2 | -3.5 | -3.8 | -4.1 |
| 35 | 1.7 | -0.8 | -2.5 | -3.6 | -4.5 | -5.2 | -5.7 | -6.2 | -6.7 | -7.1 | -7.4 | -7.8 | -8.1 |
| 30 | -1.1 | -4 | -6 | -7.2 | -8.1 | -8.9 | -9.5 | -10.1 | -10.5 | -11 | -11.4 | -11.7 | -12.1 |
| 25 | -3.9 | -7.3 | -9.4 | -10.8 | -11.8 | -12.6 | -13.3 | -13.9 | -14.4 | -14.9 | -15.3 | -15.7 | -16.1 |
| 20 | -6.7 | -10.6 | -12.9 | -14.3 | -15.4 | -16.3 | -17.1 | -17.7 | -18.3 | -18.8 | -19.3 | -19.7 | -20.1 |
| 15 | -9.4 | -13.8 | -16.3 | -17.9 | -19.1 | -20 | -20.8 | -21.5 | -22.2 | -22.7 | -23.2 | -23.7 | -24.1 |
| 10 | -12.2 | -17.1 | -19.7 | -21.4 | -22.7 | -23.7 | -24.6 | -25.4 | -26 | -26.6 | -27.2 | -27.7 | -28.1 |
| 5 | -15 | -20.4 | -23.2 | -25 | -26.4 | -27.4 | -28.4 | -29.2 | -29.9 | -30.5 | -31.1 | -31.7 | -32.1 |
| 0 | -17.8 | -23.6 | -26.6 | -28.6 | -30 | -31.2 | -32.1 | -33 | -33.8 | -34.4 | -35.1 | -35.6 | -36.2 |
| -5 | -20.6 | -26.9 | -30.1 | -32.1 | -33.6 | -34.9 | -35.9 | -36.8 | -37.6 | -38.4 | -39 | -39.6 | -40.2 |
| -10 | -23.3 | -30.1 | -33.5 | -35.7 | -37.3 | -38.6 | -39.7 | -40.6 | -41.5 | -42.3 | -43 | -43.6 | -44.2 |
| -15 | -26.1 | -33.4 | -37 | -39.2 | -40.9 | -42.3 | -43.5 | -44.5 | -45.4 | -46.2 | -46.9 | -47.6 | -48.2 |
| -20 | -28.9 | -36.7 | -40.4 | -42.8 | -44.6 | -46 | -47.2 | -48.3 | -49.2 | -50.1 | -50.8 | -51.6 | -52.2 |
| -25 | -31.7 | -39.9 | -43.8 | -46.3 | -48.2 | -49.7 | -51 | -52.1 | -53.1 | -54 | -54.8 | -55.5 | -56.2 |
| -30 | -34.4 | -43.2 | -47.3 | -49.9 | -51.9 | -53.4 | -54.8 | -55.9 | -57 | -57.9 | -58.7 | -59.5 | -60.2 |
NWS가 배포하는 차트를 이 페이지와 같은 식으로 다시 계산한 것이라, 표의 어느 칸도 위의 결과와 어긋날 수 없습니다. 행을 화씨로 둔 것은 식이 화씨 기준으로 맞춰졌고 0 °F가 정확히 0이기 때문이며, 섭씨 열을 함께 둔 것은 이 페이지의 주 결과가 섭씨이기 때문입니다. 열을 따라 내려가면 기온의 몫이 보입니다. 20 mph에서 40 °F의 -0.8 °C가 0 °F에서는 -30.0 °C가 됩니다. 행을 따라가면 바람의 몫이 보이는데, 여기에 그 0.16 지수가 드러납니다. 기온 10 °F에서 5 mph를 25 mph로 올리면 6.6 °C가 더 떨어지지만, 25 mph를 45 mph로 올려도 추가로 떨어지는 것은 2.9 °C뿐입니다. 표의 가장 추운 모서리는 더 이상 안위의 문제가 아닙니다. NWS 해설은 동상이 체감온도가 영하로 내려간 뒤에 노출된 피부에 찾아온다고 적고, 이 지수가 사물이 아니라 사람과 동물을 기술한다고 못 박습니다. 행이 -30 °F에서 멈추는 것은 식이 거기서 끝나기 때문이 아니라 표로 읽을 수 있는 한계까지 그린 것뿐이며, 입력 필드 자체는 -100 °F까지 열려 있습니다.
공식
WC = 35.74 + 0.6215 · T - 35.75 · V^0.16 + 0.4275 · T · V^0.16, 여기서 T는 기온(°F), V는 풍속(mph)입니다
- T
- 기온, 기본 단위는 °F이고 필드에서 °C도 고를 수 있습니다. 식이 화씨로 맞춰져 있어서 섭씨로 입력하면 내부에서 화씨로 바꾼 뒤 계산합니다. NWS는 이 식을 50 °F 이하에서만 정의하므로, 필드의 위쪽 한계도 50 °F로 잠겨 있습니다. 그보다 따뜻하면 추위 자체가 문제가 아니어서 바람이 얼마나 불든 체감온도를 논할 자리가 아닙니다
- V
- 풍속, 기본 단위는 mph이고 km/h, m/s, ft/s, kn도 고를 수 있습니다. NWS의 정의 조건은 3 mph 이상이며, 필드의 아래쪽 한계가 그 값입니다. 바람이 0에 가까워지면 식은 기온만 남고 결과가 기온으로 수렴하므로, 3 mph 미만에서 값을 물어보는 것 자체가 의미가 없습니다. 사람 키 정도의 높이에서 잰 바람이 기준입니다
- V^0.16
- 풍속의 0.16제곱. 이 지수가 이 식의 성격을 결정합니다. 16제곱근에 가까운 아주 완만한 지수라서, 바람이 세질수록 체감온도는 계속 내려가지만 내려가는 폭은 점점 줄어듭니다. 5 mph에서 25 mph로 세지면 6.6 °C가 더 떨어지지만, 25 mph에서 45 mph로 두 배 가까이 세져도 추가로 떨어지는 것은 2.9 °C뿐입니다
- 35.74 / 0.6215 / 35.75 / 0.4275
- NWS가 2001년에 발표한 계수 네 개입니다. 정의된 상수가 아니라 사람을 대상으로 맞춘 회귀값이라, 다른 계수 조합도 얼마든지 만들 수 있습니다. 이 페이지가 이 조합을 쓰는 이유는 미국 국립기상청이 예보와 차트에 쓰는 것이 바로 이것이고, 다른 기관의 옛 식과 값을 비교하면 몇 도씩 어긋나기 때문입니다. 계수 셋째 항의 부호가 음수인 것에 주의해야 합니다. 바람이 세질수록 빼는 값이 커진다는 뜻이며, 넷째 항은 그 감소를 기온에 비례해 다시 키우는 역할입니다
겨울철 외출이나 야외 작업을 준비할 때, 그리고 예보의 기온과 실제로 몸이 겪는 추위가 왜 다른지를 설명할 때 씁니다. 기온 -5 °C에 바람이 잔잔하면 그냥 추운 날이지만, 같은 기온에 바람이 40 km/h로 불면 피부가 겪는 조건은 -15 °C급이 됩니다. 노출된 피부가 얼기 시작하는 시점을 가늠하는 데도 이 값이 쓰입니다. 체감온도가 영하로 내려가면 노출된 피부에 동상이 생길 수 있고, -27 °C 아래로 가면 30분 안에, -40 °C 아래에서는 10분 안에 동상이 생길 수 있습니다. 다만 이 값은 사람과 동물에게만 해당합니다. 자동차, 배관, 도로, 식물은 피부 온도가 없어서 이 지수로 설명되지 않으며, 그것들이 얼고 언지는 기온으로만 결정됩니다.
계산 예시
기본값: 기온 10 °F, 풍속 20 mph
- 기온 10 °F, 풍속 20 mph
- 풍속의 0.16제곱: 20^0.16 = 1.6150
- WC = 35.74 + 0.6215 × 10 - 35.75 × 1.6150 + 0.4275 × 10 × 1.6150 = -8.88 °F
- 섭씨로: (-8.88 - 32) × 5/9 = -22.7 °C
기온 10 °F는 섭씨로 -12.2 °C입니다. 여기에 20 mph(32 km/h)짜리 바람이 더해지면 몸이 겪는 조건은 -22.7 °C가 되는데, 이는 기온만 보고 옷을 고를 때보다 한 단계 두꺼운 준비가 필요하다는 뜻입니다. 체감온도의 정의가 여기 그대로 들어 있습니다. 기온은 공기의 온도이고, 체감온도는 같은 공기에서 피부가 얼마나 빨리 열을 잃는지를 같은 눈금으로 옮긴 값입니다. 이 값이 영하로 내려가면 노출된 피부에 동상이 생길 수 있으므로, 장갑과 모자처럼 피부를 덮는 것이 옷 두께만큼 중요해집니다.
바람이 약할 때: 기온 40 °F, 풍속 5 mph
- 기온 40 °F, 풍속 5 mph
- 풍속의 0.16제곱: 5^0.16 = 1.2937
- WC = 35.74 + 0.6215 × 40 - 35.75 × 1.2937 + 0.4275 × 40 × 1.2937 = 36.47 °F
- 섭씨로: (36.47 - 32) × 5/9 = 2.5 °C
기온 40 °F는 섭씨 4.4 °C라 체감온도 2.5 °C와 2 °C도 차이가 나지 않습니다. 바람이 약하면 체감온도는 기온으로 수렴하고, 이것이 3 mph라는 아래쪽 한계가 존재하는 이유입니다. 같은 40 °F에서 바람이 60 mph로 불면 -4.1 °C까지 내려가므로, 이 예의 쓸모는 반대쪽에 있습니다. 바람이 잔잔한 날에는 체감온도를 따로 볼 필요가 없다는 판단을 이 예가 대신해 줍니다. 식의 첫 두 항만 남기고 계산한 값이 60.6 °F인데, 여기서 바람이 빼 가는 몫이 24 °F가량이라는 점을 보면 바람의 몫이 얼마나 큰지 알 수 있습니다.
혹한: 기온 -20 °F, 풍속 25 mph
- 기온 -20 °F, 풍속 25 mph
- 풍속의 0.16제곱: 25^0.16 = 1.6735
- WC = 35.74 + 0.6215 × (-20) - 35.75 × 1.6735 + 0.4275 × (-20) × 1.6735 = -50.83 °F
- 섭씨로: (-50.83 - 32) × 5/9 = -46.0 °C
-46 °C는 화씨로 -50.8도이자 섭씨로 -46.0도로, 두 눈금이 만나는 -40도 아래에 있습니다. 이 구간에서는 노출된 피부의 동상이 몇 분 안에 시작되므로, 바람을 막는 것이 옷을 더 껴입는 것보다 효과적입니다. 여기서도 셋째 항의 부호가 그대로 작동합니다. 기온이 -20 °F로 낮을수록 같은 바람이 빼 가는 열이 커지고, 넷째 항 때문에 그 효과가 기온에 비례해 더 커집니다. 그래서 체감온도는 기온이 낮을 때 바람에 더 민감하게 반응합니다.
경계 근처: 기온 35 °F, 풍속 10 mph
- 기온 35 °F, 풍속 10 mph
- 풍속의 0.16제곱: 10^0.16 = 1.4454
- WC = 35.74 + 0.6215 × 35 - 35.75 × 1.4454 + 0.4275 × 35 × 1.4454 = 27.44 °F
- 섭씨로: (27.44 - 32) × 5/9 = -2.53 °C → -2.5 °C
기온은 영상 1.7 °C인데 체감온도는 영하 2.5 °C로 부호가 바뀌는 예입니다. 기온만 보고 판단하면 어는 점 위라고 생각하게 되지만, 바람이 있으면 노출된 피부가 겪는 조건은 영하입니다. NWS가 동상이 영하의 체감온도에서 시작된다고 적는 이유가 여기에 있습니다. 참고로 섭씨 값은 반올림한 화씨 값에서 계산하지 않습니다. 27.4 °F를 변환하면 -2.6 °C가 되지만, 실제로는 반올림 전 값인 27.44 °F로 계산해 -2.53 °C를 얻은 뒤 반올림하므로 -2.5 °C가 나옵니다. 두 눈금을 함께 보여 주는 페이지에서 흔히 생기는 한 자리 차이이며, 이 페이지는 그 차이가 생기지 않도록 계산 순서를 정해 두었습니다.
한계
이 식은 상자 안에서만 정의됩니다. 기온 50 °F(10 °C) 이하, 풍속 3 mph 이상이 그 상자입니다. 상자를 벗어나도 산술은 아무 일 없다는 듯 돌아가고 결과만 무의미해지므로, 이 페이지는 경고를 띄우는 대신 입력 자체를 막습니다. 기온 65 °F에서 60 °F짜리 체감온도가 나오면 그것은 정상적인 숫자처럼 보이지만 정상이 아닙니다. 이 값은 열 손실 등가량이지 온도가 아닙니다. 배관이 얼고, 도로가 결빙되고, 식물이 죽는 것은 어디까지나 기온에서 일어나며, 이 페이지의 어떤 숫자도 그 셋 중 하나를 바꾸지 않습니다. 그늘을 전제로 하는 것도 짚어 둘 만합니다. NWS는 이 지수가 정의되는 조건에 햇빛을 넣지 않습니다. 복사열은 풍속으로 설명할 수 있는 종류의 것이 아니기 때문입니다. 또한 이 값은 마른 옷을 입고 시속 3 mph 정도로 걷는 사람, 얼굴이 노출된 상태를 가정합니다. 젖은 옷을 입고 누워 있으면 이 숫자보다 나쁘고, 빠르게 움직이면 더 낫습니다. 노출 시간에 대해서는 아무 말도 하지 않는다는 점도 중요합니다. 같은 체감온도에서 5분을 있는 사람과 한 시간을 있는 사람은 전혀 다른 위험에 놓여 있습니다. NWS의 설명도 경계를 같은 방식으로 긋습니다. 동상은 체감온도가 영하로 내려간 뒤에야 노출된 피부에 찾아오며, 이 지수는 자동차나 배관, 식물이 아니라 사람과 동물을 기술한다는 것입니다. 맨살을 지킬 체온을 가진 대상이 아니면 이 지수는 적용되지 않습니다.
자주 묻는 질문
- 체감온도 공식은 어떻게 되나요?
- 미국 국립기상청이 2001년에 발표한 식을 그대로 씁니다. WC = 35.74 + 0.6215 · T - 35.75 · V^0.16 + 0.4275 · T · V^0.16이고, T는 화씨 기온, V는 시속 마일 단위의 풍속입니다. 여기서 V^0.16, 즉 풍속의 0.16제곱이 이 식의 성격을 정합니다. 지수가 매우 작아서 바람이 세질수록 체감온도는 계속 내려가지만 내려가는 폭은 줄어듭니다. 1945년에 남극 탐사 중 플라스틱 병이 얼는 속도를 재서 만든 옛 식과는 계수가 다르며, 두 식의 값은 몇 도씩 어긋납니다. 이 페이지는 현재 예보에 쓰이는 2001년 식을 씁니다.
- 체감온도와 열지수는 어떻게 다른가요?
- 정반대입니다. 체감온도는 추위 쪽 지표로 기온과 바람으로 계산하고, 열지수는 더위 쪽 지표로 기온과 습도로 계산합니다. 정의되는 구간도 겹치지 않습니다. 체감온도는 기온이 10 °C(50 °F) 이하일 때만, 열지수는 26.7 °C(80 °F) 이상일 때만 의미가 있습니다. 그래서 두 값이 같은 날 함께 나오는 일은 없습니다. 이름에 체감이라는 말이 들어가 둘 다 같아 보이지만, 하나는 바람이 열을 빼 가는 문제를, 다른 하나는 습도가 땀의 증발을 막는 문제를 다룹니다.
- 체감온도가 영하인데 왜 기온은 영상인가요?
- 기온과 체감온도가 재는 대상이 다르기 때문입니다. 기온은 공기 자체의 온도이고, 체감온도는 그 공기 속에서 피부가 얼마나 빨리 열을 잃는지를 같은 눈금으로 옮긴 값입니다. 35 °F(1.7 °C)에 바람이 10 mph로 불면 체감온도는 -2.5 °C가 됩니다. 공기는 얼지 않았지만 노출된 피부는 어는 조건이라는 뜻이며, 이때 동상이 생길 수 있습니다. 배관이나 도로는 기온으로 판단해야 하고, 사람은 체감온도로 판단해야 합니다.
- 풍속이 3 mph 미만이면 왜 계산이 안 되나요?
- NWS가 이 식을 3 mph 이상에서만 정의하기 때문입니다. 바람이 그보다 약하면 피부 옆의 데워진 공기층이 잘 떨어져 나가지 않아 열 손실이 거의 늘지 않고, 체감온도는 기온으로 수렴합니다. 실제로 풍속을 0에 가깝게 넣으면 식의 셋째 항과 넷째 항이 사라져 결과가 기온과 거의 같아집니다. 값을 억지로 내놓는 대신 입력을 막는 쪽을 택한 것은, 그 구간의 숫자가 기온과 거의 같으면서도 마치 다른 정보인 것처럼 보이기 때문입니다.
- 왜 50 °F 위에서는 체감온도를 말하지 않나요?
- 그보다 따뜻하면 추위 자체가 문제가 되지 않기 때문입니다. NWS는 이 식을 50 °F(10 °C) 이하에서만 정의하며, 그 위에서는 바람이 얼마나 불든 체감온도를 논할 자리가 아니라고 봅니다. 실제로 그 구간에서 식을 그대로 돌리면 값이 기온보다 높게 나오는 경우도 생기는데, 이는 식이 그 영역을 기술하도록 만들어지지 않았다는 증거입니다. 더위 쪽에서 같은 역할을 하는 것이 열지수이고, 그쪽은 26.7 °C 위에서 시작합니다.
- 동상은 어느 정도에서 생기나요?
- NWS 기준으로 체감온도가 영하로 내려가면 노출된 피부에 동상이 생길 수 있습니다. 체감온도 -27 °C 부근에서는 30분 안에, -40 °C 부근에서는 10분 안에 동상이 생길 수 있습니다. 여기서 중요한 것은 이 문턱들이 기온이 아니라 체감온도에 걸려 있다는 점입니다. 기온이 영상이어도 바람이 세면 노출된 피부는 영하 조건에 놓이고, 장갑과 모자처럼 피부를 직접 덮는 것이 옷을 더 껴입는 것보다 효과적입니다.
- 체감온도는 사물에도 적용되나요?
- 적용되지 않습니다. 이 지수는 사람과 동물을 기술하며, 둘 다 피부를 데워 유지하는 체온을 가지고 있다는 점을 전제로 합니다. 자동차, 배관, 도로, 식물은 그런 것이 없으므로 체감온도로 설명되지 않습니다. 그것들이 얼고 언지는 기온으로만 결정되며, 그래서 체감온도가 -20 °C인 날에도 배관 동파는 기온이 영하로 내려가는지로 판단해야 합니다. 겨울철 배관 관리와 도로 결빙 예측에 이 페이지의 숫자를 쓰면 안 되는 이유가 여기에 있습니다.
참고 문헌
- Understanding wind chill — 이 계산기가 구현한 NWS 해설. 이 페이지가 강제하는 유효 조건(T ≤ 50 °F, V ≥ 3 mph), 발표된 계수, 그리고 이 지수가 사물이 아니라 사람과 동물에 해당한다는 단서가 여기에 있습니다 — National Weather Service
- Wind chill safety — 이 값이 사람에게 뜻하는 것과 NWS가 붙여 둔 주의 사항 — National Weather Service
- Wind chill calculation worksheet (PDF) — 발표된 계수와 함께 W/m² 단위의 미터법 형태까지 담은 NWS 한 장짜리 계산 시트 — National Weather Service
- Wind chill — 이 페이지가 대비하는 두 식의 역사: 남극에서 Siple과 Passel이 플라스틱 병이 얼는 속도로 만든 1945년 지수와, 바람을 맞으며 걷는 맨얼굴을 기준으로 계산한 2001년 모델 — Wikipedia