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레이더 수위계가 선택되는 이유
1. 초음파 수위계는 왜 여름철 약품 탱크 수위 측정 시 헌팅 현상이 발생하는가?
초음파 수위계의 낮 시간 "헌팅(hunting)" 원인은 초음파 수위계가 공기 중 음속을 이용해 수위를 계산하기 때문입니다.
원리: 센서에서 음파(초음파)를 발사 → 액체 표면에서 반사 → 돌아오는 시간을 측정 → 거리로 변환
공식: 거리 = (음속 × 왕복시간) / 2
문제는 음속이 온도에 크게 의존한다는 점입니다.
공기 중 음속 ≈ 331.5 + 0.6 × T (m/s, T=섭씨온도)
즉, 기온이 1°C 오르면 약 0.6 m/s 빨라집니다.
여름철 낮에는 탱크 상부 공기층이 30~50°C 이상으로 달궈지면서, 음속이 계속 변합니다.
이 변화가 즉각적으로 수위 계산에 반영되어 측정값이 출렁이거나 헌팅하게 됩니다.
또한 탱크 내부는 대류가 심하고, 표면에서 뜨거운 증기나 약품 기체가 발생하면 반사 신호가 약해지거나 산란되어 불안정해집니다.
2. 레이더 수위계는 왜 안정적인가?
레이더 수위계는 전자기파(마이크로파)를 사용합니다.
전자기파의 전파 속도는 **빛의 속도(≈3×10⁸ m/s)**이며, 공기 온도·압력 변화에 따른 굴절률 영향은 극히 미미합니다.
따라서 온도 변화나 탱크 내부 대류에도 영향을 거의 받지 않습니다.
그 결과 낮 시간에도 측정값이 안정적으로 유지됩니다.
3. 정리
초음파 수위계: 온도, 습도, 증기, 탱크 내부 대류 등에 민감 → 여름 낮에는 헌팅(출렁임) 발생
레이더 수위계: 전자기파 사용 → 온도·증기 영향 거의 없음 → 안정적인 측정
적용 사례