몸무게를 재는 체중계에 대해서 궁금합니다.

Question

요즘 다이어트로 매일 하루에 한번 체중계를 사용해서 체중을 재고 있는데 문득 이렇게 정확한 중량을 확인할 수 있는 체중계는 어떤 과학적 원리로 우리 몸무게를 정확하게 재는지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

체중계는 몸무게를 측정하는데 사용되는 일종의 저울이며 전자식과 기계식에 차이가 있습니다.

기계식을 보면 체중계 안에 있는 장치가 작은 움직임을 확대시켜서 눈금판을 크게 돌리고 몸무게를 나타내게 됩니다.

우선 체중계의 발판에 아래 케이스에 붙어있는 것이 지레장치라고 하는데, 발판의 움직임을 강력하게 주스프링에 붙어있게 된 측정판에 전달하게 됩니다. 그리고 지레가 측정판을 내리누르게 되면 체중에 비례해서 정확하게 스프링이 늘어나게 됩니다.

크랭크가 회전하고 래크와 피니언 기어를 움직여서 눈금판을 움직이는데, 그럼 발판의 창을 통해서 체중을 볼 수 있는 것이죠.

이후 체중계에서 내려오게 되면 주 스프링이 수축하고 발판이 올라오고 크랭크가 제자리로 가서 눈금이 0이 되는 것입니다.

그러나 이런 기계식 방식은 시간이 지나면 지날수록 스프링의 탄성이 줄어들어 정확도가 떨어질 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 체중계는 이전에는 아날로그 방식으로 스프링이 장착되어 있어서 그 스프링이 몸무게에 의해서 찌그러지면서 변하는 길이를 환산해서 체중을 보여줬습니다. 그래서 눈금으로 보여줬죠. 근데 요즘에는 디지털방식으로 체중계안에 로드셀이라는 금속센서가 있어서 물질의 압력을 가하면 변형이 생기면서 고유의 저항치가 변하고 그 변형된것을 측정하여서 수치로 보여주는 것입니다.

Answer 3

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

체중계에 올라갈 때, 몸의 무게로 인해 발생하는 압력이 체중계의 센서에 가해집니다. 이 압력은 센서 내의 변형을 일으킵니다.센서는 압력에 의해 발생하는 변형을 감지하고 측정합니다. 일반적으로, 센서는 실리콘 또는 금속 등의 재료로 만들어진 변형 감지 장치입니다. 센서에서 감지된 변형은 전기 신호로 변환됩니다. 이 신호는 체중계 내의 전자 회로를 통해 처리됩니다 변환된 전기 신호는 체중계에 내장된 소프트웨어나 마이크로프로세서에 의해 처리됩니다. 이를 통해 신호를 몸무게로 변환하여 표시합니다.

Answer 4

안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.

아날로그 체중계와 디지털 체중계로 나눌 수 있습니다. 아날로그 체중계는 시소 원리의 지렛대에 균형추를 좌우로 움직여서 균형을 맞추고 그 눈금을 읽어 측정했고 점차 스프링식으로 발판에 올라서면 스프링이 늘어나며 시계같은 원판에 바늘이 돌아가고 그 눈금을 읽는 방식으로 발전했습니다. 이런 스프링 식이 더욱 컴팩트 해진게 현재의 기계식 (아날로그) 가정용 체중계입니다. 바늘은 정지해있고 발판에 올라서면 눈금 원반이 돌아가서 그 눈금을 읽어서 체중을 잽니다.

디지털 체중계는 스트레인 게이지와 디지털 표시장치를 사용하는데 스트레인 게이지는 힘을 가하면 저항이 변하는 반도체 센서인데 저항값의 변화를 측정해서 이를 디지털 숫자로 변환해 LCD 등으로 표시합니다.

그럼 도움이 되셨다면 추천과 좋아요 부탁드리겠습니다:)

Answer 5

안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다..

저울의 원리이죠. 일단 체중계는 상부를 누르는 하중에 의해 저울에 미리정해진 기준에 의해 수치가 표시되는거죠. 이는 중력에 의해 수치화된 개인무게이죠.

감사합니다.