만든 이유
수영장과 스파의 수질 화학은 올바른 숫자만 있으면 간단하지만, 두 화면이나 두 웹사이트가 서로 다른 숫자를 알려 주면 답답하죠. 그래서 화학 계산 엔진을 하나 만들고, 공개된 투입 기준과 대조해 검증한 뒤, 앱과 이 사이트의 모든 계산기와 글에 똑같이 쓰고 있어요.
지침의 출처
- 염소 목표는 Trouble Free Pool 커뮤니티가 널리 알린 유리 염소 대 시아누르산 방식을 따라요.
- 스파 기준은 CDC 지침과 EPA 제품 라벨을 바탕으로 해요. 유리 염소 최소 3 ppm(브롬 4 ppm), 염소 5 ppm(브롬 6)을 넘으면 입욕 금지, 염소 10 ppm이나 브롬 8을 넘거나 pH가 7.0 미만이거나 7.8을 넘으면 절대 금지(CDC 스파 페이지)예요. 저희는 pH 7.2~7.8일 때 입욕 가능으로 판정하는데, 이는 Model Aquatic Health Code를 바탕으로 한 CDC 스파용 레지오넬라 툴킷의 관리 범위예요.
- CDC는 안정제(시아누르산)가 염소의 작용을 늦추므로 스파에 사용하지 말라고 권장해요. 디클로르 후 표백제로 바꾸는 방식은 일부러 안정제를 약 30~40 ppm으로 유지하고 40을 넘으면 물을 빼도록 안내하며, 앱에서는 안정제 없이 표백제만 쓰는 방식도 제공해요.
- 수영장: 유리 염소가 평소 범위로 돌아오고 염소 제품 라벨의 재입수 기준(대부분 4 ppm) 이하가 되면 수영하세요. 충격 처리 중에는 절대 안 되고, 10 ppm을 넘을 때도 절대 안 돼요.
- 비염소 쇼크제의 제품 농도와 투입량은 제품 라벨을 따라요.
- 수질 화학 상수는 아래에 나열된 동료 심사 문헌에서 가져왔어요.
계산 방법
| 항목 | 계산 방법 |
|---|---|
| 염소 투입량 | ppm × 리터 ÷ 그램 또는 밀리리터당 유효 염소. 수영장용 액체 염소(10% 이상)는 트레이드 %(100 mL당 g)로, 10% 미만의 염소계 표백제는 중량 기준으로 표시되며 밀도로 보정해요. |
| 부작용 | 화학식 기준: 디클로르는 FC 1 ppm당 CYA 0.91 ppm, 트리클로르는 0.61 ppm, 차아염소산칼슘은 칼슘 0.71 ppm을 더해요. |
| pH(산과 염기) | 온도에 따라 달라지는 상수(Plummer and Busenberg 1982; Mesmer et al. 1972)와 활동도 보정을 적용한 탄산염, 붕산염, 시아누르산염 완충 모델이에요. 총 탄산염은 총 알칼리도로 계산해요. |
| 총 알칼리도, 칼슘, 안정제, 소금 | 화학량론: 총 알칼리도 1당량당 산 1당량, 염화칼슘은 표시된 순도 기준, 안정제와 소금은 무게 기준 1:1. |
| FC / CYA(수영장) | 유리 염소 최솟값은 CYA의 7.5%(소금물은 5%), 목표는 최솟값보다 3 ppm 높게(소금물은 7.5%), 충격 처리는 CYA의 40%예요. 10 ppm을 넘으면 아무도 수영하지 않아요. 10을 넘지만 높은 CYA에서 정상 범위 안에 있으면(예: CYA 80에서 10~11 ppm) 답은 “대기”, 그보다 높으면 “안전하지 않음”이에요. |
| 수영장 pH와 수영 | pH 7.0~8.0이면 수영할 수 있어요. 6.5~7.0 또는 8.0~8.5이면 먼저 pH를 조정하세요(Model Aquatic Health Code는 6.5 미만이거나 8.0을 넘으면 즉시 보정하도록 요구해요). 6.5 미만이거나 8.5를 넘으면 안전하지 않아요. CDC 권장 범위는 7.0~7.8이에요. |
| 스파 기준 | 유리 염소는 CYA와 상관없이 최소 3 ppm이면서 CYA의 7.5% 이상이어야 하고, 입욕은 최대 5 ppm까지, 10을 넘으면 절대 안 돼요. CYA가 약 67 ppm을 넘으면 5 ppm 이하의 어떤 염소 수준으로도 비율을 맞출 수 없으므로 답은 “먼저 배수 후 물 교체”이며, 계획상 40 ppm을 넘으면 물을 빼도록 안내해요. 브롬은 4~6 ppm, 8을 넘으면 절대 안 돼요. pH 7.2~7.8이면 입욕 가능(Model Aquatic Health Code를 바탕으로 한 CDC 레지오넬라 툴킷), pH 7.0~7.2는 “먼저 pH 올리기”, 7.0 미만이거나 7.8을 넘으면 안전하지 않음(CDC 스파 지침)이에요. |
| CSI | 칼슘 활동도와 탄산염 활동도의 곱을 해당 수온에서의 방해석 용해도곱으로 나눈 값의 로그이며, 탄산염 알칼리도는 시아누르산염과 붕산염을 보정해요. |
| 브롬 | 브롬 수치 = 염소 측정값 × 2.25(159.8 ÷ 70.9). 브로마이드 저장량은 브롬화나트륨 무게로 계산하고, 시작 산화제는 브롬 약 5 ppm에 맞춰요(브롬당 MPS 또는 염소 1당량). |
| MPS | 라벨 투입량: 45% 제품 200 gal당 1.5 oz(스파), 38% 제품 10,000 gal당 1 lb(수영장). 브롬 스파에서는 스파 전체 투입량이 브로마이드 저장량에서 브롬을 약 27 ppm 풀어내므로, 일상 투입량은 대신 약 5 ppm에 맞추며, 충격 처리 후에는 반드시 검사해야 해요. |
| 물 교체 주기 | (미국 갤런 ÷ 3) ÷ 하루 평균 입욕 인원. |
| 나눠 넣기 | 산은 한 번에 총 알칼리도 12.5 ppm 이하가 되도록 나누고, 탄산나트륨(소다회)과 붕사는 15 ppm, 베이킹소다는 40 ppm, 염화칼슘은 100 ppm(스파는 50), 염소 중화제는 5 ppm 단위로 나눠요. 염소, 쇼크제, 브롬, MPS, 안정제, 소금 투입량은 나누지 않고, 양이 많을 때 표시해요. |
엔진은 한 번만 작성되었고, 별도의 기준 구현에서 생성한 1,300개 이상의 기준 사례로 검증되므로 앱과 이 사이트는 같은 답을 내요. 이상해 보이는 숫자를 발견하면 입력값과 함께 [email protected]로 이메일을 보내 주세요. 확인해 드릴게요.
한계
계산기는 입력한 용량과 제품 농도가 정확하고 제품이 신선하다고 가정해요. 액체 염소는 보관 중에 농도가 떨어지고, 분말의 스쿱 계량은 대략적인 값이에요. 투입량은 계량하기 쉽게 반올림한 추정치예요. 넣은 뒤에는 검사하고, 항상 제품 라벨을 따르고, 약품은 한 번에 한 가지씩 넣고, 절대 섞지 마세요.