전자저울 (로드셀)

Digital scale (load cell)

전자저울은 올려놓은 물건의 무게를 어떻게 숫자로 바꿀까요?

무슨 일이 일어났나

전자저울 속 로드셀은, 미국 표준 기관(NIST) 저울 규정의 말로 «누르는 무게에 비례하는 신호를 내는 장치» 입니다.

로드셀의 금속 몸체에는 늘어나면 저항이 커지는 얇은 금속 띠(변형 게이지)가 붙어 있어서, 물건을 올리면 몸체가 아주 조금 휘며 저항이 바뀝니다.

시뮬레이터처럼 두 저항을 한 줄로 이으면 가운데 전압이 저항에 따라 달라집니다. 5 V 에 350 Ω 두 개면 저항 2 의 전압이 2.50 V 인데, 그 저항을 360 Ω 으로 바꾸면 2.54 V 로 오릅니다.

저울은 이 작은 전압 차이를 키워 숫자로 바꾸고, 누르는 힘을 표준 중력 가속도 9.80665 m/s² 로 나눠 질량(kg)으로 보여 줍니다.

💡 생활 속 예시

부엌 저울로 밀가루를 잴 때 빈 그릇을 올리고 «0» 단추를 누르는 것은, 그때의 브리지 전압을 새 기준으로 다시 잡는 일입니다.
전자식 체중계 · 택배 창구 저울도 로드셀의 휘어짐으로 무게를 잽니다.

어떤 부품이 무엇을 하나

금속 몸체(변형체) — 물건 무게를 받아 눈에 안 보일 만큼 조금 휩니다.
변형 게이지 — 몸체와 함께 늘거나 줄며 저항이 바뀝니다.
브리지 회로 — 저항 넷을 엮어 아주 작은 저항 변화를 전압 차이로 바꿉니다.
증폭기 · 변환기 — 작은 전압 차이를 키우고 숫자로 바꿉니다.
화면 — 누르는 힘을 g 로 나눈 질량을 보여 줍니다.

물건을 올리면 몸체가 휘고 변형 게이지가 늘어납니다.
늘어난 게이지의 저항이 커져 브리지 회로의 전압 균형이 깨집니다.
증폭기가 그 전압 차이를 키우고 변환기가 숫자로 바꿉니다.
저울은 무게를 아는 추로 미리 맞춰 둔 값과 견줘 질량을 보입니다.

확인된 값

로드셀의 뜻(NIST 핸드북 44) — 누르는 무게(하중)에 비례하는 신호를 내는 장치: signal proportional to the load applied 출처
표준 중력 가속도 — 저울은 누르는 힘을 이 값으로 나눠 질량으로 보인다: 9.80665 m/s² 출처

교육과정에서는

한국 2022 · 과학(중학교) · 전기와 자기 [9과14-02]
한국 2022 · 물리학 · 전기와 자기

출처

https://www.nist.gov/system/files/documents/2025/12/30/appd-26-HB44-20251210.pdf(확인 2026-11-12)
https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?gn(확인 2026-11-12)

이어서 보기

옴의 법칙
키르히호프 법칙

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