원기둥의 밑면의 반지름과 높이를 입력하세요. 겉넓이(S = 2πr(r + h))와 밑넓이·옆넓이의 내역, cm²·m²의 단위 환산도 보여 줍니다.
이 페이지에서 할 수 있는 것
- 밑면의 반지름과 높이만 넣으면 원기둥의 겉넓이(\(S = 2\pi r(r+h)\))를 바로 알 수 있습니다
- 밑넓이(\(\pi r^2\))·밑면 2개 몫·옆넓이(\(2\pi rh\))의 내역도 함께 보여 주므로 ‘어느 부분의 넓이인지’까지 이해할 수 있습니다
- 넓이의 단위 환산(cm로 입력했을 때의 m², m로 입력했을 때의 cm²)도 함께 보여 줍니다
- 계산 결과는 3D 그림으로도 표시되며, 마우스나 손가락으로 돌려 보며 모양을 확인할 수 있습니다
- 공식의 쉬운 해설과 Excel·Google 스프레드시트·Python용 복사해서 쓰는 수식도 이 페이지에 정리되어 있습니다
이 계산은 어디에 쓰일까요?
355 mL 캔에 가까운 반지름 3.3 cm, 높이 12.2 cm인 원기둥의 겉넓이는 \(2\pi \times 3.3 \times (3.3 + 12.2) \fallingdotseq 321\,\mathrm{cm^2}\)입니다. 캔 하나에 드는 금속판의 양은 거의 이 겉넓이로 정해집니다.
해마다 수백억 개씩 만들어지는 캔에서는 같은 용량이라도 겉넓이가 작은 모양(반지름과 높이의 균형)을 고르면 재료비와 자원을 크게 아낄 수 있기 때문에, 캔 설계에서는 이 공식이 기본 도구입니다.
반지름 0.3 m, 높이 0.9 m인 원기둥 모양 탱크의 겉넓이는 \(2\pi \times 0.3 \times (0.3 + 0.9) \fallingdotseq 2.26\,\mathrm{m^2}\)입니다.
페인트 통에는 ‘1 L로 몇 m²를 칠할 수 있는지’가 적혀 있으므로, 겉넓이를 알면 필요한 양을 사기 전에 계산할 수 있습니다. 녹 방지나 방수 도장 공사에서도 견적의 바탕이 되는 것은 겉넓이입니다.
바깥 반지름 5 cm(0.05 m), 길이 10 m인 파이프에 감는 보온재의 넓이는 옆넓이 \(2\pi \times 0.05 \times 10 \fallingdotseq 3.14\,\mathrm{m^2}\)입니다(파이프의 양 끝은 다른 관과 이어져 있으므로 옆면만 생각합니다).
온수관 보온이나 결로 방지 공사에서는 이 옆넓이 공식으로 재료의 양을 어림합니다. ‘겉넓이 가운데 필요한 부분만 쓰는’ 응용의 대표적인 예입니다.
1호 홀케이크(지름 15 cm, 반지름 7.5 cm, 높이 6 cm)의 옆넓이는 \(2\pi \times 7.5 \times 6 \fallingdotseq 283\,\mathrm{cm^2}\), 옆면에 빙 두르는 필름의 길이는 원주 \(2\pi \times 7.5 \fallingdotseq 47\,\mathrm{cm}\)입니다.
옆면을 ‘잘라 펼치면 직사각형(가로 = 원주, 세로 = 높이)’으로 보는 이 페이지의 공식 그대로, 케이크 필름이나 장식용 초콜릿 판의 필요량을 계산할 수 있습니다.
반지름 3.5 cm, 높이 20 cm인 텀블러의 커버를 만들 때 옆면용 천은 ‘가로 = 원주 약 \(22\,\mathrm{cm}\), 세로 = \(20\,\mathrm{cm}\)’인 직사각형이며, 넓이는 \(2\pi \times 3.5 \times 20 \fallingdotseq 440\,\mathrm{cm^2}\)입니다. 바닥용 천은 원 1개 몫인 \(\pi \times 3.5^2 \fallingdotseq 38\,\mathrm{cm^2}\)가 기준입니다(실제로는 시접을 더합니다).
원통 모양 파우치나 연필꽂이 커버처럼 원기둥 모양의 물건을 천이나 종이로 감쌀 때, 본을 뜨는 데 전개도의 생각을 그대로 쓸 수 있습니다.
공식과 그림
용어·기호 해설
기호
| \(S\) | 에스 | 넓이를 나타낼 때 자주 쓰는 기호입니다. 이 페이지에서는 원기둥의 겉넓이(모든 면의 넓이의 합)를 나타냅니다. |
| \(S_{\text{밑}}\) | 에스 밑 | 밑넓이(밑면인 원 1개의 넓이)를 나타내는 기호입니다. 아래 첨자 ‘밑’은 밑넓이의 첫 글자이며, 원의 넓이 공식 \(\pi r^2\)으로 구합니다. |
| \(S_{\text{옆}}\) | 에스 옆 | 옆넓이(옆면 전체의 넓이)를 나타내는 기호입니다. 아래 첨자 ‘옆’은 옆넓이의 첫 글자이며, 원주 × 높이 = \(2\pi rh\)로 구합니다. |
| \(r\) | 알 | 밑면인 원의 반지름(중심에서 가장자리까지의 길이)입니다. 영어 radius(반지름)의 첫 글자이며, 지름의 절반입니다. |
| \(h\) | 에이치 | 원기둥의 높이(밑면에서 윗면까지 똑바로 잰 길이)입니다. 영어 height(높이)의 첫 글자입니다. |
| \(\pi\) | 파이 | 원주율을 나타내는 그리스 문자입니다. 원주 ÷ 지름의 값으로, \(3.14159\ldots\)로 끝없이 이어집니다. 초등학교에서 쓰는 ‘3.14’는 이 값의 어림값입니다. |
| \(r^2\) | 알의 제곱 | 같은 수 \(r\)을 2번 곱한 값(\(r \times r\))입니다. 오른쪽 위의 작은 2는 ‘2번 곱한다’는 뜻의 지수입니다. |
| \(2\pi r\) | 이 파이 알 | 밑면인 원의 원주(둘레의 길이)입니다. ‘지름(\(2r\)) × 원주율’이며, 옆면을 잘라 펼친 직사각형의 가로의 길이가 됩니다. |
| \(\mathrm{cm^2}\) | 제곱센티미터 | 넓이의 단위입니다. 한 변이 1 cm인 정사각형의 넓이가 1 cm²입니다. |
| \(\mathrm{m^2}\) | 제곱미터 | 넓이의 단위입니다. 한 변이 1 m인 정사각형의 넓이가 1 m²이며, \(1\,\mathrm{m^2} = 10000\,\mathrm{cm^2}\)입니다. |
용어
| 원기둥 | 밑면이 원이고, 어디를 가로로 잘라도 같은 크기의 원이 되는 곧은 입체도형입니다. 통조림·드럼통·휴지심 등 주변에 많이 있습니다. |
| 겉넓이 | 입체도형의 겉면 전체의 넓이의 합입니다. 원기둥에서는 ‘위아래 밑면 2개 + 옆면’의 넓이를 더한 것입니다. 포장지나 페인트처럼 ‘겉면을 덮는 재료의 양’과 바로 이어집니다. |
| 밑면 | 기둥 모양 입체도형의 위아래에 있는 면입니다. 원기둥에는 위와 아래에 같은 크기의 원이 2개 있으며, 둘 다 밑면이라고 부릅니다. |
| 밑넓이 | 밑면 하나의 넓이입니다. 원기둥은 밑면이 원이므로 밑넓이는 원의 넓이 공식 \(\pi r^2\)(반지름 × 반지름 × 원주율)으로 구합니다. |
| 옆면 | 입체도형의 옆 둘레에 있는 면입니다. 원기둥의 옆면은 굽은 면 하나이며, 세로로 잘라 펼치면 직사각형이 됩니다. |
| 옆넓이 | 옆면 전체의 넓이입니다. 원기둥에서는 잘라 펼쳐서 생기는 직사각형의 넓이 ‘원주 × 높이 = \(2\pi rh\)’로 구합니다. |
| 전개도 | 입체도형을 잘라 평면에 펼친 그림입니다. 원기둥의 전개도는 ‘원 2개 + 직사각형 1개’이며, 겉넓이는 이 전개도의 넓이의 합으로 구하는 것이 기본입니다. |
| 원주 | 원의 둘레의 길이입니다. ‘지름 × 원주율’ = \(2\pi r\)로 구합니다. 원기둥의 옆면을 잘라 펼친 직사각형의 가로의 길이가 바로 원주입니다. |
| 원주율 | 원주가 지름의 몇 배인지를 나타내는 수입니다. 어떤 크기의 원이든 같은 값이 되며, 기호 \(\pi\)로 나타냅니다(약 3.14). |
| 인수분해(공통인수로 묶기) | 식 안에 공통으로 들어 있는 곱셈 덩어리를 밖으로 묶어 내는 것입니다. \(2\pi r^2 + 2\pi rh\)의 두 항에 공통인 \(2\pi r\)을 묶어 내면 \(2\pi r(r+h)\)입니다. |
| 단위 환산 | 같은 양을 다른 단위로 다시 나타내는 것입니다. 넓이의 경우 길이의 환산 비율(1 m = 100 cm)을 제곱한 값이 넓이의 환산 비율(1 m² = 10000 cm²)이 된다는 점이 핵심입니다. |
먼저 알아 두면 좋은 내용
이 페이지의 계산을 ‘뜻을 알고’ 쓸 수 있도록, 먼저 알아 두면 좋은 내용을 정리했습니다.
| 원의 넓이·원주(초등학교 6학년, 11~12세) |
|
| 직사각형의 넓이(초등학교 5학년, 10~11세) |
|
| 전개도(초등학교 5~6학년, 10~12세) |
|
| 넓이의 단위(초등학교 5학년, 10~11세) |
|
| 원주율과 문자를 사용한 식(중학교 1학년, 12~13세) |
|
Excel로 계산하는 방법
| 밑면의 반지름 r(cm) | 3 |
| 높이 h(cm) | 4 |
| 밑면 2개 몫(2πr²) | =2*PI()*B1^2 |
| 옆넓이(2πrh) | =2*PI()*B1*B2 |
| 원기둥의 겉넓이(cm²) | =B3+B4 |
| 밑면의 반지름 r(cm) | 3 |
| 밑넓이(πr²) | =PI()*B1^2 |
| 밑면의 반지름 r(cm) | 3 |
| 높이 h(cm) | 4 |
| 옆넓이(2πrh) | =2*PI()*B1*B2 |
| 밑면의 반지름 r(cm) | 3 |
| 높이 h(cm) | 4 |
| 원기둥의 겉넓이(2πr(r+h)) | =2*PI()*B1*(B1+B2) |
| cm²로 나타낸 겉넓이 | 22600 |
| m²로 나타낸 겉넓이 | =B1/10000 |
수식 안의 ‘PI()’는 원주율 π(3.14159…)를 돌려주는 Excel 함수이고, ‘B1’, ‘B2’는 ‘그 셀에 들어 있는 수를 쓴다’는 뜻, ‘*’는 곱셈, ‘/’는 나눗셈, ‘^’는 거듭제곱(몇 번 곱하는지) 기호입니다.
예를 들어 첫 번째 표라면 B3에 약 56.549, B4에 약 75.398, B5에 약 131.947이 표시됩니다(cm로 입력했으므로 cm²). 네 번째 표의 B3도 같은 약 131.947, 다섯 번째 표는 B2에 2.26이 나옵니다. 입력 칸의 수를 자신의 원기둥 치수로 바꾸기만 하면 됩니다.
Google 스프레드시트로 계산하는 방법
| 밑면의 반지름 r(cm) | 3 |
| 높이 h(cm) | 4 |
| 밑면 2개 몫(2πr²) | =2*PI()*B1^2 |
| 옆넓이(2πrh) | =2*PI()*B1*B2 |
| 원기둥의 겉넓이(cm²) | =B3+B4 |
| 밑면의 반지름 r(cm) | 3 |
| 밑넓이(πr²) | =PI()*B1^2 |
| 밑면의 반지름 r(cm) | 3 |
| 높이 h(cm) | 4 |
| 옆넓이(2πrh) | =2*PI()*B1*B2 |
| 밑면의 반지름 r(cm) | 3 |
| 높이 h(cm) | 4 |
| 원기둥의 겉넓이(2πr(r+h)) | =2*PI()*B1*(B1+B2) |
| cm²로 나타낸 겉넓이 | 22600 |
| m²로 나타낸 겉넓이 | =B1/10000 |
Python으로 계산하는 방법
import math
radius = 3 # 밑면의 반지름(이 예에서는 cm)
height = 4 # 높이(반지름과 같은 단위로)
base_area = math.pi * radius ** 2 # 밑넓이(원 1개. 이 예에서는 cm2)
bases_area = base_area * 2 # 밑면 2개 몫
lateral_area = 2 * math.pi * radius * height # 옆넓이(원주 × 높이)
surface_area = bases_area + lateral_area # 원기둥의 겉넓이(= 2πr(r+h))
print(f"밑넓이(원 1개): {base_area} cm2")
print(f"밑면 2개 몫: {bases_area} cm2")
print(f"옆넓이: {lateral_area} cm2")
print(f"원기둥의 겉넓이: {surface_area} cm2")
LaTeX 등 수식 언어로 쓰는 법(복사 가능)
S = S밑 × 2 + S옆
S = S_{\text{밑}} \times 2 + S_{\text{옆}}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>S</mi>
<mo>=</mo>
<msub><mi>S</mi><mtext>밑</mtext></msub>
<mo>×</mo>
<mn>2</mn>
<mo>+</mo>
<msub><mi>S</mi><mtext>옆</mtext></msub>
</mrow>
</math>
S = S_"밑" xx 2 + S_"옆"
sBase*2 + sSide
S := sBase*2 + sSide;
S = s_base*2 + s_side;
S = S_밑 × 2 + S_옆
S밑 = π × r²
S_{\text{밑}} = \pi r^{2}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>S</mi><mtext>밑</mtext></msub>
<mo>=</mo>
<mi>π</mi>
<mo>⁢</mo>
<msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup>
</mrow>
</math>
S_"밑" = pi r^2
Pi*r^2
sBase := Pi*r^2;
s_base = pi*r^2;
S_밑 = πr^2
S옆 = 2 × π × r × h
S_{\text{옆}} = 2\pi r h
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>S</mi><mtext>옆</mtext></msub>
<mo>=</mo>
<mn>2</mn>
<mo>⁢</mo>
<mi>π</mi>
<mo>⁢</mo>
<mi>r</mi>
<mo>⁢</mo>
<mi>h</mi>
</mrow>
</math>
S_"옆" = 2 pi r h
2*Pi*r*h
sSide := 2*Pi*r*h;
s_side = 2*pi*r*h;
S_옆 = 2πrh
S = 2 × π × r × (r + h)
S = 2\pi r(r+h)
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>S</mi>
<mo>=</mo>
<mn>2</mn>
<mo>⁢</mo>
<mi>π</mi>
<mo>⁢</mo>
<mi>r</mi>
<mo>⁢</mo>
<mrow><mo>(</mo><mi>r</mi><mo>+</mo><mi>h</mi><mo>)</mo></mrow>
</mrow>
</math>
S = 2 pi r (r + h)
2*Pi*r*(r + h)
S := 2*Pi*r*(r + h);
S = 2*pi*r*(r + h);
S = 2πr(r + h)
S[m²] = S[cm²] ÷ 10000
S_{\mathrm{m^2}} = S_{\mathrm{cm^2}} \div 10000
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>S</mi><mrow><msup><mi mathvariant="normal">m</mi><mn>2</mn></msup></mrow></msub>
<mo>=</mo>
<msub><mi>S</mi><mrow><msup><mi mathvariant="normal">cm</mi><mn>2</mn></msup></mrow></msub>
<mo>÷</mo>
<mn>10000</mn>
</mrow>
</math>
S_(m^2) = S_(cm^2) -: 10000
sCm2/10000
sM2 := sCm2/10000;
s_m2 = s_cm2/10000;
S(m²) = S(cm²)/10000
ChatGPT 에게 물어서 계산하는 방법
당신은 산수·수학 계산 도우미입니다. 다음 계산을 반드시 Python 코드를 실제로 실행해서 하고, 실행 결과의 수치만을 근거로 답하세요(암산이나 추측으로 답하지 마세요). 밑면의 반지름이 3 cm, 높이가 4 cm인 원기둥이 있습니다. 다음 값을 각각 구하세요. 1. 밑넓이(원 1개)는 몇 cm²인가 2. 옆넓이는 몇 cm²인가 3. 원기둥의 겉넓이(밑면 2개 + 옆면)는 몇 cm²인가 계산에 사용한 식과 실행 결과의 수치를 보여 주세요.
사용법
-
1숫자 입력계산하고 싶은 숫자를 입력란에 입력합니다
-
2계산‘계산’ 버튼을 누릅니다
-
3결과 확인계산 결과가 바로 표시됩니다. 계산의 원리와 공식 해설도 같은 페이지에서 확인할 수 있습니다
DataChef의 특징
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