부채꼴의 반지름과 중심각을 입력하세요. 넓이(πr² × 중심각 ÷ 360)를 계산하고 부채꼴의 그림도 그립니다.
이 페이지에서 할 수 있는 것
- 반지름과 중심각만 넣으면 부채꼴의 넓이(\(\pi r^2 \times\) 중심각 \(\div\, 360\))를 바로 알 수 있습니다
- 중심각은 ‘도(°)’로도 ‘라디안’으로도 입력할 수 있습니다(둘 중 한 칸에 입력합니다)
- 나누어떨어지는 경우에는 원주율 \(\pi\)를 남긴 정확한 꼴(반지름 30, 중심각 90°라면 \(225\pi\))도 보여 줍니다
- 계산 결과와 함께 부채꼴의 그림도 그려 주므로, 원 전체 중 어느 부분의 넓이를 구했는지 한눈에 알 수 있습니다
- 공식의 쉬운 해설과 Excel·Google 스프레드시트·Python용 복사해서 쓰는 수식도 이 페이지에 정리되어 있습니다
이 계산은 어디에 쓰일까요?
지름 30 cm(반지름 15 cm)인 피자를 8등분하면 한 조각은 중심각 \(360^\circ \div 8 = 45^\circ\)인 부채꼴입니다. 넓이는 \(\pi \times 15^2 \times \dfrac{45}{360} = \dfrac{225\pi}{8} \fallingdotseq 88.4\,\mathrm{cm^2}\)입니다.
‘미디엄 8조각 중 한 조각과 라지 12조각 중 한 조각 중 어느 쪽이 큰가’ 같은 비교도, 이 식으로 넓이를 구하면 수로 판단할 수 있습니다.
회전식 스프링클러는 물이 닿는 거리를 반지름, 회전하는 각도를 중심각으로 하는 부채꼴 범위에 물을 뿌립니다. 반지름 10 m로 180° 도는 형식이라면 \(\pi \times 10^2 \times \dfrac{180}{360} = 50\pi \fallingdotseq 157.1\,\mathrm{m^2}\)입니다.
정원이나 밭의 넓이와 비교하면 필요한 대수와 놓을 자리를 사기 전에 계획할 수 있습니다(실제 물의 양은 바람이나 수압에 따라서도 달라지므로 어디까지나 범위의 기준입니다).
와이퍼는 암의 밑동을 중심으로 부채꼴로 움직입니다. 끝이 닿는 반지름이 60 cm이고 90° 움직인다면, 쓸고 지나가는 부채꼴은 \(\pi \times 60^2 \times \dfrac{90}{360} = 900\pi \fallingdotseq 2827\,\mathrm{cm^2}\)(약 0.28 m²)입니다.
실제로 닦이는 것은 여기서 블레이드가 닿지 않는 안쪽의 작은 부채꼴을 뺀 부분(바움쿠헨 같은 모양)이므로, ‘큰 부채꼴 − 작은 부채꼴’로 이 식을 두 번 써서 구합니다.
길모퉁이나 건물 앞에는 부채꼴 모양의 화단·잔디밭이 자주 만들어집니다. 반지름 3 m, 중심각 120°인 화단이라면 \(\pi \times 3^2 \times \dfrac{120}{360} = 3\pi \fallingdotseq 9.4\,\mathrm{m^2}\)입니다.
잔디·흙·벽돌 같은 재료는 넓이당 필요량(1 m²당 몇 포대 등)으로 팔리므로, 넓이를 알면 살 양을 어림할 수 있습니다.
CCTV나 동작 감지 센서의 사양서에는 ‘화각 90°, 감지 거리 8 m’처럼 적혀 있습니다. 수평 방향으로 감시할 수 있는 범위를 부채꼴로 보면 \(\pi \times 8^2 \times \dfrac{90}{360} = 16\pi \fallingdotseq 50.3\,\mathrm{m^2}\)입니다.
주차장이나 매장 도면과 겹쳐 보면 사각지대가 없는지, 몇 대가 필요한지를 설치 전에 검토할 수 있습니다(장애물이나 위아래 방향의 각도에 따라 실제로 찍히는 범위는 달라집니다).
공식과 그림
용어·기호 해설
기호
| \(S\) | 에스 | 넓이를 나타낼 때 자주 쓰는 기호입니다. 이 페이지에서는 부채꼴의 넓이를 나타냅니다. |
| \(r\) | 알 | 반지름입니다. 영어 radius(반지름)의 첫 글자로, 원의 중심에서 호까지의 길이를 나타냅니다. |
| \(r^2\) | 알의 제곱 | 같은 수 \(r\)을 두 번 곱한 값(\(r \times r\))입니다. 오른쪽 위의 작은 2는 ‘두 번 곱한다’는 뜻의 지수입니다. |
| \(\theta\) | 세타 | 각의 크기를 나타낼 때 자주 쓰는 그리스 문자입니다. 이 페이지에서는 부채꼴의 중심각을 나타냅니다. |
| \(\pi\) | 파이 | 원주율입니다. 원주가 지름의 몇 배인지를 나타내는 수로, \(3.14159265\ldots\)처럼 끝없이 이어지며 되풀이되지 않는 소수(무리수)입니다. 초등학교에서는 약 3.14로 계산합니다. |
| \(^\circ\) | 도 | 각도의 단위입니다. 원 한 바퀴를 360등분한 각의 크기가 1°입니다. 각도기로 재는, 가장 친숙한 각도의 표현 방법(육십분법)입니다. |
| \(\mathrm{rad}\) | 라디안 | 고등학교에서 배우는 각도의 단위(호도법)입니다. 반지름과 같은 길이의 호에 대한 중심각이 1 라디안이며, \(180^\circ = \pi\) 라디안(1 라디안 ≒ 57.3°)입니다. |
용어
| 부채꼴 | 원을 두 반지름으로 잘라 낸, 부채 같은 모양입니다. 두 반지름과 호로 둘러싸여 있습니다. |
| 중심각 | 부채꼴의 사북(부채의 손잡이 쪽 꼭지) 부분, 즉 원의 중심에 생기는 각입니다. 부채꼴이 벌어진 정도를 나타내며, 클수록 넓이도 호도 커집니다. |
| 호 | 원주의 일부분입니다. 부채꼴의 바깥쪽 곡선 부분입니다. |
| 원주율 | 원주 ÷ 지름의 값입니다. 어떤 크기의 원이든 같은 값(\(3.14159\ldots\))이 됩니다. 기호는 \(\pi\)입니다. |
| 육십분법 | 원 한 바퀴를 360°로 하여 각도를 재는 방법입니다. 초등학교 때부터 계속 써 온 ‘도(°)’로 재는 방법입니다. |
| 호도법 | 호의 길이를 바탕으로 각도를 재는 방법(단위는 라디안)입니다. 원 한 바퀴는 \(2\pi\) 라디안입니다. 고등학교 수학 I(2022 개정에서는 대수)의 삼각함수부터 씁니다. |
| 비율 | 전체 중 얼마만큼을 차지하는지를 나타내는 수입니다. 이 페이지에서는 ‘중심각 ÷ 원 전체의 각도’가, 부채꼴이 원 전체 중 얼마만큼의 비율인지를 나타냅니다. |
먼저 알아 두면 좋은 내용
이 페이지의 계산을 ‘뜻을 알고’ 쓸 수 있도록, 먼저 알아 두면 좋은 내용을 정리했습니다.
| 비율과 분수의 곱셈(초등학교 5~6학년, 10~12세) |
|
| 원의 넓이(초등학교 6학년, 11~12세) |
|
| 문자와 식, 원주율 π(중학교 1학년, 12~13세) |
|
| 평면도형, 부채꼴(중학교 1학년, 12~13세) |
|
| 호도법(고등학교 수학 I·대수) ※라디안 칸을 쓸 때만 |
|
Excel로 계산하는 방법
| 반지름 | 30 |
| 중심각(도) | 90 |
| 부채꼴의 넓이 | =PI()*B1^2*B2/360 |
| 반지름 | 10 |
| 중심각(라디안) | 1.5708 |
| 부채꼴의 넓이 | =B1^2*B2/2 |
수식 안의 ‘B1’, ‘B2’는 ‘그 셀에 들어 있는 수를 쓴다’는 뜻이며, ‘*’는 곱셈, ‘/’는 나눗셈, ‘^’는 거듭제곱(몇 번 곱하는지)의 기호입니다. ‘PI()’는 원주율 π(3.14159…)를 돌려주는 함수입니다.
첫 번째 표라면 B3에 π × 30² × 90 ÷ 360 = 약 706.86이 표시됩니다(cm로 입력했으므로 cm²). 두 번째 표(라디안 버전은 반지름² × 중심각 ÷ 2)는 B3에 78.54가 나옵니다. 입력 칸의 수를 자신의 부채꼴에 맞게 바꾸기만 하면 됩니다.
Google 스프레드시트로 계산하는 방법
| 반지름 | 30 |
| 중심각(도) | 90 |
| 부채꼴의 넓이 | =PI()*B1^2*B2/360 |
| 반지름 | 10 |
| 중심각(라디안) | 1.5708 |
| 부채꼴의 넓이 | =B1^2*B2/2 |
Python으로 계산하는 방법
import math
radius = 30 # 반지름(이 예에서는 cm)
degrees = 90 # 중심각(도)
area = math.pi * radius ** 2 * degrees / 360 # 부채꼴의 넓이(입력 단위의 제곱. 이 예에서는 cm2)
print(f"부채꼴의 넓이: {area} cm2")
# 중심각을 라디안으로 잴 때(고등학교의 호도법)는 ‘반지름의 제곱 × 중심각 ÷ 2’
radians = 1.5708
area_by_radians = radius ** 2 * radians / 2
print(f"중심각이 {radians} 라디안이라면: {area_by_radians} cm2")
LaTeX 등 수식 언어로 쓰는 법(복사 가능)
S = πr² × θ ÷ 360
S = \pi r^{2} \times \dfrac{\theta}{360}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>S</mi>
<mo>=</mo>
<mi>π</mi>
<msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>×</mo>
<mfrac><mi>θ</mi><mn>360</mn></mfrac>
</mrow>
</math>
S = pi r^2 xx theta/360
Pi r^2 theta/360
S := Pi*r^2*theta/360;
S = pi*r^2*theta/360;
S = πr^2 × θ/360
S = πr² × θ ÷ (2π)
S = \pi r^{2} \times \dfrac{\theta}{2\pi}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>S</mi>
<mo>=</mo>
<mi>π</mi>
<msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>×</mo>
<mfrac><mi>θ</mi><mrow><mn>2</mn><mi>π</mi></mrow></mfrac>
</mrow>
</math>
S = pi r^2 xx theta/(2 pi)
Pi r^2 theta/(2 Pi)
S := Pi*r^2*theta/(2*Pi);
S = pi*r^2*theta/(2*pi);
S = πr^2 × θ/(2π)
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). 반지름 30 cm, 중심각 90°인 부채꼴이 있습니다. 다음 값을 각각 구하세요. 1. 이 부채꼴의 넓이는 몇 cm²인가(소수로) 2. 그 넓이를 원주율 π를 남긴 정확한 꼴로 나타내면 어떻게 되는가 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
전문 지식 없이도 직관적이고 간단하게 사용
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