유량 계수 Cv 계산은 동작 요구사항에서 시작합니다. 밸브를 선정하기 전에 실린더 보어, 로드 직경, 스트로크, 동작 방향, 작동 압력, 허용 스트로크 시간 및 하중 조건을 기록하십시오. 그런 다음 방향별 표준 공기 유량 요구량을 계산하고, 명시된 입구·출구 조건에서 밸브 제조사의 압축성 유동 계산법을 적용합니다.
Parker P1P 가이드는 공급 압력 5.5 bar, 밸브 압력 강하 0.35 bar 조건에서 500 mm/s로 움직이는 63 mm 실린더에 Cv 1.01을 지정합니다(Parker, 2026년 열람). 허용 압력 강하, 보어, 방향 또는 속도가 바뀌면 필요한 유량 용량도 달라집니다.
핵심 요점
- 보어, 스트로크, 압력 및 목표 시간을 방향별 표준 공기 유량 요구량으로 환산하십시오.
- 밸브 제조사의 기체 유량식, 곡선 또는 ISO 6358 데이터를 사용하십시오.
- 공급 경로와 배기 경로를 각각 확인하십시오.
- 밸브를 승인하기 전에 동적 압력 측정으로 스트로크 시간을 검증하십시오.
실린더 속도를 먼저 유량 요구량으로 바꿔야 하는 이유
Parker의 실린더-밸브 표는 한 가지 압력 조건에서 20100 mm 보어와 50500 mm/s 속도에 대해 Cv 0.01~2.56을 제시합니다(Parker, 2026년 열람). 이 범위는 속도만으로 밸브를 고를 수 없는 이유를 보여 줍니다. 챔버 면적이 동작에 필요한 공기량을 결정하기 때문입니다.
방향별 표준 공기 유량 요구량은 정해진 이동 시간 안에 실린더 한쪽 챔버를 채우는 데 필요한 정규화 유량입니다. 먼저 평균 피스톤 속도를 계산합니다.
여기서 는 평균 속도, 는 스트로크, 는 허용 이동 시간입니다. 평균 속도는 사이클 계획용 입력값이며 가속 피크, 쿠션 구간, 기동 마찰 또는 하중에 따른 압력 변화를 나타내지는 않습니다.
전진 시 헤드 측 면적은 다음과 같습니다.
후진 시에는 가압되는 로드 측 환형 면적을 사용합니다.
는 보어 직경, 는 로드 직경입니다. 해당 면적에 스트로크를 곱하면 기하학적 챔버 체적이 됩니다.
이 첫 단계는 흔한 선정 오류를 막습니다. 같은 공칭 포트 나사를 사용하더라도 32 mm 실린더를 목표 속도로 움직이는 밸브는 100 mm 실린더에는 지나치게 제한적일 수 있습니다.
속도 목표를 방향이 다른 두 작업으로 보십시오. 전진과 후진의 챔버 체적은 다르고, 방향 제어 밸브의 공급-실린더 경로와 실린더-배기 경로 정격도 다를 수 있습니다. 대표 Cv 하나만 보면 실제 사이클을 제한하는 경로를 놓칠 수 있습니다.
실린더의 표준 공기 유량 요구량 추정
보어 63 mm, 스트로크 500 mm이면 헤드 측 기하학적 체적은 1.559 L입니다. 스트로크를 1초 안에 끝내면서 이 챔버를 게이지 압력 5.5 bar까지 채우려면 약 600 표준 L/min이 필요합니다. 기하학적 체적만이 아니라 압력비 때문에 이 차이가 생깁니다.
기체 온도와 기준 온도가 같을 때 다음 식을 초기 추정에 사용할 수 있습니다.
와 는 SI 단위, 는 초 단위를 사용합니다. 는 필요한 챔버 절대압력(bar abs), 은 명시된 기준 절대압력입니다. 초당 세제곱미터를 분당 리터로 변환하려면 을 적용합니다.
이 식은 이상적인 정규화 챔버 요구량을 추정합니다. 포트 공동과 튜브 체적, 밸브 전환 시간 및 누설은 포함하지 않습니다. 온도 변화와 하중을 가속하는 데 필요한 압력 구배도 따로 검토해야 합니다. 이러한 영향을 근거 없는 효율 백분율에 숨기지 마십시오.
기준 조건은 비교 결과를 좌우합니다. SCFM, NL/min, 표준 m³/h는 기준 온도나 압력이 다를 수 있습니다. 계산기, 유량계 및 밸브 카탈로그가 사용하는 기준을 기록한 뒤 수치를 비교하십시오. 계산값은 밸브와 튜브 예비 선정을 위한 요구량이며 약속된 밸브 출력이 아닙니다. 두 방향 중 큰 값을 다음 단계의 입력으로 사용하고, 카탈로그의 표준 유량 조건과 맞추십시오. 여러 압력점이나 유동 방향이 공개되어 있다면 설치 경로와 일치하는 값을 사용합니다. 더 유리한 조건에서 측정한 큰 유량은 실제 기계 압력비에서 요구량을 공급한다는 증거가 아닙니다.
압축 공기에 어떤 유량 계수 Cv 계산법을 사용해야 하는가
ISO 6358-1은 압축성 유체를 사용하는 공압 부품의 정상 상태 시험법을 규정하며 2022년에 확인되었고, 2026년에 측정 불확도 개정판이 발행되었습니다(ISO, 2013/2026). 따라서 음속 컨덕턴스 와 임계 압력비 로 표시된 공압 데이터는 해당 압축성 유동 모델 안에서 사용해야 합니다.
**음속 컨덕턴스 **는 압축성 유체 시험으로 결정하는 ISO 6358 유량 용량 매개변수입니다. 단위만 바꾼 액체 Cv가 아닙니다.
공급업체가 공개한 데이터 형식에 맞는 방법을 사용하십시오.
| 사용 가능한 밸브 데이터 | 올바른 선정 경로 | 추가로 필요한 정보 |
|---|---|---|
| 기체 Cv 식 또는 기체 유량 계산기 | 필요한 표준 유량, 상류·하류 절대압력, 온도 및 기체 특성 입력 | 정확한 유동 경로와 단위 기준 |
| 실린더 보어·속도별 Cv 차트 | 차트에 명시된 공급 압력, 압력 강하 및 동작 범위 안에서만 사용 | 보어, 방향, 목표 속도 및 설치 손실 |
| ISO 6358 음속 컨덕턴스 와 임계 압력비 | 제조사의 ISO 6358 선정법 또는 소프트웨어 적용 | 상류·하류 절대압력과 기준 조건 |
| NL/min 또는 SCFM 유량 곡선 | 무관한 카탈로그점이 아니라 실제 압력비에서 용량 판독 | 표준 유량 정의와 허용 압력 손실 |
| 포트 크기만 있음 | 시험 유량 데이터 요청 | Cv, Kv, , 또는 압력-유량 곡선 |
Swagelok 기체 Cv 계산기는 입구 압력, 출구 압력, 유량, 온도, 매체 및 비중을 요구하고, 압력 입력에서 절대압력과 psig를 구분합니다(Swagelok, 2026년 열람). 유량, 비중 및 압력 강하만 받는 계산기는 액체 관계식을 사용하는 것이므로 이 공압 작업에는 충분하지 않습니다.
유동 영역도 중요합니다. ISO 6358 데이터에서 부품별 값 는 임계 배압비를 나타냅니다. 하류/상류 절대압력비가 그 경계를 넘으면 하류 압력을 낮춰도 질량 유량이 같은 방식으로 증가하지 않습니다. 보편적인 비율 대신 시험된 밸브값을 사용하십시오. 공급-실린더와 실린더-배기 데이터가 다를 수 있으므로 공개된 와 가 어느 작동 경로에서 측정되었는지 확인합니다. 필요한 값은 데이터시트에서 가장 큰 수치가 아니라 시간 측정 동작에 실제로 쓰이는 경로의 수치입니다.
계산 예: 500 mm/s로 움직이는 63 mm 실린더
Parker P1P 가이드는 공급 압력 5.5 bar와 허용 밸브 압력 강하 0.35 bar를 사용합니다. 이 조건에서 500 mm/s로 움직이는 63 mm 실린더에 Cv 1.01을 제시합니다(Parker, 2026년 열람). 다음 계산은 임의 배수를 만드는 대신 카탈로그 결과를 재현합니다.
입력값은 다음과 같습니다.
| 입력 | 값 | 계산에서의 역할 |
|---|---|---|
| 보어 | 63 mm | 헤드 측 면적 결정 |
| 로드 직경 | 20 mm | 로드 측 환형 면적 결정 |
| 스트로크 | 500 mm | 챔버 변위 결정 |
| 목표 스트로크 시간 | 1.0 s | 평균 속도와 요구량 결정 |
| 공급 압력 | 5.5 bar(g) | 압력 기준 선택 |
| 허용 밸브 압력 강하 | 0.35 bar | Parker 선정 상수 선택 |
| 기준 압력 | 1.01325 bar(abs) | 정규화 유량 정의 |
헤드 측 면적은 , 로드 측 환형 면적은 입니다. 이에 따른 기하학적 체적은 각각 1.559 L와 1.402 L입니다.
를 초기 표준 공기 식에 적용하면 다음과 같습니다.
| 방향 | 기하학적 체적 | 이상적인 표준 공기 요구량 |
|---|---|---|
| 전진 | 1.559 L | 600 NL/min |
| 후진 | 1.402 L | 539 NL/min |
스트로크 시간이 모두 1초라면 전진 측이 초기 유량 요구량을 지배합니다. 목표 시간이 다르면 결론이 바뀔 수 있으며 하중, 쿠션 설정 및 경로 용량도 영향을 줍니다.
Parker의 미국 단위 선정 관계식은 다음과 같이 쓸 수 있습니다.
는 제곱인치 단위 실린더 면적입니다. 은 인치 단위 스트로크, 는 초 단위 시간입니다. 80 psig에서 Parker 표의 압축 계수는 이고, 허용 압력 강하 5 psi의 상수는 입니다.
63 mm × 500 mm 실린더를 대입하면:
계산값과 Parker 미터법 차트는 같은 압력 기준과 허용 압력 강하를 사용하므로 Cv 1.01로 일치합니다. 실제 선정에서는 해당 유동 경로가 같은 조건에서 이 요구량 이상을 제공하는 밸브를 고른 뒤 설치 경로의 나머지 부분을 확인하십시오.
이 일치는 유용한 엔지니어링 교차 검증입니다. 수계산과 제조사 실린더 속도 차트가 크게 다르면 밸브 선정 전에 멈추십시오. 게이지압과 절대압 혼용, 잘못된 보어 면적, 서로 다른 표준 유량 조건 또는 다른 공급업체의 시험식을 사용했을 가능성을 확인합니다.
공급 및 배기 제한이 결과를 바꾸는 방식
Parker는 방향 제어 밸브의 각 유동 경로에 고유한 Cv가 있다고 설명합니다(Parker 밸브 지침, 2026년 열람). 실린더 지침은 튜브 내경이 부족하면 속도가 제한되고 튜브 체적이 지나치게 크면 충전 시간이 늘어난다고 경고합니다(Parker 실린더 지침, 2026년 열람). 따라서 필요한 Cv는 고립된 밸브 본체가 아니라 경로 전체의 특성입니다.
전진 중 공기는 공급 포트, 밸브 갤러리, 작동 포트, 피팅, 튜브 및 헤드 측 포트를 통과합니다. 동시에 로드 측 공기는 다른 피팅, 튜브, 스피드 컨트롤러, 밸브 배기 갤러리 및 소음기를 통해 빠져나갑니다. 충전 경로의 제한은 하중 가속에 사용할 압력을 낮추고, 배기 제한은 상류 압력계가 안정되어도 배압을 만들어 실린더 순힘을 줄입니다. 두 경로 중 어느 쪽도 실제 속도를 제한할 수 있으므로 큰 밸브를 지정하기 전에 압력 파형으로 여유를 소모하는 측을 찾아야 합니다.
| 제한 요소 | 일반적인 증거 | 선정에 미치는 영향 |
|---|---|---|
| FRL 또는 레귤레이터 | 동작 중 밸브 전단 압력 저하 | 밸브 Cv만 키워도 부족한 입구 압력을 복원할 수 없음 |
| 매니폴드 공급 갤러리 | 여러 액추에이터가 동시에 전환될 때 감속 | 동시 유량과 공용 공급 용량 확인 |
| 푸시인 피팅 또는 엘보 | 내부 보어가 튜브 ID보다 작음 | 압력 손실 검토에 피팅 포함 |
| 긴 튜브 | 길이에 따라 지연과 압력 손실 증가 | 외경이 아니라 실제 ID와 길이 비교 |
| 미터아웃 스피드 컨트롤러 | 배기 챔버 배압 상승 | 밸브를 의심하기 전에 완전 개방 유량 확인 |
| 소음기 | 검증된 깨끗한 시험 배기에서 실린더 성능 개선 | 소음기 교체 또는 올바른 용량 선정 |
| 쿠션 제한 | 스트로크 끝 부근에서만 속도 변화 | 중간 스트로크 밸브 선정과 별도로 쿠션 조정 |
설치 제한에 관한 자세한 내용은 호스 및 피팅 크기 가이드와 소음기 막힘 분석을 비교하십시오.
선정한 밸브를 검증하는 방법
CAGI는 잘 설계된 압축 공기 시스템에서 압축기 토출부부터 사용 지점까지 총 압력 강하를 10% 이하로 권고합니다(CAGI, 2026년 열람). 밸브가 이 압력 예산의 일부만 사용하므로 액추에이터가 움직이는 동안 밸브와 실린더 압력을 측정해야 합니다.
반복 가능한 인수 시험 절차:
- 동작 전과 스트로크 중 가장 빠른 구간에서 밸브 입구 공급 압력을 기록합니다.
- 충전 챔버 압력과 가능하면 배기 챔버 배압을 측정합니다.
- 정해진 이동 거리에서 전진과 후진 시간을 각각 측정합니다.
- 정상 하중, 쿠션 설정, 스피드 컨트롤러 설정 및 동시 기계 수요 조건으로 반복합니다.
- 파형을 밸브 제조사의 시험 조건 및 목표 스트로크 시간 허용오차와 비교합니다.
동적 압력 검증은 실린더가 움직이는 동안 측정한 압력을 비교하는 작업입니다. 정적 압력만으로 유량 용량을 증명할 수 없습니다. 레귤레이터, 필터, 매니폴드 갤러리 및 작은 피팅은 정지 상태에서 기대 압력을 유지해도 수요가 생기면 압력이 무너질 수 있습니다. 반면 미터아웃 제어를 안정화하기 위한 스피드 컨트롤러의 큰 압력 강하는 의도된 것일 수 있습니다. 모든 제한을 임시 제거한 뒤 가장 빠른 스트로크만 보고 밸브를 승인하지 마십시오. 병목 분리 시험에는 유용하지만 인수 시험은 가드, 하중, 소음기, 유량 제어기 및 정상 상류 수요를 포함한 생산 구성으로 해야 합니다.
한 수치보다 두 압력차를 비교하는 진단이 유용합니다. 밸브 입구와 충전 챔버 압력차는 공급 측 용량을, 배기 챔버와 대기 사이 압력차는 배압을 보여 줍니다. 두 결과를 함께 보면 큰 방향 제어 밸브가 실제로 사이클을 개선할지 판단할 수 있습니다.
더 넓은 진단 절차는 시스템 성능에서 밸브 유량(Cv)의 중요성을 참조하십시오. 밸브 전환 시간을 시간 예산에 포함해야 하면 특정 실린더 스트로크 시간에 맞춘 솔레노이드 밸브 선정 절차를 사용합니다.
Cv 선정 계산표에 넣어야 할 데이터
Parker 방식 중 하나는 실린더 면적, 스트로크, 압축 계수, 허용 압력 강하 및 스트로크 시간을 사용합니다(Parker, 2026년 열람). Swagelok 기체 방식은 상류·하류 압력, 온도 및 기체 특성도 요구합니다(Swagelok, 2026년 열람). 구매 사양에는 선택한 기준을 명시해야 합니다.
| 계산표 항목 | 필수 입력 | 중요한 이유 |
|---|---|---|
| 실린더 형상 | 보어, 로드 직경, 스트로크, 실린더 수 | 전진·후진 체적 결정 |
| 동작 목표 | 방향별 스트로크 시간, 정지 시간, 사이클 속도 | 사용 지점 피크 수요와 평균 소비량 분리 |
| 하중과 설치 방향 | 이동 질량, 마찰, 수직 또는 수평 축 | 동작 중 필요한 챔버 압력 결정 |
| 압력 기준 | 게이지압/절대압, 측정 위치, 최소 동적 값 | 압력비 오류 방지 |
| 유량 기준 | SCFM, NL/min, 표준 m³/h, 기준 온도와 압력 | 카탈로그 유량과 계산 유량 비교 |
| 밸브 용량 | 경로별 Cv/Kv, ISO 6358 와 또는 유량 곡선 | 선정에 사용한 시험 정격 식별 |
| 설치 유로 | 피팅 보어, 튜브 ID·길이, 매니폴드 통로 | 밸브 외부 제한 반영 |
| 배기 부품 | 스피드 컨트롤러, 소음기, 급속 배기 밸브 | 배압 한계 식별 |
| 인수 기준 | 최대 스트로크 시간, 반복 횟수, 하중 상태, 압력 한계 | 선정을 시험 가능한 결과로 전환 |
조건이 빠진 유량값은 불완전합니다. 포트 크기나 설명 없는 용량값 하나만으로 실린더 속도를 확정할 수 없습니다. 검토가 필요하면 작성한 계산표를 문의 페이지로 보내 압력 기준, 유동 경로, 유로 부품, 배기 하드웨어 및 인수 목표를 확인받으십시오.
최종 선정 규칙
Parker가 명시한 공급 압력 5.5 bar, 밸브 압력 강하 0.35 bar 및 목표 속도 500 mm/s 조건에서 63 mm 예시는 Cv 1.01이 됩니다(Parker, 2026년 열람). 결과 옆에 이 조건을 기록하고 해당 유동 경로를 선정한 뒤 설치 동작을 검증하십시오.
다음 순서를 따르십시오.
- 방향별 속도 또는 스트로크 시간을 정의합니다.
- 헤드 측과 로드 측 체적을 계산합니다.
- 명시적인 기준 조건으로 각 동작을 표준 유량 요구량으로 변환합니다.
- 밸브에 제공된 정확한 기체 Cv 방식, ISO 6358 방식 또는 성능 곡선을 적용합니다.
- 양방향의 모든 설치 제한을 확인합니다.
- 동적 압력과 실제 스트로크 시간을 측정합니다.
Cv는 후보를 선별할 뿐입니다. 최종 밸브는 안정된 압력에서 정해진 시간 내 동작을 충족해야 하며, 제어 가능한 가속과 허용 가능한 배기 배압을 유지하고 생산 시험 여유도 문서화해야 합니다.
기본 용어는 유량 계수 Cv와 공압 시스템 밸브 선정의 관계를 참조하십시오. 실험실 특성 평가는 밸브 시험 데이터에서 유량 계수(Cv)를 계산하는 방법에 설명되어 있습니다.
실린더 속도와 밸브 Cv FAQ
Parker 조건에서 같은 63 mm 보어라도 속도가 50 mm/s에서 500 mm/s로 증가하면 필요한 Cv는 0.10에서 1.01로 바뀝니다(Parker, 2026년 열람). 다음 답변은 계산을 무효화하기 쉬운 가정을 다룹니다.
압축 공기에 액체 Cv 계산기를 사용할 수 있습니까?
아닙니다. 액체 계산기는 보통 비압축성 압력 강하 관계식을 사용합니다. 압축 공기 선정에는 상류와 하류의 절대압력이 필요하며 온도와 표준 유량 조건도 정의해야 합니다. 정확한 밸브에 대해 공개된 기체 식, 압력-유량 곡선 또는 시험 공압 데이터로 계산을 마치십시오.
계산된 Cv 1.01이면 500 mm/s가 보장됩니까?
아닙니다. Cv 1.01은 명시된 보어, 목표 속도, 공급 압력 및 밸브 압력 강하에서만 Parker 예시와 일치합니다. 설치 유로와 배기 부품은 동작을 늦출 수 있고 하중, 쿠션 및 동시 수요도 영향을 줍니다. 동적 압력과 생산 스트로크 시간을 검증하십시오.
전진과 후진에 같은 Cv를 사용해야 합니까?
자동으로 같다고 볼 수 없습니다. 단동 로드 실린더의 헤드 측과 로드 측 면적은 다르고 방향 제어 밸브의 작동 경로별 용량도 다를 수 있습니다. 각 방향의 목표 시간으로 따로 계산하고, 더 어려운 요구량을 채택하기 전에 충전 경로와 배기 경로를 모두 확인하십시오.
카탈로그에 Cv 대신 NL/min만 있으면 어떻게 해야 합니까?
조건 일치가 필수입니다. 두 압력과 표준 유량 기준, 유동 방향 및 밸브 상태가 설치 조건과 맞는지 확인하십시오. 하나라도 빠져 있으면 액체 식으로 설명 없는 수치를 변환하지 말고 압력-유량 곡선이나 ISO 6358 데이터를 요청하십시오.
출처 및 기술 참고자료
출처는 ISO 표준 기록 1건, 제조사 선정·제품 자료 4건, CAGI 압력 강하 기술 자료 1건 및 공식 교육 동영상 1건으로 구성됩니다. 열람일은 식과 차트 조건의 추적성을 유지하고 각 선정 경계를 나중에 다시 확인할 수 있게 합니다.
- ISO 6358-1:2013, 압축성 유체를 사용하는 공압 부품의 정상 상태 유량 시험 및 2020·2026 개정판. 2026-07-23 열람.
- Parker P1P Compact ISO Cylinders Catalog, 20
100 mm 실린더 표, 50500 mm/s 속도 범위, 공급 압력 5.5 bar, 압력 강하 0.35 bar 및 63 mm Cv 교차 검증의 출처. 2026-07-23 열람. - Parker Pneumatic Sizing Introduction, 경로별 Cv, 기체 유량 관계식, 압축 계수, 압력 강하 상수 및 실린더 스트로크 시간 식. 2026-07-23 열람.
- Parker P1D Cylinder Guidance, 튜브 선정, 스로틀링, 데드 볼륨 및 실린더 속도. 2026-07-23 열람.
- Swagelok Cv Calculator, 기체 입력값과 압력 기준. 2026-07-23 열람.
- Swagelok Valve Sizing Technical Bulletin, 액체와 저압·고압 기체 선정 차트. 2026-07-23 열람.
- CAGI Technical Brief on Pressure Drop, 시스템 압력 강하 기준과 제한 저감 지침. 2026-07-23 열람.
- AutomationDirect: Understanding Pneumatic Valve Ports and Ways, 방향별 포트와 유동 경로 배경 설명. 2021-08-07 게시, 2026-07-23 열람.

