적설하중 계산기 — psf 결과를 KDS 41의 kN/m²로 옮겨 읽는 법

지붕에 쌓인 눈이 구조체에 주는 하중을 산정하는 도구입니다. 지상적설하중, 노출 조건, 지붕 온도 조건, 중요도, 경사, 지붕 투영면적을 넣으면 설계 적설하중과 총 하중이 나옵니다.

적용 기준을 먼저 밝힙니다. 이 계산기는 미국 ASCE/SEI 7-22 제7장과 IBC §1608을 구현하며, 결과를 psf(lb/ft²) 단위로 냅니다. 국내 설계는 KDS 41 12 00(건축물 설계하중) 의 적설하중 규정과 지역별 기본지상적설하중을 근거로 하고, 단위는 kN/m²입니다. 두 기준의 골격은 비슷합니다. 지상적설하중에 계수를 곱해 지붕적설하중을 얻고, 경사에 따라 감소시키는 구조가 같습니다. 그러나 지역별 기본값과 계수표가 다르고, 무엇보다 국내 지역별 값의 편차가 미국보다 훨씬 큽니다. 인허가 구조계산서에는 KDS 값을 써야 합니다.

두 기준의 계산 흐름 비교

ASCE 7-22
  pf = 0.7 x Ce x Ct x Is x pg        (평지붕, psf)
  ps = Cs x pf                        (경사지붕)
  설계값 = max(ps, pm)                 (최소하중 pm 적용)

KDS 41 12 00
  Sf = Cb x Ce x Ct x Is x Sg         (평지붕, kN/m2)
  Ss = Cs x Sf                        (경사지붕)
  기본지상적설하중 Sg 최소 0.5 kN/m2

단위 환산
  psf -> kN/m2    x 0.04788
  kN/m2 -> psf    x 20.885
  kN/m2 -> kgf/m2 x 102.0

ASCE의 0.7이 KDS에서는 기본지붕적설하중계수 Cb로 분리되어 있을 뿐, 지상 적설이 지붕에 전부 남지 않는다는 전제는 동일합니다. 계산기에 미국식 psf 값을 넣는 대신, 국내 Sg를 psf로 환산해 넣으면 결과를 국내 조건으로 읽을 수 있습니다.

지역별 기본지상적설하중

국내에서 가장 중요한 대비가 여기입니다. 미국은 대륙 규모라 편차가 크지만 완만하게 변하고, 국내는 국토가 좁은데도 태백산맥을 기준으로 값이 몇 배씩 뛰어오릅니다.

지역 구분	기본지상적설하중 Sg	psf 환산
서울·인천·경기 내륙	0.5 kN/m² 수준	약 10 psf
충청·전라·경북 내륙	0.5 kN/m² 수준	약 10 psf
부산·대구·경남 남해안	0.5 kN/m² 수준	약 10 psf
강원 영서, 중부 산간	대략 1.0 ~ 3.0 kN/m²	21 ~ 63 psf
강원 영동 (강릉·속초·동해)	대략 2.0 ~ 5.0 kN/m²	42 ~ 104 psf
대관령 등 고지대	5.0 kN/m² 이상	100 psf 이상
울릉도	국내 최대급	—

위 값은 자릿수 감각을 잡기 위한 구간입니다. 설계에 쓸 값은 KDS 41 12 00의 지역별 기본지상적설하중 표에서 해당 시·군 값을 직접 찾아야 합니다. 재현기간과 지역 관측자료를 근거로 정해진 값이라 임의 보간이나 인접 도시 차용은 위험합니다.

여기서 나오는 결론이 실무적으로 큽니다. 같은 표준 도면을 서울과 강릉에 그대로 쓰면 안 됩니다. 서울 0.5 kN/m²와 강릉 3.0 kN/m²는 서까래와 트러스 단면이 달라지는 차이입니다.

계수 대응표

항목	ASCE 7-22	KDS 41 12 00 대응
기본 감소	0.7 (식에 내장)	기본지붕적설하중계수 Cb
노출계수 Ce	0.9 / 1.0 / 1.2	지붕 노출도에 따른 노출계수
온도계수 Ct	1.0 난방, 1.2 비난방, 1.3 냉동	난방·비난방·냉동창고 구분 동일 개념
중요도계수 Is	0.8 / 1.0 / 1.1 / 1.2	중요도(특·1·2·3)에 따른 계수
경사도계수 Cs	미끄러운 면 5°, 그 외 30°부터 감소	지붕 재료와 경사에 따른 감소
최소하중	pm (저경사 지붕)	기본지상적설하중 최소 0.5 kN/m²

냉동·냉장창고와 비난방 창고의 온도계수가 1.2 이상이라는 점은 양쪽이 같습니다. 국내 저온물류창고 설계에서 이 계수를 빠뜨리면 지붕 하중을 20% 낮게 잡습니다.

산출 예시: 지붕 투영면적 186 m²

경사 26.57도(6:12), 아스팔트 슁글(비활동면), 난방 건축물, 중요도 2등급 기준입니다.

조건	Sg	Sf 계산	총 하중
서울	0.5 kN/m²	0.7 x 1.0 x 1.0 x 1.0 x 0.5 = 0.35 kN/m²(7.3 psf)	65 kN(6.6 tonf)
강원 영동	3.0 kN/m²	0.7 x 3.0 = 2.10 kN/m²(43.9 psf)	391 kN(39.9 tonf)
미국 버몬트 기준	1.68 kN/m²(35 psf)	0.7 x 1.68 = 1.17 kN/m²(24.5 psf)	218 kN(22.2 tonf)

경사 26.57도는 비활동면 기준 30도 이하이므로 경사도계수 Cs = 1.0으로 감소가 없습니다. 강원 영동 조건이 미국 버몬트보다 무겁게 나온다는 점을 눈여겨보세요. 국내를 적설이 가벼운 지역으로 뭉뚱그리면 동해안에서 큰 실수를 합니다.

눈의 무게와 국내 폭설의 성격

갓 내린 마른 눈은 80~~320 kg/m³(5~~20 lb/ft³), 다져지거나 비를 먹은 습설과 빙설은 480~~960 kg/m³(30~~60 lb/ft³)까지 갑니다. 밀도 200 kg/m³ 기준으로 적설 25 cm가 0.5 kN/m²에 해당하니, 서울 기준 지상적설하중은 마른 눈 25 cm 정도에 대응합니다.

국내 폭설의 문제는 깊이보다 습설입니다. 기온이 0도 근처에서 오르내리는 겨울 강설은 수분을 많이 포함하고, 낮에 녹아 재동결되면서 밀도가 두 배 이상 올라갑니다. 같은 20 cm 적설이 지역과 기온에 따라 하중이 세 배 차이 납니다. 대공간 구조에서 붕괴 사고가 반복된 원인이 대개 여기에 있습니다.

PEB, 조립식 체육관, 비닐하우스, 축사가 특히 취약합니다. 부재가 가늘고 자중이 작아 적설하중이 지배하중이 되며, 여유가 거의 없습니다.
평지붕과 저경사 지붕에는 눈이 남습니다. 경사도계수 감소를 기대할 수 없고, 배수구가 막히면 융설수가 고여 적설하중 위에 강우하중이 더해집니다.
골짜기 지붕과 단차 지붕의 표류적설이 실제 붕괴 지점입니다. ASCE §7.7의 drift 높이 식(hd)은 ft 단위 회귀식이라 그대로 쓸 수 없고, KDS의 불균형 적설하중 규정을 따라야 합니다.

자주 묻는 질문

계산기의 ground snow load 칸에 무엇을 넣습니까

국내 프로젝트라면 KDS 41 12 00에서 해당 시·군의 기본지상적설하중을 찾아 kN/m²에 20.885를 곱해 psf로 넣으세요. 서울 0.5 kN/m²는 10.4 psf, 강릉급 3.0 kN/m²는 62.7 psf입니다. 계산기가 제시하는 미국 지역별 예시값은 참고만 하고 쓰지 마세요.

서울 단독주택 지붕의 설계 적설하중은 얼마입니까

경사 지붕에 난방 건축물, 중요도 2등급이면 대략 0.35~~0.5 kN/m²(7~~10 psf) 구간입니다. 다만 이 값이 작다고 안심할 수 없습니다. 주거용 지붕에서는 활하중과 자중, 그리고 지붕 형상에 따른 표류적설이 함께 검토되어야 하며, 정확한 값은 지역 Sg와 계수를 대입한 구조계산서로 확인해야 합니다.

눈이 쌓이면 치워야 하는 기준이 있습니까

구조 안전 관점에서는 설계 적설하중에 대응하는 깊이를 넘기지 않는 것이 원칙입니다. 밀도 200 kg/m³로 잡으면 0.5 kN/m²가 약 25 cm, 습설 400 kg/m³로 잡으면 약 13 cm입니다. 눈의 깊이보다 성질을 봐야 합니다. 대공간과 비닐하우스, 축사는 강설 중에도 제설 계획을 세워 두는 편이 안전하고, 지붕에 올라가는 작업 자체의 추락 위험도 함께 관리해야 합니다.

계산기의 어느 부분을 신뢰할 수 있습니까

계수를 곱해 나가는 구조와 경사·노출·온도·중요도가 하중을 어떻게 움직이는지에 대한 감각은 그대로 신뢰할 수 있습니다. 신뢰할 수 없는 것은 미국 지역별 지상적설하중 예시값, psf 단위 결과, 그리고 ft 단위 표류적설 회귀식입니다. 국내 구조계산서는 KDS 41 12 00과 KDS 41의 하중조합을 근거로 작성해야 하며, 구조기술사의 검토를 받아야 합니다.

적설하중 계산기