안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
기계공학
Q. 내연기관에서 열이 기계적 에너지로 바뀌는 원리는 무엇이라고 하나요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.내연기관에서 열이 기계적 에너지로 변환되는 원리는 열역학의 사이클 과정에 기반합니다. 연료가 연소하면서 고온 , 고압의 연소가스가 생성되고 이 가스가 피스톤을 밀어내어 운동에너지로 바뀌게 됩니다. 즉, 연소로 발생한 열 에너지가 가스의 팽창을 통해 피스톤의 직선운동으로 전환되고 이 운동이 크랭크축을 회전시키면서 기계적 에너지로 변환됩니다. 이 과정은 대표적으로 내연기관의 작동 사이클(오토 사이클, 디젤 사이클 등) 으로 설명되며, 열 에너지를 유용한 일로 변환하는 열 기관의 기본 원리입니다.
기계공학
Q. 베어링은 어떤 이유로 만들어지게 된건가요?
베어링은 회전하는 부품 사이의 마찰과 마모를 줄이고 하중을 지지하며 부드럽게 회전하도록 돕기 위해 만들어졌습니다. 주요 종류로는 볼 베어링, 롤러 베어링, 니들 베어링 등이있습니다. 볼 베어링은 작은 하중과 고속 회전에 적합하고, 롤러베어링은 무거운 하중을 지지하는데 강점이있습니다. 베어링은 자동차, 항공기, 전기모터, 가전제품 등 거의 모든 회전기계에 필수적으로 사용됩니다. 주요 납품처는 자동차 제조사, 기계산업, 전기전자 업체등이며, 기계의 내구성과 효율을 높이는 핵심 부품입니다.
기계공학
Q. 갠트리크레인은 좌우로 움직이기도 하는 건가요?
겐트리 크레인은 좌우(트랙을따라)로 움직이는 것이 기본 기능입니다. 겐트리 크레인은 컨테이너 부두에서 컨테이너를 선박과 부두 사이에 옮기는 대형 크레인으로 크레인 전체가 레일 위를 좌우로 이동하며 작업 영역을 넓힙니다 또한, 크레인 상부에는 호이스트(리프트 장치)가 있어 컨테이너를 들어올리고 내릴수있고 호이스트가 좌우로 움직이며 정확한 위치에 컨테이너를 배치합니다. 즉, 겐트리 크레인은 트랙을 따라 좌우 이동하며 상부 호이스트도 좌우로 움직여 작업 효율을 극대화합니다.
기계공학
Q. 전투기의 엄청난 굉음은 왜 비행기가 지나고
전투기 굉음이 비행기 지난간 후에 울려 퍼지는 이유는 음속보다 빠른 속도로 비행하는 전투기에서 발생하는 충격파(소닉붐) 때문입니다. 전투기가 초음속으로 날아가면 음파가 앞에 모여 강한 충격파를 만들고 이 충격파가 지상에 도달할때 큰 소리가 납니다 따라서 전투기가 이미 지나간 뒤에 소리가 들리는 것처럼 느껴집니다. 또한, 소리는 공기중에서 느리게 전달되므로 시각적 위치와 소리 위치가 다를수있습니다.
기계공학
Q. 선풍기 날개 갯수에 따라 바람의 세기가 달라질까요?
선풍기 날개 개수는 바람의 세기에 영향을 주지만, 날개 크기, 모양 , 회전 속도가 더 큰 역할을 합니다. 날개가 많으면 바람이 부드럽고 균일하지만, 저항이 커져 회전 속도가 떨어질수있어 세기가 꼭 강해지진 않습니다. 반면 날개가 적으면 회전 속도가 빠르지만 바람ㄹ이 다소 거칠수있습니다. 요즘은 효율과 소음, 디자인을 고려해 3~5개 날개가 주로 사용됩니다. 즉, 바람 세기는 날개 개수뿐아니라 전체 설계 요소의 조합에 따라 결정됩니다.