안녕하세요. 장준원 전문가입니다.
Q. 자동차의 내연기관과 전기자의 모터의
내연기관 자동차는 연료(휘발유, 경유)를 연소하여 폭발력을 발생시켜 피스톤을 움직여 동력을 얻습니다. 피스톤의 운동이 크랭크축을 돌려 차량을 구동하게 되는데 반면 전기차는 배터리에 저장된 전기에너지를 전기모터로 전달하여 동력을 얻습니다. 전기모터는 전류가 흐를 때 자기장을 형성해 회전력을 발생시키고 이 회전력이 차축을 돌려 차량을 움직입니다. 내연기관은 화학적 에너지를 기계적 에너지로 변환하고 전기차는 전기에너지를 기계적 에너지로 변환하는 방식으로 작동합니다.
Q. 기차는많은사람을 태우고도 어떻게 해서
고속열차는 다음과 같은 기술적 요소들로 인해 많은 승객을 안전하게 빠르게 운송할 수 있습니다: 전기 기반 동력 시스템으로 효율적인 가속을 가능하게 하고, 부드럽고 직선적인 트랙을 통해 마찰을 최소화하며 안정성을 유지합니다. 경량화된 차량과 최적화된 공기저항 디자인은 속도를 높이는 데 기여하고, 첨단 제어 시스템은 차량 간 간격을 최적화하여 안전을 유지합니다. 브레이크 시스템과 안전 장치는 급정거를 방지하고 안정성을 강화합니다. 이 모든 기술적 요소들이 고속열차가 긴 기차도 높은 속도로 안전하게 운행할 수 있게 만듭니다.
Q. 정수기는필터는어떻게 나쁜 물질을걸러
정수기의 필터는 여러 단계로 오염물질을 제거합니다. 프리 필터는 큰 입자나 침전물을 걸러내고, 활성탄 필터는 염소, 냄새, 유기 화합물을 흡착하여 제거합니다.역삼투막 필터는 고압으로 매우 작은 입자와 용해된 염류, 바이러스, 박테리아를 제거합니다.UV 필터는 자외선을 이용해 박테리아와 바이러스를 살균합니다.마지막으로 후 필터가 물맛을 개선하고 잔여 오염물질을 제거합니다. 이러한 필터들이 결합하여 깨끗한 물을 제공합니다.
Q. 나노기술이 기계공학 분야에 미치는 영향은?
나노기술은 기계공학 분야에 혁신을 가져올 수 있겠습니다. 나노소재는 강도, 경량성, 내구성을 극대화하여 더 가볍고 튼튼한 구조물을 만들 수 있는데요. 나노기술을 이용해 초정밀 기계 가공과 나노스케일의 기계 부품 제작이 가능해집니다. 현재 연구되고 있는 주요 응용 분야로는 나노소재를 활용한 고성능 복합재료, 나노기계, 나노코팅, 에너지 저장 장치, 의료 기기 및 바이오센서 등이 있습니다.
Q. 초전도체가 실제로 나오게 된다면 어떤 혁신이 일어날까요?
초전도체는 전기 저항이 0이 되어 전류가 손실 없이 흐르는 물질입니다. 초전도 현상은 극저온에서 발생하며, 높은 온도에서도 초전도성을 유지하는 물질이 개발되면 큰 이슈가 됩니다. 실제로 상온 초전도체가 개발된다면 전력 손실이 없는 송전, 초고속 컴퓨터, 강력한 자기부상열차, 고효율 에너지 저장장치 등 혁신적인 기술 발전이 가능해집니다. 이는 에너지 효율을 극대화하고, 비용을 절감하며, 새로운 산업과 기술의 발전을 촉진할 수 있습니다. 초전도체는 전자기기, 의료, 교통 등 다양한 분야에서 혁신을 일으킬 잠재력을 가지고 있습니다.