차량 경량화 기술이 자동차 성능 향상에 중요한 이유는?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.차량 경량화가 중요한 건 무게가 성능의 거의 모든 항목에 영향을 주기 대문이에요.가장 큰 건 연비예요. 무거운 차는 움직이는 데 더 많은 힘이 필요하니 연료를 더 씁니다. 무게를 줄이면 같은 연료로 더 멀리 갈 수 잇어요. 전기차라면 주행거리가 늘어나고요.가속과 제동 성능도 좋아져요. 가벼우면 빠릴 속도를 올리고 멈추기도 쉬워요. 코너를 돌 떄 안정감도 높아지고요.다만 개발할때 고려할 게 있느넫, 무작정 가볍게 만들면 충돌 안정성이 떨어질 수 잇거든요. 그래서 강도는 유지하면서 무게만 줄이는게 관견이에요. 고장력 강판이나 알루미늄, 탄소섬유를 부위별로 나눠 쓰는이유죠.그리고 비용도 중요한데, 가벼운 소재일수록 비싸서, 성능과 가격의 균형을 찾는게 중요해요. :)
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자동차 도장 표면에 잔기스가 쉽게 생기는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.자동차 도장은 여러 층으로 되어 있는데, 잔기스가 생기는 건 가장 바깥의 클리어코트 때문이에요. 이 투명한 층은 아래 색상층을 보호하고 광택을 내는 역할을 해요. 그런데 딱딱하기만 하면 충격에 갈라지니까, 어느정도 유연하게 만들어요. 그러다 보니 경도가 아주 높지는 않아서 미세한 흠집에 약한 거예요.세차할 때 기스가 잘 생기는 이유가 여기 있는데, 표면에 붙은 먼지나 모래 알갱이가 도장보다 단단하거든요. 이걸 그대로 문지르면 사포처럼 갈리며 잔기스를 남기는데, 스펀지나 수건 자체보다 그 사이에 낀 이물질이 주범이에요
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무한동력 물레방아를 만들 수 있나요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.아쉽지만 무한동력 물레방아는 만들 수 없어요. 물리 법칙상 불가능하거든요.물레방아는 높은곳의 물이 떨어지며 가진 위치에너지로 돌아가요. 그러니 계속 돌리려면 물을 다시 위로 올려야 하는데, 그 물을 퍼올리는 데는 물레방아가 만들어낸 에너지보다 더 많은 힘이 들어요. 축마찰이나 물이 튀는 과정에서 에너지가 계속 새어나가기 때문이에요.에너지는 새로 생기지 않고 형태만 바뀌며, 쓸때마다 일부는 열이나 소리로 흩어지게 되요. 그래서 밖에서 에너지를 넣지 않으면 어떤 장치도 영원히 돌 수 없어요.영상 속 장치들은 대게 숨겨진 모터가 있거나, 처음 부어둔 물이 다 흐를떄까지만 잠깐 도는 경우예요. 무한동력은 지금까지 단 한번도 성공한 적이 없답니다 :)
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과거 러시아에서 가장 많이 발달한 기술력은 무엇인가여?!
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.러시아가 세계적으로 두각을 나타낸 분야는 몇 가지로 뚜렷해요.가장 유명한 건 우주 기술이에요. 세계 최초 인공위성 스푸트니크를 쏘아 올렸고, 최초의 유인 우주비행도 해냈죠. 지금도 소유즈 우주선은 안정성이 높아 오랫동안 국제 우주정거장을 오가는 주력 수단이었어요.다음은 항공과 군수 기술이에요. 미그나 수호이 전투기, AK소총처럼 튼튼하고 단순해 험한 환경에도 잘 작동하는 무기로 유명해요.원자력 분야도 강하죠. 원자력 발전소 건설과 수출에서 세계적인 경쟁력을 갖췄고요.기초과학, 특히 수학과 이론물리학의 저력도 깊어요. 세계적인 수학자와 물리학자를 꾸준히 배출했어요. 반면 소비재나 전자제품 같은 민간 산업은 상대적으로 약하구요 :)
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우리나라가 기술 불모지에서 기술 초강국이 된 배경은 무엇인가요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.짧은 기간에 이렇게 성장한 배경에는 몇가지가 함꼐 작용했는ㄷ네,먼저 교육에 대한 투지와 열의예요. 가진 자원이 없으니 사람에 걸었죠. 가난한 형편에도 자식 교육에 매달렸고, 그 결과 우수한 인력이 두텁게 쌓였어요.그리고 선택과 집중, 모든 산업을 벌이는 대신 철강, 조선, 반도체처럼 될 만한 분야에 국가와 기업이 자원을 몰아줬어요. 위험을 감수한 과감한 투자였죠.그리고 기술을 배워 개량도 해서, 처음엔 선진국 기술을 들여왔지만 거기서 멈추지 않고 스스로 개선해서 더 나은걸 만들어 내기 까지 햇어요.여기에 빠르게 결정하고 실행하는 속도, 그리고 잘 살아보자는 사회적 절박합이 더해진 결과라고 생각해요 :)
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거센 파도 속 바위에도 강력하게 붙어 있는 홍합의 생체 접착 공학 기술
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.홍합이 안떨어지는 이유는 도파라는 특별한 화학 구조에 있어요보통 접착제는 물에 약해요. 붙일 표면에 물기가 있으면 그 물 막이 접착제와 표면 사이를 가로막거든요. 그런데 홍합이 내뿜는 접착 단백질에는 도파라는 성분이 들어있어요. 이게 물 분자를 밀어내고 표면에 직접 달라붙어요. 물기를 걷어내며 파고드는 셈이죠. 게다가 표면의 금속 성분과도 강하게 결합해 바위에 단단히 붙어요 :)의료용 접착제는 이 원리를 그대로 가져오는데, 인공적으로 만든 단백질이나 고분자에 도파와 같은 구조를 붙여주면 피나 체액으로 젖은 장기 표면에도 밀착이 돼요. :)
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물에 젖은 옷이나 천은 마른 상태일 때보다 색깔이 훨씬 짙고 어둡게 보입니다.
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.젖은 천이 짙어 보이는 건 짚으신 대로 굴절률 차이 떄문이에요. 포인트는 빛이 눈으로 덜 돌아온다는 거예요. 마른천은 섬유 사이에 공기가 가득해요. 빛이 천에 닿으면 섬유와 공기의 경계마다 사방으로 튕겨 반사돼요. 이렇게 흩어진 빛이 눈으로 많이 돌아오니 밝게 보이죠.천이 젖으면 그 공기 자리를 물이 채워요. 물은 섬유와 굴절률이 비슷해서 빛이 경계에서 잘 안 튕기고 그대로 통과해 천 속으로 깊이 들어가요. 안에서 이리저리 흡수되면서 눈으로 되돌아 오는 빛이줄어들죠. 반사광이 적어지니 어둡고 색이 진해 보이는 거예요. :)
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로켓과 탑재체는 발사순간 생기는 엄청난 충격량과 진동을 견디고 우주로 나가기 위해 어떤 구조와 기술들을 필요로 하는지 궁금하네요.
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.로켓이 발사 순간의 엄청난 진동과 충격을 견디는 데는 몇가지 핵심 기술이 쓰여요.먼저 구조 자체를 가볍지만 튼튼하게 만들어요. 알루미늄 합금이나 탄소섬유 복합재를 써서 무게는 줄이면서 강한 힘에 버티게 하죠. 특히 발사 때 로켓이 위아래로 심하게 흔들리는데, 이 진동을 견디도록 뼈대를 촘촘히 설계해요.탑재체, 즉 위성이나 장비를 지키는 게 특히 중요해요. 그래서 로켓과 위성 사이에 진동을 흡수하는 완충장치를 넣어요. 충격을 스프링이나 특수 소재로 걸러내 위성에 그대로 전해지지 안헥 하는 거예요. 자동차 서스펜션이 노면 충격을 걸러 주는 것과 비슷해요 :)
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지레는 왜 받침점 위치에 따라 필요한 힘이 달라지나요?
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.포인트는 물체를 돌리는 힘이 힘의 크기와 받침점 까지의 거리를 곱한 값으로 정해진다는 거예요. 이걸 모멘트라고해요.지레는 받침점을 중심으로 도는 막대에요. 한쪽은 물체를 누르고 다른 쪽은 우리가 힘을 주죠. 양쪽의 돌리는 힘이 같아지면 물체가 들려요.여기서 거리가 결정적인데, 받침점에서 멀리 떨어진 곳에 힘을 주면, 작은 힘으로도 큰 돌림힘을 만들 수 잇어요. 그래서 받침점을 물체 가까이에 두고 내 손은 받침점에서 멀리 두면, 짧은 물체 쪽은 큰 힘이 필요하지만 내 쪽은 긴 거리 덕분에 적은 힘으로 균형을 맞춰요.반대로 받침점을 내 손 가까이 두면 그 이점이 사라져 힘이 많이 들어요 :)
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비행기 구조에 대해서 질문이 있습니다
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.비행기 창문이 둥근 건 안전 때문인데, 포인트는 모서리에 힘이 쏠리는 걸 막는거예요.높은 하늘에서 기내 압력이 바깥보다 훨씬 높아요. 그래서 비행기 몸체가 풍선처럼 바깥으로 부풀려는 힘을 계속 받죠. 이 힘이 창문 둘레에도 작용해요.만약 창문이 네모나면 뾰족한 모서리에 힘이 한 점으로 집중돼요. 그러면 그 부분부터 금이 가기 시작하고, 균열이 번지면 큰 사고로 이어질 수 잇어요. 실제로 옛날 네모 창문 여객기가 이 때문에 공중에서 부서지는 사고가 있었어요.둥근 창문은 모서리가 없어서 힘이 창틀 둘레로 고르게 퍼져요. 한곳에 몰리지 않으니 균열이 생길 빌미를 안주는 거죠 :)
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