안녕하세요. 고한석 전문가입니다.
Q. 엔진의 주요 부품으로는 어떤 것들이 있고, 각각의 역할은 무엇인가요?
엔진의 주요 부품으로는 실린더, 피스톤, 크랭크샤프트, 밸브, 캠샤프트, 연료 분사기, 점화 플러그 등이 있습니다. 실린더는 연소가 일어나는 공간이며, 피스톤은 연소 가스로부터 힘을 받아 상하 운동을 합니다. 크랭크샤프트는 피스톤의 상하 운동을 회전 운동으로 변환합니다. 밸브는 연료와 공기의 혼합물을 실린더로 들여보내고 배출가스를 배출합니다. 전기차는 내연기관 엔진이 없기 때문에 부품의 수와 종류가 다르며, 대신 전기 모터, 배터리, 인버터와 같은 부품이 주요 구성 요소로 사용됩니다.
Q. 자동차의 브레이크 시스템에는 어떤 구성 요소들이 있나요?
자동차의 브레이크 시스템은 주로 브레이크 페달, 마스터 실린더, 브레이크 라인, 브레이크 캘리퍼, 브레이크 패드, 브레이크 디스크(또는 드럼)로 구성됩니다. 내연기관 자동차와 전기차의 브레이크 시스템 구성 요소는 기본적으로 비슷하며, 둘 다 브레이크 패드를 사용합니다. 주요 차이점은 전기차는 회생 제동 시스템을 사용하여 브레이크 에너지를 전기로 변환해 배터리를 충전하는 기능을 추가로 갖추고 있습니다. 전기차의 회생 제동 시스템은 전통적인 마찰 브레이크와 함께 작동하여 제동 효율을 높입니다. 따라서, 전기차도 브레이크 패드와 같은 기본적인 브레이크 구성 요소를 사용합니다.
Q. 보일러의 역할과 작동 원리에 대해 설명해 주세요.
보일러는 연료를 연소시켜 발생한 열을 통해 물을 가열하여 증기나 온수를 생산하는 장치입니다. 이 증기나 온수는 난방, 온수 공급, 공정 열원 등 다양한 용도로 사용됩니다. 보일러의 작동 원리는 연소실에서 연료를 태우고, 생성된 열을 열교환기 통해 물에 전달하는 방식입니다.2번 연소되는 거꾸로 타는 보일러는 연료가 연소실에서 한 번 태워진 후, 배기가스가 다시 연소실로 재순환되어 2차 연소를 진행합니다. 이를 통해 연료를 완전히 태워 열 효율을 높일 수 있으며, 실제로 효율이 향상되어 연료 절감 효과를 얻을 수 있습니다. 이 방식은 연소의 효율성을 극대화하여 더 많은 열을 생산하고, 배기가스 내 미연소 성분을 줄이는 데 효과적입니다.
Q. 벨트와 풀을 사용한 동력전달 시스템의 원리는 무엇인가요?
벨트와 풀을 사용한 동력전달 시스템은 기본적으로 벨트를 통해 회전운동을 전달하는 원리입니다. 주로 내연기관 자동차에서 엔진의 회전 운동을 전달하여 발전기, 냉각 팬, 에어컨 압축기 등의 부품을 구동하는 데 사용됩니다. 벨트는 풀(프로펠러 쉘)에 의해 균일하게 회전 운동이 전달되며, 이 과정에서 풀은 벨트가 미끄러지지 않도록 유지하고 회전 운동을 안정적으로 전달합니다. 전기차는 전기 모터와 배터리를 사용하기 때문에 벨트와 풀을 사용한 동력 전달 시스템은 주로 내연기관을 가진 전통적인 자동차에서만 사용됩니다. 이러한 시스템은 경제적이고 효율적이며, 기존의 자동차에서 오랜 기간 사용되어 온 검증된 기술입니다.3.5
Q. 기계공학에서 토크(Torque)는 무엇을 의미하나요?
기계공학에서 토크(Torque)는 회전하는 물체에 작용하는 회전력을 의미합니다. 토크는 일반적으로 힘(Force)과 거리(Lever arm)의 곱으로 정의되며, 이는 회전운동을 유도하거나 회전하는 물체에 힘을 전달하는 역할을 합니다. 토크는 주로 회전하는 축 주위에서 발생하며, 이를 통해 기계나 기계적 장치에서 회전 운동을 만들거나 제어할 수 있습니다. 자동차의 엔진에서 발생하는 토크는 바퀴에 회전력을 전달하여 차량을 움직이게 하거나, 기계 공구에서는 회전 운동을 전달하여 작업을 수행하는 데 사용됩니다. 따라서 토크는 기계공학에서 중요한 개념으로 자주 사용되며, 엔진, 기어 및 톱니바퀴 등 다양한 기계 시스템에서 핵심적인 역할을 합니다.