안녕하세요. 장준원 전문가입니다.
Q. 자동차 엔진의 기본적인 원리는???
자동차 엔진은 내연기관으로, 연료와 공기를 혼합하여 연소시켜 에너지를 발생시키는 원리로 작동합니다. 기본적으로 흡입, 압축, 폭발, 배기의 네 가지 사이클로 이루어지는데 먼저, 공기와 연료 혼합물이 흡입 밸브를 통해 실린더에 들어오고 피스톤이 내려가면서 혼합물을 압축합니다. 그런 다음 점화 플러그가 점화해 폭발을 일으키고 이때 발생한 압력이 피스톤을 밀어내어 크랭크축을 회전시킵니다. 마지막으로는 연소가 끝난 가스는 배기 밸브를 통해 배출되어 엔진이 작동하게 되는 것입니다.
Q. 기계공학과와 항공우주공학과의 차이점?
기계공학과와 항공우주공학과는 서로 연관성이 있지만, 주안점과 연구 분야에서 차이가 다소 있는데여. 기계공학은 기계 시스템 설계, 열역학, 유체역학 등 다양한 기계 관련 원리를 다루고 자동차, 로봇, 생산 시스템 등 폭넓은 분야에 적용되고있습니다. 반면에 항공우주공학은 항공기와 우주선의 설계, 제작 및 운영에 특화된 분야로, 공기역학, 우주비행체의 기계적 특성 및 추진 시스템 등에 중점을 둡니다. 두 학과 모두 기계적 원리를 기반으로 하지만 항공우주공학은 특정 분야에 집중하여 더 전문화된 교육을 제공합니다.
Q. 화학 반응의 속도에 영향을 미치는 요소
화학 반응 속도에 영향을 미치는 요소로는 온도, 농도, 압력, 표면적, 그리고 촉매가 있겠습니다. 온도가 높으면 입자의 에너지가 증가해 반응이 빠르게 일어나고 농도가 높을수록 입자 충돌 확률이 증가해 반응 속도가 빨라집니다. 압력은 기체 반응에서 입자를 더 촘촘히 모아 속도를 높이고 고체 반응에서는 표면적을 넓혀 반응을 촉진할 수 있습니다. 또한, 촉매는 활성화 에너지를 낮춰 반응 속도를 높이는 중요한 역할을 합니다.
Q. 작은 나노 재료로 기계를 만들 때 어떻게 만드나요?
네, 작은 재료로도 기계를 만들 수 있습니다!나노 재료로 작은 기계 장치를 만들 수 있고 이를 나노기계 또는 나노기계 시스템(=NEMS)이라 합니다. 나노 재료는 전도성, 강도, 반응성이 뛰어나므로 초소형 기계 구성에 적합하며, 의료용 나노로봇, 전자기기 부품, 약물 전달 시스템 등 다양한 분야에 활용됩니다. 특히 나노기계는 분자 수준에서 작동해 고정밀 작업이 가능하며, 현재 활발히 연구 중입니다.
Q. 우리나라에서 극초음속미사일 개발하고
극초음속 미사일은 음속의 5배 이상의 속도로 비행하는 미사일로 기존 미사일보다 훨씬 빠르고 궤적이 유동적인 편입니다. 일반 미사일은 고정된 궤적을 따라가는 반면에 극초음속 미사일은 비행 중 방향을 바꿀 수 있어 요격이 어렵고 빠른 속도로 목표에 도달해 대응 시간을 줄입니다. 이런 특성 덕분에 방공망을 회피할 가능성이 높아 국방 및 억제력 강화에 중요한 기술로 평가됩니다.