원형과 타원형 창문이 압력을 잘 견디는 이유가 무엇인가요?
항공기를 보면 원형과 타원형 창문으로 되어있는데요
그렇다면 원형과 타원형 창문이 압력을 잘 견디나는것인데 그 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 디자인적인 요소보다는 비행기가 높이 날 때 생기는 압력을 분산시키는 설계로 항공기 안전을 고려한 것!! 높은 고도에서 비행기 내부의 압력은 상승하게 되어 외부와 객실을 막아주는 동체 간에 엄청난 압력이 차 가 생기게 되어 비행기의 창문이 네모날 경우 모서리에 압력이 집중되면서 균열이 발생할 수 있는데요. 실제 1953년 항공기가 공중에서 분해된 사고 조사에서 네모난 창문의 모서리 부분이 외부 압력에 가장 취 약하다는 사실이 밝혀져서 이후부터 비행기의 창문을 타원형으로 설계하게 된 이유랍니다. 또한 비행기 창문의 특징 중 하나는 타원형 창문 아래쪽에 있는 블리드홀(Bleed Hole)이라고 불리는 작은 구 멍(Tiny Hole)인데요. 항공기 창문은 항공기가 높은 고도로 올라갔을 때의 압력을 견디기 위해 세 개의 판으로 이뤄져 있는데요. 블리드홀(Bleed Hole)은 비행기 창의 안쪽에 있어, 중간 판과 바깥쪽 판의 압력을 조절하는 역할을 하고 기내 의 여압이 외부로 나가는 것을 방지하는 역할과 함께 온도 차이 때문에 생겨난 습기가 빠져나가면서 창에 김이 서 리거나 성에가 끼지 않도록 하는 중요한 역할을 담당하고 있다고 해요. 수많은 사람의 안전이 담보되어야 하는 항공기의 모든 부품과 설계에 그냥~은 없네요!!
출처 : 인하항공 - 항공기 창문이 둥근 이유, 항공기 창문의 작은 구멍(Bleed Hole)의 역할
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
원형의 경우 모든방향으로 동일하게 힘을 분산할 수 있기때문에 압력을 견디기 좋은 형태이고, 공기저항을 줄여야 할 항공기 특성 상 유선형의 몸체를 유지하기 위해서도 타원이나 원형 창문을 사용하게 됩니다.안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
원형과 타원형 창문이 압력을 잘 견디는 이유는 구조적인 특성에 기인합니다. 원형이나 타원형은 곡률이 균일하고 각 부분이 동일한 압력을 받기 때문에 압력이 고르게 분산됩니다. 이에 따라 각 부분이 일정한 압력을 견딜 수 있어 구조적인 강도가 높아지게 됩니다.
반면에 사각형 같은 다각형 창문은 각 변이 직선이므로 모서리 부분이 압력을 받을 때 집중되어 변형이 발생할 가능성이 높습니다. 이러한 이유로 원형이나 타원형 창문은 압력을 고르게 분산시켜 구조를 보다 효율적으로 견디는 경향이 있습니다.
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다. 반면에 사각형과 다각형은 모서리 부분이 집중적으로 압력을 받아 파손될 위험이 높아 구조적인 안정성이 떨어질 수 있습니다. 따라서 원형과 타원형 창문은 압력을 잘 견디는 구조로 알려져 있습니다.
안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.
사각형 창문의 경우에는 모시리 부분이 압력으로 인해 쉽게 깨질우려가 있습니다
그렇기 때문에 높이 나는 비행기의 창문을 타원형으로 만들어 압력을 분산시키기 위해 설계하는것입니다
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
항공기 창문은 원형 또는 타원형 형태로 설계되는데, 이는 압력에 대한 높은 내구성을 제공하기 때문입니다. 원형과 타원형은 곡선 형태의 특징상 균일한 응력 분포를 가지고 있어, 압력이 창문 전체에 고르게 분산되어 집중 응력 발생을 방지합니다.
반면에 직사각형 창문은 모서리 부분에 응력 집중이 발생하기 쉬워, 균열 발생 가능성이 높아 항공기 안전에 위험을 초래할 수 있습니다. 또한, 원형과 타원형 창문은 곡면 형태 덕분에 더 큰 압력을 견딜 수 있는 구조적 효율성을 가지고 있습니다.
따라서 항공기 창문은 압력에 대한 높은 내구성과 구조적 효율성을 위해 원형 또는 타원형으로 설계되는 것입니다.
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
원형과 타원형 창문은 항공기의 구조적 특성을 고려하여 설계되었습니다. 항공기는 고도가 높아질수록 대기압이 낮아지는 환경에서 운행되기 때문에 창문은 항상 외부와 내부의 압력 차이를 견디는 강한 구조로 설계되어야 합니다.
원형과 타원형 창문은 모서리가 없는 부드러운 곡선 형태로 압력이 고르게 분산되는 구조를 가지고 있습니다. 이러한 구조는 모서리가 있는 사각형 창문보다 압력을 더 잘 견디는 효과를 가지고 있습니다.
그리고 원형과 타원형 창문은 창문의 크기가 작아서 압력이 집중되는 부분이 적습니다. 따라서 창문의 강도를 높이는 데에도 도움이 됩니다.
이처럼 원형과 타원형 창문은 항공기의 구조적 특성과 압력 차이를 고려하여 설계되었기 때문에 압력을 잘 견디는 구조를 가지고 있습니다. 감사합니다.
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안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
항공기 창문은 대부분 원형 또는
타원형으로 디자인됩니다.
이는 단순한 미적 요소가 아니라 항공기
구조 안전을 위한 중요한 설계 선택입니다.
항공기가 고도를 상승하면 기내 압력은 외부 대기압보다
낮아집니다.
이 압력 차이는 기내 벽과 창문에
큰 응력을 가합니다.
원형과 타원형 창문은 압력을 균일하게
분산시켜 응력 집중을 방지하여
구조적 안정성을 높여줍니다.
사각형 창문은 모서리 부분에 응력이 집중되어 균열 발생
가능성이 높습니다.
원형과 타원형 창문은 모서리가 없어 응력
집중을 최소화하여 균열 발생 위험을 낮춥니다.
원형과 타원형 창문은 제작 과정이 비교적 간단하고 유지 보
수도 용이합니다.
곡선 형태는 유리의 강도를 높여 추가적인
안전성을 제공합니다.
원형과 타원형 창문은 항공기 외부 디자인에도 매끄럽고 우
아한 느낌을 더합니다.
초기 항공기에는 사각형 창문이 사용되기도 했습니다.
앞서 언급한 구조적 안전 문제로 인해 점차
원형과 타원형 창문으로 대체되었습니다.
현재는 일부 소형 항공기에서 사각형 창문을
사용하기도 대부분의 항공기는 여전히 원형 또는
타원형 창문을 사용합니다.
항공기 창문의 모양은 단순한 외형적 요소가 아니라 항공기
안전을 위한 중요한 설계 요소입니다.
원형과 타원형 창문은 압력 분산 효과
모서리 응력 감소 제작 및 유지 보수
용이성 등의 장점을 가지고 있으며
이는 항공기 구조 안전을 높이는 데
중요한 역할을 합니다.
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