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가스 터빈 엔진의 종류와 장점 그리고 단점, 동작과정 공항에 가서 여객기를 볼 때면 항상 여객기에 동력을 공급하는 거대한 엔진에 눈이 쏠리게 된다. 대부분의 상업용 제트기는 터보 팬 엔진으로 동력을 공급받는데, 터보 팬은 가스 터빈 엔진의 일반적인 형태이다. 가스 터빈 엔진이라는 말을 전혀 들어보지 못한 사람도 있겠지만 전혀 생각지도 못했던 여러 곳에서 사용되고 있다. 예를 들면, 흔히 볼 수 있는 헬리콥터나 작은 발전소에서 그리고 미육군의 주력 전차인 M1 탱크에서도 가스 터빈을 사용한다. 가스 터빈 엔진의 종류터빈에는 많은 종류가 있는데, 모두 운동하는 유체의 에너지를 이용하는 것이다. 증기 터빈은 대부분의 발전소는 석탄이나 천연가스, 석유 혹은 원자로를 이용해서 증기를 만든다. 증기는 크고 매우 정밀하게 설계된 다단계의 터빈을 통과하면서 발전소의 발전.. 2024. 10. 28.
배전망의 원리 발전소와 변전소 그리고 가정에서 우리는 전기를 아주 당연하게 생각한다. 전기는 어디에나 있어서 필요할 때면 아무 때나 사용할 수 있다. 정전이 되었을 때에야 비로소 전기가 우리의 일상생활에서 얼마나 중요한지를 깨닫게 된다. 냉방과 난방, 요리, 조명, 음악, 운동, 컴퓨터 등 너무나 많은 것들이 전기에 의존하고 있다. 전기는 배전망이라는 놀라운 시스템을 통해서 발전소에서 우리의 집에까지 여행을 하게 된다. 이 시스템은 아주 눈에 잘 띈다. 교외나 시골에 사는 사람이라면 집 밖에만 나가면 누구나 이를 볼 수 있다. 대도시나 아파트 지역에서는 지하게 매설되어 잘 볼 수 없다. 발전소에서전기는 발전기가 있는 발전소에서 만들어진다. 발전기는 수력 발전소의 수차나 큰 디젤 엔진 혹은 작은 발전소에 있는 가스 터빈에 의해서 회전되기도 한다. 그러.. 2024. 10. 26.
로켓 엔진의 작용과 반작용 추력과 고체연료 엔진 로켓 엔진의 작용과 반작용인류가 지금까지 이룬 가장 놀라운 업적 중의 하나는 우주 탐험이다. 그러나 이것은 로켓 엔진이 없었다면 불가능한 일이었을 것이다. 한편에서 보면 로켓 엔진은 아주 간단해서 누구라도 자신이 설계한 로켓을 아주 싼 값으로 발사할 수 있다. 로켓엔진은 반작용을 이용하는 엔진이기 때문에 전기 모터나 가솔린 엔진과는 기본부터가 다르다. 로켓 엔진을 추진시키는 기본 원리는, 모든 운동에는 작용과 반작용이 있다는 유명한 뉴턴의 법칙이다. 로켓 엔진은 많은 질량을 뒤로 분출하면서(작용) 그 반작용으로 앞으로 전진한다. 많은 질량을 뒤로 분출하며 앞으로 전진한다는 개념은 로켓엔진이 무엇을 분출한다고 하기보다는 화염이나 소음, 압력과 같은 것으로 연상되기 때문에 쉽게 이해되지 않는다. 두 가지 예.. 2024. 10. 25.
원자력의 원리와 발전소 내부와 심각한 문제들 원자력의 원리원자력발전소는 전 세계의 전기의 약 10% 이상을 공급하며 핵잠수함이나 항공모함에 동력을 제공하기도 한다. 원자력발전소는 기본적으로 제어된 원자탄이라고 할 수 있다. 핵분열에서 나오는 동력으로 막대한 열을 공급해서 끓인 물이 증기 터빈이나 발전기를 구동시킨다. 우라늄은 지구에 아주 흔하다. 우라늄은 다음과 같은 몇 가지 동위원소(양성자의 수는 같지만 중성자의 수는 다른 원자)로 발견된다. 원소 중에는 모든 동위원소가 자연상태에서 방사능을 가지고 있는 원소가 있다. 우라늄은 가장 좋은 예로 자연상태에서 방사능을 방출하는 가장 무거운 원소이다. 이것은 우라늄 원자가 다음 세 가지의 일반적은 과정 중 어느 하나를 진행하고 있다는 것을 의미한다. 이것은 우라늄 원자가 다음 세 가지의 일반적인 과정 .. 2024. 10. 24.
전기 모터의 작동원리와 전자석, 각부와 2극 대 3극 비교 전기 모터의 작동원리전기 모터는 어느 곳에나 있다. 집 안에서 볼 수 있는 거의 모든 기계적 운동은 AC(교류)나 DC(직류) 전기 모터에 의해서 일어난다. 모터가 어떻게 움직이는지 이해한다면 자석과 전자기 그리고 전기에 대한 일반적인 사항을 많이 알 수 있을 것이다. 전기 모터는 자석을 이용해서 운동을 만들어 낸다. 자석을 가지고 놀아본 적이 있다면 반대 극끼리는 서로 잡아당기고 같은 극끼리는 서로 밀쳐낸다는 것을 알 것이다. 따라서 만일 양 끝을 N(북)과 S(남)로 표시한 자석 두 개를 가지고 있다면 한쪽 자석의 N은 다른 자석의 S를 잡아당기게 될 것이다. 반면에 한쪽 자석의 N은 다른 자석은 N을 밀쳐내고 마찬가지로 한쪽 자석의 S는 다른 자석의 S를 밀쳐낼 것이다. 전기 모터의 안쪽에서는 이런.. 2024. 10. 23.
배터리의 작동원리와 최초로 만든사람, 그리고 배열 배터리의 작동원리배터리를 구경한 적이 있다면 두 개의 전극을 보았을 것이다. 단자 하나에는 +(양극), 다른 하나에는 -(음극) 표시가 되어 있다. AA나 C, D전지 배터리에서는 배터리 양끝이 전극이다. 큰 자동차 배터리에서는 원통형으로 만들어진 두 개의 무거운 납이 단자 역할을 한다. 전자는 배터리의 음극 전극에 모인다. 배터리 안에서는 화학 작용으로 전자가 만들어지는데, 전자가 만들어지는 속도(배터리의 내부저항)가 전극 사이를 얼마나 많은 전자가 흐를 수 있는지를 조절한다. 화학반응이 일어나기 위해서는 전자는 전선을 통해 음극에서 양극으로 흘러야만 한다. 이것이 배터리가 1년 동안이나 선반에 얹혀 있다가도 많은 전기를 만들 수 있는 이유이다. 만일 전자가 음극에서 양극으로 흐르지 않는다면 화학반응은.. 2024. 10. 22.

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