상식에 깊이를 더하다 : Why

유압장치(hydraulic system) 또는 유압기기(oil pressure machine)는 이름 그대로 유(oil)의 압력에 의해 구동되는 장치 또는 기계입니다. 유체의 압력을 활용해 힘을 전달하는 유압기기는 여러 장점이 있기 때문에 일상생활에서도 많이 사용되고 있습니다. 유압기기의 장점은? ∇ 응답속도가 빠릅니다. 유체에 압력을 가하는 순간, 그 압력은 파스칼의 원리에 의해서 다른 접촉면으로 바로 전달되어 응답속도가 빠릅니다. 또는, 입력에 대한 출력이 빠르다는 표현도 동일한 의미가 되겠습니다. ∇ 무단 변속이 가능합니다. 유량을 조절하면, 힘과 속도를 자유롭게 변속이 가능합니다. 즉, 1단, 2단처럼 이산적으로 변속하는 것이 아니라, 무단변속이 가능합니다. ∇ 작은 힘으로도 큰 힘을 얻을 수 있..

상태량은 영어로 'Quantity of State'입니다. 한글로 풀이하면 '물질계의 거시적인 상태에 대해 정해진 양'인데요. 필자는 상태량을 '어떤 물질의 현재 상태를 표현하는 양'이라고 정의합니다. 예를 들어 신발의 질량이 200g이라면, 200g은 현재 신발의 질량 상태를 나타내는 값이죠? 따라서 이 신발의 질량에 대한 상태량은 200g이 되겠습니다. 상태량을 쓰는 이유는 무엇일까? 공학(engineering)은 기본적으로 자연의 것들을 이용하여 인간에게 유용한 무엇인가를 창조하는 학문입니다. 그렇기 때문에 필연적으로 이 물질의 현재 상태를 알아야 하고, 어떤 과정(process)을 거친 이후의 상태를 알아야 합니다. 그래야 공학적 행위에 의한 물질의 변화를 확인할 수 있고, 인간이 자연을 효율적으..

기계재료는 기계나 구조물을 제작할 때 사용되는 여러 재료를 통칭하여 일컫는 말입니다. 기계나 구조물의 주재료라고 하면, 보통 철을 많이 떠올릴텐데요. 그만큼 철강재료를 기계재료로 많이 사용하고 있기 때문이겠죠. 하지만, 철 이외에도 여러 다양한 재료들이 사용되고 있답니다. 기계재료를 분류해보자 기계재료는 크게 금속(metal)재료와 비금속(nonmetal) 재료로 구분할 수 있습니다. 금속은 고체일 때 광택이 나고 열전도율과 전기 전도도가 높은 성질을 가지는 물질인데요. 가장 대표적인 물질로는 철(Fe)이 있습니다. 금속재료에서 철은 매우 일반적으로 사용되기 때문에, 금속재료를 철을 기준으로 철강재료와 비철금속재료로 나눕니다. 철강재료는 함유하고 있는 탄소의 양에 따라 순철, 강, 주철로 구분되고 비철금..