과학관 전시주제 심층해설

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구분
과학관 전시주제 심층해설
주제
첨단 과학 (항공): 비행원리의 숨은 과학 이야기
참여전문위원
고병수
장소
국립중앙과학관
작성일
2016-08-21
내용

해설전시품

운송 기계 (항공)

자문과학자

고 병 수

해설시간

15~20

심층해설 분야

  ○ 항공기 발달사                      항공기 구조 및 동작

  ○ 항공기와 관련된 비행 원리     항공기 몸체 구조 및 재료

  ○ 제트 엔진의 작동 원리            ○ 항력시험 및 모형 항공기 조종

  ○ 미래 항공기는 어떻게 변화 되고 있는가?

특징 및 전시의미

    ○ 항공기 발달의 변천 과정을 이해

    항공기 구조 및 원리 이해 항공기와 친숙성을 갖게 한다.

    ○ 항공기를 날게 하는 동력 이해는 다른 기계와 연관한 상상력을 키워준다.

    ○ 항공기 몸체(동체) 및 재료를 보면서 산업 디자인 및 신소재를 생각할 수 있다

.   ○ 항력 을 시험하면서 비행원리을 이해 하기.

    ○ 모형 항공기 체험을 통한 작동 요령 및 기초과학 원리 이해.

이론적 내용 및 원리

    뉴턴의 운동 법칙

- 관성의 법칙: 버스 탑승 시 출발하면 뒤로 몸이 쏠리고 정지하면 앞으로 쏠리는 현 상이 나타난다. 다시 말하면 정지해 있는 물체는 계속 정지하려 하고 움직이는 물체는 계속해 서 움직이려고 하는 관성 때문에 나타나는 현상이다.

- 중력 가속도의 법칙:물체는 그물체에 작용하는 힘의 크기에 비례하고 물체의 질량(무게)에 반비례한다.

- 작용 반작용 법칙: 수영선수가 회전하기 위해 벽을 차게 되면 찬 힘의 크기만큼 앞으로 나가 게 된다. 또한 여러분은 로켓이나 인공위성 발사 장면을 보았을 것이다. 이때 뒤로 뿜어내는 가스의 힘으로 공중으로 솟구치는 것도 마찬가지의 원리이다.

   베르누이 정의: 항공기의 날개와 새의 날개의 비슷한 점은 만곡형으로 되어 있다는 점이다. 이러한 날개 모양 때문에 위쪽으로 지나가는 공기는 아래쪽으로 지나는 공기보다 빠 르게 지나가게 된다. 이렇게 되면 위와 아래의 압력차이가 나타나게 된다. 공기(유체)의 속도 가 빨라지면 압력이 낮아지고 느리면 압력이 높아진다는 원리에 의해 비행기가 위로 뜨는 양 력이 발생하게 된다.

    ○ 파스칼의 원리: 유체는 어느 지점에서 작용하는 압력은 모든 방향에서 동일하게 작용한다. 즉 피스톤 면적이 처음 10배가 되면 동일하게 힘을 가해도 처음 피스톤 면적의 2번째 피스톤 작용은 10배로 증가한다. 이 원리는 항공기 이착륙 시 주로 사용하는 렌딩기어(Landing Gear)가 이착륙 시 충격을 흡수 해주어 항공기 안정성을 보장할 수

있고 착륙 장치를 인입 또는 노출 시키는데 이용 된다.

그 외 지식 및 생활 활용 분야

   항공기는 빠른 운송 수단으로 세계를 하나로 연결해 주는 연결 고리역할을 한다.

   관심과 흥미를 유발함으로써 유능한 조종사, 기계공학도 확보에 기여할 수 있다.

   항공 분야 인재양성은, 미래 고부가 가치 산업으로 국가 경제 발전에 기여할 수 있다.

   ○ 직업 으로 서도 항공산업 분야는 유망한 직업 이다. 


첨부파일
담당부서 과우회 담당자 과우회 연락처 02-566-3246
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