천객만래 [千客萬來] (It has an interminable succession of visitors)

공기의 무게 


공기는 눈에 보이지 않고 매우 가볍기 때문에 무게가 없는 것으로 오해하기 쉽다. 공기도 무게가 있다는 것을 어떻게 알 수 있을까?

간단한 실험을 통하여 공기도 무게를 가진다는 것을 보여줄 수 있다. 길이 1m의 가늘고 긴 막대기와 실 그리고 풍선 두 개를 준비하자. 막대기의 한가운데를 실로 묶어 공중에 매단다. 불지 않은 풍선 두 개를 막대기의 양끝에 매단다. 고무풍선의 위치를 좌우로 움직여서 막대기가 수평을 유지하도록 조정한다. 막대기가 수평을 유지하면 한 쪽 풍선을 떼어낸다. 풍선을 때어내기 전에 풍선의 위치를 미리 표시해둔다. 떼어낸 풍선을 불어서 막대기의 표시된 위치에 다시 매단다. 막대기가 처음처럼 수평을 유지하는지 확인해본다.

두 풍선에 바람이 들어있지 않을 때 수평을 유지하던 막대기가 공기가 들어있는 풍선 쪽으로 기우는 것을 볼 수 있다. 공기가 들어 있는 풍선이 더 무거워진 것이다.

이와 같이 간단한 실험으로 공기도 무게가 있음을 알 수 있는데, 공기의 무게를 정밀하게 측정하려면 전자저울을 이용하면 된다. 먼저 공기를 불어넣지 않은 풍선의 무게를 전자저울로 잰다. 그 다음에 공기를 불어넣어 무게를 잰 다음, 공기를 불어넣지 않은 풍선의 무게를 빼면 풍선 속의 공기의 무게를 정확하게 알 수 있는 것이다.

실제로 공기 1ℓ의 무게는 약 1.3g이다. 이러한 공기의 무게 때문에 대기압이 나타난다. 지구를 둘러싸고 있는 공기 때문에 지표면에서의 대기압은 약 1기압이다. 이는 물 10m 깊이의 수압과 같은 것이다. 우리의 몸은 항상 대기로부터 이 정도의 압력을 받고 있지만 우리 몸은 오랜 세월동안 체내의 압력이 대기압과 평형이 되도록 조절되어 있어서 느끼지 못할 뿐이다.

 

 

Posted by SB패밀리

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엔진 배기량이 크면 기름을 많이 소모한다?

기름값이 천정부지로 올라가면서 경차를 타고 다니는 사람들을 부러운 눈으로 보는 운전자들이 많을 것이다. 중.대형차를 운전하는 분들은 요즘같이 나들이하기 좋은 날씨에도 한번 장거리 운행을 하게 되면 주머니 사정을 고려할 때가 있다.

이렇듯 배기량이 높은 차일 수록 기름을 많이 먹을까?

다들 일반적인 상식이라고 생각하시는데 이번 칼럼에서 정확하게 같은 배기량이라도 기름소모량이 차이가 나는 이유에 대해서 알아보도록 합시다.

결론부터 말하면 당연히 배기량 큰 차가 기름을 많이 먹는다.
이런 뻔한 결론을 두고 설왕설래하는 것이 별 가치 없어 보일지도 모른다. 그러나 자동차는 단순히 엔진의 배기량만으로 연비를 논할 수 없는 미묘한 요소들이 여기저기 널려 있다. 이런 요소들을 하나씩 따져 보면서 자동차의 실체를 이해해 보자.

첫째, 배기량과 자동차 무게의 상관관계를 따져 보자.

자동차는 1톤 이상 나가는 무거운 몸집을 지니고 있다. 같은 배기량의 자동차라 하더라도 1톤짜리 몸집을 움직이는 경우와 1.5톤짜리 몸집을 움직이는 경우 당연히 연비에 큰 차이가 있을 것이다. 배기량 2,000cc엔진을 사용하는 공차중량이 1,290kg인 크레도스2.0 DOHC 와 1,465kg인 포텐샤 2.0 DOHC의 연비를 비교해보면 크레도스는 리터당 10.5km를 달릴 수 있고 포텐샤는 9.1km밖에 달릴 수 없다.
결론적으로 같은 배기량의 엔진이라도 차 무게가 많이 나가면 연료도 많이 소모한다.

둘째, 변속기의 형식도 연비와 상관관계가 있다.

같은 배기량의 차라도 변속기가 수동(MT)인가 자동(AT)인가에 따라 연비에 차이가 나기 마련이다. 당연히 MT차가 AT차보다 연비가 좋다. EF쏘나타 2.0의 경우 MT차는 1리터로 14.1km를 달릴 수 있는데 반해 AT차는 12.3km밖에 못 달린다. 이유는 AT의 매커니즘이 MT보다 동력전달력이 떨어지기 때문이다.

셋째, 엔진 형식도 연비에 영향을 미친다.

가장 일반적인 엔진 형식은 직렬 4기통. 그러나 최근에는 엔진의 성능을 높이면서도 정숙성을 얻기 위해 실린더를 V형으로 배치하는 V형 엔진이 등장하고 있다. 국산차에 쓰이는 V형 엔진은 보통 6기통으로 같은 배기량의 4기통 직렬 엔진보다 연비가 낮은 편이다.
삼성의 2,000cc급 승용차 가운데 SM520과 SM520V가 있는데 같은 배기량의 엔진을 얹고 있지만 엔진 형식이 다르다. SM520의 연비는 11.3km/ℓ, SM520V의 연비는 10.0km/ℓ. 연비가 차이나는 이유는 2개 더 많은 실린더를 갖춘 엔진이 조금 더 무겁다는 점과 2개 많은 실린더에서 발생하는 에너지 손실 때문이다.

자동차를 하드웨어로 보았을 때 이를 운용하는 사람의 운전법을 소프트웨어라고 한다면 소프트웨어 상의 문제 때문에 연비의 차이가 발생한다. 만약 운전자가 급출발, 급가속, 급정거 등 `급(急)`자가 들어가는 운전을 한다면 얌전하게 운전하는 사람보다 2배 이상 많은 연료를 낭비한다는 사례가 보고된 적이 있다. 1,500cc급 차를 급하게 운전하는 사람보다 경제 운전을 하는 2,000cc급 승용차의 오너가 훨씬 적은 연료비를 지출하는 것은 당연한 일이다.

차를 선택할 때도 앞으로는 배기량만 보지 말고 엔진형식이나 변속기 무게 등을 고려해서 선택해야 한다. 그러나 무엇보다도 중요한 것은 운전습관에 있다는 사실을 잊지 마시길 바란다.


Posted by SB패밀리

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