과학 119

터보프롭, turboprop, 제트엔진

-특징터보팬 엔진을 기반으로 하여, 앞쪽 축에 기어박스를 연결하고 그 기어박스에 팬 대신 프로펠러를 연결, 구동하기 위해 가스터빈 엔진을 사용한다.  -장점저속에서 효율이 매우 높다.(시속 500 - 700km) 엔진 자체가 어느정도 추진력을 내기도 한다.  -단점속도에 한계가 있고 가스 터빈 사용으로 소음이 많고 구동계가 복잡하다. STOL성능이 필요한 항공기들에 대규모로 사용되는 경향이 있다.   -용도특히 중량이 많이 무겁지는 않으나 여러 화물을 싣고 지형에 크게 구애받지 않고 자유자재로 뜨고 내릴 것을 요구받을 경우 쓰인다. 또한 경비행기에도 자주 사용된다.   -CharacteristicsBased on the turbofan engine, a gas turbine engine is used t..

과학/물리학 2025.01.15

터보팬, turbofan

-특징기존 축류식 터보제트를 코어로 삼고, 앞에 중공축을 장비한 뒤 해당 축에 코어보다 큰 터빈을 장착하여 마치 가솔린 항공기 엔진이 프로펠러를 돌리는 것처럼 전방 저압터빈으로 추진력의 일부를 내는 방식. 차이점이라면 가솔린 항공기는 모든 추진력이 프로펠러만으로 나오나 터보팬은 코어가 추진력을 어느정도 낸다는 점이다. 바이패스비가 낮은 저바이패스 엔진들은 코어의 터보제트가 주 추력을 내며 고바이패스 엔진들은 팬이 주 추력을 낸다. -장점소음이 덜하고 아음속에서 효율적이다. 매연발생량이 줄어들어 환경오염이 덜하며 축류식 터보제트만큼은 아니나 고속 영역에서도 어느정도 효율이 있다. 또한 애프터버너 장비 시 따로 흡기구가 필요했던 터보제트와는 다르게 앞의 큰 팬에서 나오는 바이패스 에어로 직접냉각이 가능하여 ..

과학/물리학 2025.01.15

원심식터보제트, 축류식터보제트, Centrifugal turbojet, axial flow turbojet

[원심식터보제트] -특징초기 항공기에 사용되었던 엔진으로 내부로 들어오는 공기를 원심식 블레이드를 통해 블레이드 바깥으로 밀어내어 압축하는 형태를 가진다. -장점설계가 쉽다. -단점기초적인 구성이므로 효율과 성능을 향상하는 기술이 없다. 엔진의 내부에 항력발생량 증가 요인인 원심식 압축터빈이 있고 엔진의 출력이 커지려면 엔진의 직경이 매우 커져야 하며 이러면 항력발생량이 너무 커져 고속비행에 불리하다. -용도초창기 전투기, 미사일, RC항공기 등.  [축류식 터보제트] -특징나치 독일에 의해 최초 개발된 종류의 엔진으로 여러 단의 축류식 블레이드만으로 공기를 압축한다. -장점설계가 쉬우며 효율과 성능을 향상하기 위해 엔진 내부 터빈 수를 늘리고 직경은 조금씩만 키우며, 따라서 엔진의 길이가 길고 직경이 ..

과학/물리학 2025.01.15

제트엔진의 구성, 제트엔진, composition of jet engines, jet engines

엔진 종류에 따라 상이한 구성 요소들을 갖지만 제트 엔진은 일반적으로 다음과 같은 구성 요소를 갖는다. 공기 유입구(Air Intake) 제트 엔진으로 공기가 유입되는 통로이다. 아음속 비행의 경우 공기 흡입구 현상이 크게 문제되지 않기 때문에 공기 저항을 줄일 수 있으면 되지만 초음속으로 비행할 경우 압축기로 유입되는 공기는 음속이하여야 하기 때문에 공기 흡입구 설계에 유의하여야 한다. 또한 초음속으로 인한 충격파에 대응하기 위해 콘(cone)이나 램프(ramp)를 설치한다. 압축기(Compressor) 유입된 공기를 압축하여 연소실로 보낸다. 거의 모든 제트 엔진이 팬을 일렬로 배열하여 공기가 팬을 지나면서 점차 압축되는 방식이다. 구동력은 터빈에서 샤프트로 연결하여 얻는다.연소실(Combustor ..

과학/물리학 2025.01.15

아인슈타인 십자가, Einstein Cross, 중력렌즈

아인슈타인 십자가(Einstein Cross)는 후크라의 렌즈라고 불리는 은하 ZW 2237+030의 중심부 바로 뒤에 위치한 중력렌즈 효과를 받는 퀘이사다. 강한 중력렌즈 효과로 인해 동일한 먼 퀘이사의 네 개의 상이 전경 은하의 중앙에 나타난다(중심부에 하나가 더 있으나 너무 흐려 보이지 않는다). 이 시스템은 1985년 존 후크라와 동료 연구진이 발견했는데, 당시에는 서로 다른 적색편이를 바탕으로 은하 뒤에 퀘이사가 있다는 사실만을 검출했을 뿐 퀘이사의 네 개의 개별 상은 분해하지 못했다.중력렌즈 효과를 받는 광원이 흔히 아인슈타인 고리 형태로 나타나지만, 렌즈 역할을 하는 은하의 길쭉한 형태와 퀘이사가 중심에서 벗어나 있어 상들이 특이한 십자가 모양을 이루게 된다. [상세]퀘이사의 적색편이는 지구..

과학/물리학 2025.01.14

제이스 웹, 허블, 우주망원경 차이, Space Telescope Difference

허블 우주망원경과 제임스 웹 우주망원경은 감지하는 빛의 영역, 주경의 크기, 우주에서의 정비 여부 등에서 차이가 있습니다.  -감지하는 빛의 영역  허블 우주망원경은 자외선부터 가시광선 영역을 감지합니다. 제임스 웹 우주망원경은 근적외선부터 중적외선 영역을 감지합니다.  -주경의 크기  허블 우주망원경의 주경은 직경 2.4m의 거울 하나입니다. 제임스 웹 우주망원경의 주경은 1.3m짜리 거울 18개를 합친 것으로 직경이 6.5m에 이릅니다.  -우주에서의 정비 여부 허블 우주망원경은 우주비행사를 통해 우주에서 정비할 수 있도록 설계되었습니다.  제임스 웹 우주망원경은 우주에서 정비할 수 없습니다.     The Hubble and James Webb telescopes differ in the area ..

과학/물리학 2025.01.14

증기터빈의 원리, 증기터빈, 터빈, Steam Turbine Principles, Steam Turbine, Turbine

기본적인 원리는 가스터빈과 같다. 즉 고온고압의 기체를 축에 연결된 수많은 회전날개에 부딪쳐서 축을 돌리게 하여 그 기체의 열에너지를 운동에너지로 전환하는 것이다. 운동 자체가 단순하여, 왕복엔진에서처럼 왕복운동을 회전운동으로 전환하기 위한 장치, 밸브 개폐기구 등이 필요하지 않아 구조 또한 간단하다. 게다가 내연기관인 가스터빈이 흡기, 배기를 위해 바깥 공기와 접촉하고 있는 것과는 달리 달리 밀폐되어 있으며, 구동에 쓰고 남아 식은 증기를 다시 보일러로 보내서 재가열하여 사용하는 식으로 효율을 높일 수 있다. 증기터빈에는 스웨덴의 구스타프 드 라발(Gustaf de Laval, 1845-1913)이 발명한 충동식터빈(impulse turbine)과 찰스 파슨스 경이 발명한 반동식터빈(reaction t..

과학/물리학 2025.01.14

유전가열, dielectric heating, 전자레인지 원리

극히 파장이 짧은 전파는 식품의 내부에 침투하고 물분자 회전에 의해 열이 발생하므로 단시간에 깊은 부분에까지 고르게 가열할 수 있다. 전파에 의한 음식물의 가열 원리를 유전가열(dielectric heating)방식이라 불린다. 물 분자는 수소와 산소 원자로 이루어져 있는데, 수소 원자 쪽이 양전하를 띠고 있고 산소 원자 쪽이 음전하를 띠고 있는 극성 분자이다. 음식물에 마이크로파를 쪼이면 이와 같은 극성 분자는 전자기파의 전기장이 양과 음으로 진동할 때 분자가 양과 음의 방향을 바꾸며 매우 빠르게 회전하여 전자기장을 따라 정렬한다. 분자의 회전에 의해 분자들이 서로 밀고 당기거나 충돌하는데 이러한 운동에너지가 음식물의 온도를 높이게 된다. 전자레인지에서 만들어지는 전자기파로 전기 쌍극자인 물 분자는 매..

과학/물리학 2025.01.14

설탕 갈망 조절, 장내 미생물, 유리 지방산 수용체4, FFAR4

중국 다롄 화학물리연구소 신먀오량 박사팀은 14일 과학 저널 네이처 미생물학(Nature Microbiology)에서 인간과 생쥐 실험을 통해 장내 박테리아가 식이 설탕 섭취에 대한 선호도 조절과 관련이 있다는 사실을 확인했다고 밝혔다. 동물은 생물학적으로 당분을 좋아하도록 타고나지만, 당분 선호도가 관리되지 않으면 당분 과다 섭취로 인한 고혈당과 대사 질환 위험이 높아질 수 있다. 연구팀은 이전 연구에 따르면 다양한 음식에 대한 갈망은 음식 선호도를 전달하는 핵심 기관인 장에서 뇌로 보내는 신호에서 비롯되는 것으로 보이지만 설탕에 대한 갈망 조절은 복잡하고 장내 미생물의 역할은 불분명하다고 지적했다. 연구팀은 이 연구에서 당뇨병 모델 생쥐 18마리와 제2형 당뇨병 환자 60명의 혈액을 분석하고 이를 건..

과학/생명과학 2025.01.14

비만, MCJ, 단백질,

스페인 국립 암연구센터(CNIO)와 국립 심혈관연구센터(CNI) 공동 연구팀은 갈색 지방이 열로 전환되고, 지방을 태우면서 비만과 관련한 각종 질병을 예방할 수 있는 새로운 메커니즘을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다. 비만은 과도한 음식 섭취와 이를 제대로 소비하지 못하면서 나타나는 증상 중 하나로 꼽힌다. 지방 조직은 에너지 저장 이외에 신체의 신진대사를 조절하는 역할을 하기도 한다. 이 때문에 연구팀은 지방의 신진대사 조절 기능에 주목했다. 앞서 많은 연구에서 밝혀진 바와 같이 백색 지방은 에너지를 저장하는 역할, 세포에 미토콘드리아가 많아 갈색을 띠는 갈색 지방은 체온을 유지하고 추위나 다른 외부 자극으로 촉발되는 열 생성을 담당한다...

과학/생명과학 2025.01.13