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공학이야기9

산화(Oxidation)란 무엇인가? 공학을 공부하시거나, 제조업 현업에 계신 분들은 "산화되었다!"라고 표현하는 것을 자주 들어보셨을 것이에요. 오늘은 이러한 산화가 정확히 어떤 의미를 가지는지 알아보는 시간을 가져보고자 합니다. 산화(Oxidation)란 무엇인가? 산화는 산소와 화합하는 반응이라고 정의하고 있습니다. 즉, 산소가 없던 물질에 산소가 더해졌을 때, 우리는 이 물질이 산화되었다고 표현을 하는 것이죠. 그렇다면 기존 물질에 없던 산소가 어디서 온 것일까요? 바로 대기입니다. 우리가 숨을 내 쉬는 대기에는 산소가 약 20% 포함되어 있습니다. 이렇게 대기에 있던 산소가 결합하는 반응을 산화라고 하는 것이죠. 물론 화학적으로는 더 넓은 의미로 사용됩니다. 산화되었다는 것은 보통 수소를 잃는 것을 의미합니다. 물의 분자식은 H20.. 2023. 3. 12.
가솔린 엔진의 4행정과 2행정 오늘은 가솔린 엔진의 행정의 수에 따른 장단점에 대해서 얘기해보고자 합니다. 우선 이야기를 전개하기에 앞서, 행정에 대해서 알아봐야겠죠. 행정은 가솔린 엔진이 동작하는 하나의 반복 단위라고 생각하시면 됩니다. 보통 가솔린 엔진은 흡입-압축-폭발-배기의 순으로 동작하기에 1행정은 흡입-압축-폭발-배기인 것이죠. 4행정 엔진의 장점과 단점 4행정이라는 것은 1행정이 4번 반복되는 것입니다. 4행정이 완료된 뒤, 사이클이 완료되는 것이기에 엔진 구조가 복잡합니다. 다다만, 각 행정별 구분이 명확하기에 엔진 오일의 역류가 적고 체적 효율 및 연료 소비 효율이 좋습니다. 또한, 탑승자로서 좋은 기동감을 얻을 수 있으며, 불완전 연소가 적다는 장점이 있습니다. 엔진 구조가 복잡하기에, 기계음 및 소음이 많다는 단점.. 2022. 12. 22.
제설제의 원리(염화칼슘, 부작용 등) 눈이 내린 다음 날, 길을 걸으면 목격할 수 있는 것이 있습니다. 바로 제설제인데요. 미끄러운 빙판길 위에 제설제는 사막 속 오아시스와 같이 아주 소중하다고 느껴집니다. 오늘은 이러한 제설제에 대해서 알아봅시다. 제설제의 원리 우리가 겨울에 주로 사용하는 제설제는 염화칼슘과 염화나트륨입니다. 염화칼슘은 탄산칼슘에 염산을 섞어 가열해 만들게 됩니다. 이 제설제들의 특징은 물의 어는점을 이용해 눈을 효과적으로 녹인다는 것입니다. 보통 물은 0도에서 얼게 된다고 합니다. 이렇게 어는점이 0도인 물의 어는점을 더욱 낮춘다면 어떻게 될까요? 0도보다 더욱 온도가 낮아야 물이 얼 것이고, 물이 어는 시간은 더 오래 걸릴 것입니다. 물과 얼음이 섞여 있는 것이 바로 눈입니다. 눈은 하늘에서 내려 바닥에 닿는데, 그때.. 2022. 12. 20.
CTE란 무엇인가?(열 팽창 계수 이야기) 재료의 성질을 나타낼 때, 거의 필수적으로 표현하는 것이 바로 CTE입니다. 오늘은 이에 관해서 알아보고자 합니다. CTE란 Coefficient of Temperature Expansion의 줄임말로써, 재료의 열팽창 계수입니다. 보통 3차원의 형태로 CTE X-Y와 CTE-Z의 값으로 표현하게 됩니다. 아래 그림을 확인하시죠. 공간에 관하여 Z축 방향의 열팽창 계수는 재료의 성질을 표현하는데 있어서 따로 표현합니다. 이렇게 표현하는 이유는 바로 CTE - Z값이 재료의 신뢰성 정도에 큰 영향을 끼치기 때문입니다. 높은 온도에서 덜 팽창하는 물질은 낮은 열팽창 계수를 가질 것입니다. 그렇다는 것은 자신의 형태를 잘 유지한다는 것이죠. 즉, 재료의 열팽창 계수가 적을수록 신뢰성이 우수한 재료인 것이죠. 2022. 12. 14.
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