1. 트렁크에 싣는 물건들

차의 접지력을 위해서 일부러 무겁게 만드는 경우가 아니라면, 어지간해서는 트렁크에 쓸데없는 짐을 싣지 말고 차를 가볍게 유지하는 게 연비 운전의 정석이다. 하지만 평소에 차의 트렁크에 늘 실어 놓을 만한 물건도 전혀 없는 건 아니다. 생각해 보니 다음과 같이 인간 편의용과 차량 비상용으로 범주가 나뉜다.

  • 어디 여행 간 뒤, 현장에서의 인간 편의용: 돗자리, 담요(비행기 담요 같은..), 우산, 슬리퍼, 손전등, 식수, 나무젓가락, 종이컵, 상비약, 휴지/티슈
  • 차량 비상용: 소화기, 비상 삼각대, 경광봉과 건전지, (간단한 공구류와 스페어 타이어는 당연히..)

평소에는 워낙 조용하게 달리니 잘 모르겠지만, 자동차는 엔진 내부가 매우 뜨거우며 화재의 위험이 상존하는 물건이다. 굳이 냉각수 부족과 엔진 과열 때문이 아니어도, 운 나쁘게 엔진룸 속에 끼어들어간 종이· 나뭇잎 같은 이물질이 발화점 이상의 열을 받아서 불이 붙고, 그게 차량의 화재로 이어질 수 있다. 식당도 굳이 누전이나 가스 누출 같은 일이 없이, 환풍기에 낀 사소한 기름때나 먼지만으로 불이 날 수도 있는 것처럼 말이다.

또한, 큰 교통사고가 난 뒤에는 연료가 새서 케바케로 불이 나기도 한다. 승용차의 경우 엔진이 있는 앞쪽과 연료 탱크가 있는 뒤쪽 모두 안심할 수 없다.
이럴 때 소화기를 신속하게 꺼내서 연기와 불꽃이 최초로 모락모락 피어나는 곳을 적절하게 초기 진화해 주지 못하면.. 엔진 부분만 교체하고 끝날 것을 발만 동동 구르다가 차량 전체를 홀랑 태워먹고 전체 폐차라는 비극을 야기할 수 있다.

자동차는 뼈대만 쇳덩이일 뿐, 시트나 도색 등은 온통 가연성 화학물질이며, 불타면서 유독가스를 내뿜는 공해덩어리 그 자체다. 불 나서 좋을 것 하나도 없다.
말이 길어졌는데, 어쨌든 PC에 보안 업데이트가 필요한 것만큼이나 차량에는 소화기를 비치할 필요가 있다는 말을 하고 싶었다. 사고가 난 뒤에 2차 사고를 예방하는.. (나 여기 있소) 도구들은 두 말할 나위도 없고 말이다. 자동차 학원에서도 이런 물건들의 필요성을 더 진지하게 가르쳐야 하지 않나 싶다.

돗자리나 우산, 슬리퍼 같은 수준을 넘어서 아예 낚싯대· 골프채, 커다란 악기, 자전거 같은 걸 차에다 상시 실어 놓는 건...;; 글쎄, 정말 차를 오로지 레저와 여가용으로만 활용하는 게 아니라면 "화물은 차를 무겁게 할 뿐이야!"를 진지하게 고려해야 할 것이다. 그래도 자전거를 차에다 싣는 게 가능하면 차와 자전거의 활용성이 더욱 커져서 상호 win-win이 되긴 하더라. 차 트렁크도 충분히 커야 하고, 자전거도 접을 수 있는 구조여야 한다.

2. 자동차의 냉각수와 워셔액

자동차의 내부에 집어넣어서 비축하는 액체 중에 연료나 윤활유 같은 기름 계열 말고 '물' 계열 혼합물에 속하는 것은 엔진 냉각수와 와이퍼 워셔액 정도인 것 같다. 전자는 물의 높은 비열이 활용되고 후자는 물의 세척력이 쓰인다.
물론 두 액체의 용도와 성격은 서로 매우 다르다. 워셔액은 유리창이 깨끗하기만 하면 별로 쓸 일이 없는 선택사양이지만, 냉각수는 엔진의 가동과 직접적인 관계가 있는 필수품이다. 워셔액은 세척용으로 조금씩 소모되고 보충이 필요한 소모품인 반면, 냉각수는 누수 같은 이상 현상이 없는 한, 한번 주입해 준 게 반영구적으로 쓰인다는 차이가 있다.

순수한 물은 그리 낮지 않은 온도에서도 금세 얼어 버리며 금속류의 부식(녹)을 초래하기도 한다. 그렇기 때문에 두 액체 모두 부동액과 부식 방지 성분이 첨가된다. 동일하지는 않지만 공교롭게도 알코올 계열 화합물이 첨가되는데, 둘 다 인체에 아주 해로운 독극물이라는 공통점이 있다.

부동액의 첨가 성분인 '에틸렌 글리콜'은 물과 혼합될 경우 어는점을 영하 40도 아래로 크게 낮춰 준다. 성능 하나는 뛰어나지만 그렇다고 이것만 잔뜩 집어넣으면 반대로 물 고유의 냉각 성능이 저하되기 때문에 부동액을 아무리 많이 넣어도 물보다 많이 넣지는 않는다. 그리고 이 에틸렌 글리콜은 독약임에도 불구하고 투명한 외형에 꽤 달콤한 맛과 냄새가 나서 사람이나 동물이 실수로 마시고 훅 가는 사고가 세계적으로 종종 발생한다고 한다.

이거 무슨 농약도 아니고.. 그 맛과 냄새가 어떤지 개인적으로 궁금하다..;; 부동액이란 게 자동차에만 쓰이는 게 아니고 혹한의 건축· 건설 현장에서도 물이 들어가는 곳에 쓰이기 때문이다.
도로의 제설용으로 사용되는 염화칼슘도 물과 섞이면 수용액의 어는점을 역시 거의 영하 52도쯤으로 크게 낮춰 준다. 이 효과로 눈을 녹여 버려서 제설 효과를 낸다. 그러니 나름 제설에다 제습 효과까지 있는 물건인데.. 얘는 이미 짐작한 분도 계시겠지만 부식 문제가 있어서 부동액 용도로는 쓰이지 않는다. 뭐 부동액 얘기는 여기까지 하고..

와이퍼 워셔액은 비록 사람이 마시는 술 같은 액체는 아니지만 소독(?), 빠른 증발, 부동 효과를 위해 역시 알코올이 들어간다. 그런데 단가가 저렴하고 가성비가 뛰어나다는 이유로 메탄올이 들어가기도 한단다.
메탄올은 보다시피 극소량만 인체에 들어가도 신경을 마비시키고 눈을 멀게 하고 궁극적으로 생명까지 잃게 만드는 맹독이다. 선박이나 실험실 같은 데서 술 취한 기분 내고 싶어서 메탄올을 에탄올인 줄 알고 물에 섞어서 들이켰다가 골로 간 사람들.. 역시 없지 않다. 정상적으로 팔리는 술을 구할 수 없거나, 세금 안 붙은 저렴한 알코올을 섭취하고 싶어하는 상황에서 말이다.

2012년에는 워셔액을 술인 줄 알고 마시는 바람에 메탄올 중독으로 숨진 사람이 다윈 상 수상자 중 하나로 뽑히기도 했다! 하지만 이건 고의로 멍청한 짓을 한 게 아닌 단순 실수가 아니냐는 이견과 논란도 있다.

메탄올은 이렇게 입으로 들이키지만 않는다고 해서 장땡이 아니라고 한다. 앞유리에다 워셔액을 분사하는 경우, 메탄올이 소량이나마 기화한 형태로 차내에 유입되기도 한다. 워셔액 제조사들이야 그건 극소량이기 때문에 별로 문제될 게 없다는 입장이지만, 이제 대한 정밀한 임상 실험이 진행된 사례는 아직 없는 것 같다. 정 불안하면 좀 더 비싸더라도 에탄올 성분의 워셔액을 쓰는 수밖에 없다.

3. 차량의 외형과 내부 구조의 차이

트렁크와 객실(cabin)의 구분이 없는 해치백형 차량(SUV 포함)이 공간 활용성이 더 좋은 건 사실이다. 뒷좌석을 완전히 접거나 옮겨서 자전거를 접지 않고 그대로 실을 수 있고, 아니면 사람이 발 뻗고 눕는 공간을 만들 수도 있다.
무척 부러운 면모이긴 하지만, 이런 실용성과는 별개로 본인의 취향은 그래도 트렁크와 객실이 완전히 분리되어 있는 세단이 뭔가 안정적인 느낌이 들고 좋다.

하루는 회사 업무 때문에 짐을(컴퓨터 본체 여러 대 등..) 승용차의 트렁크와 뒷좌석에 이르기까지 잔뜩 실을 일이 있었다. 그런데 이 차는 회사의 이사· 사장급인 높으신(...) 분의 소유였고.. 그래서 대형 후륜구동이었다.
후륜구동은 잘 알다시피 뒷좌석 중앙 바닥이 구동축 때문에 위로 봉긋 솟아 있다. 요것 때문에 짐 싣는 데 의외의 어려움을 겪었던 걸로 기억한다. 그 일을 겪고 나니 뒷좌석 바닥이 그냥 평평한 내 차, 아니 요즘 대부분의 승용차들이 더욱 신기하게 느껴졌다.

하긴, 나 완전 어렸을 때 탔던 포니 택시도 뒷좌석 중앙이 봉긋 솟아 있긴 했는데, 저런 차를 참 오랜만에 다시 구경했다. 포니야 소형차 덩치밖에 안 되지만 아직 기술과 노하우가 부족해서 후륜구동으로 나온 것이다.

포니 1은 해치백처럼 생겼지만 실제로는 객실과 트렁크가 분리되어 있었으며, 트렁크를 열 때도 뒷유리는 고정된 채 아래의 몸체만 들려 올라갔다(4도어 일반 모델 기준). 즉, 사실상 세단이나 마찬가지였다. 해치백은 3도어 쿠페 모델에서 처음 적용되었으며, 그리고 후속작인 포니 2에서 완전히 해치백 형태로 바뀌었다고 들었다.

사용자 삽입 이미지사용자 삽입 이미지

이런 내부 구조 말고 해치백은 세단과 달리 뒷유리에도 와이퍼가 달려 있는 게 특징이다. 뒷면의 유체역학적 구조상 트렁크가 튀어나와 있는 세단보다 뒷유리에 흙먼지가 더 잘 끼기 때문이라고 한다.

4. 자동차의 동력원

(1) 내연기관이 발명되자 처음에는 자동차, 열차, 비행기가 모두 휘발유건 디젤이건 피스톤 왕복 엔진을 동력원으로 사용했다. 그러다가 20세기 중반부터 비행기는 제트 엔진이 대세가 되었으며, 철도 차량은 주 동력원이 전기 모터로 바뀌었다.
덕분에 털털털 붕붕붕~ 이러던 엔진음이 다 바뀌었다. 제트기는 그 특유의 공기 뿜는 소리 덕분에 한때 '쌕쌕이'라고 불렸을 정도이며, 전철은.. 뭐 VVVF 인버터가 도입되면서 완전 전자악기 소리가 나기 시작했다.

결국 오늘날은 자동차만이 왕복 엔진을 꾸준히 사용하고 있다.
왕복 엔진이 배기가스를 내뿜는 건 그냥 연소가 끝난 잔여 찌꺼기를 내보내는 것이기 때문에 엔진 출력과는 무관한 메커니즘이다. 그러나 제트 엔진은 배기가스를 엄청난 고압으로 뒤로 내뿜어서 추진력을 낸다. 자동차와는 앞으로 나아가는 방식이 완전히 다르다.

이렇게 동일한 재료나 부품이 한 기술에서는 그저 그런 존재감인 것이, 다른 기술에서는 동작에 결정적인 역할을 하는 중요한 요소인 경우가 있다.
배터리가 기름 자동차에게는 그냥 객실 전원 공급과 시동 모터+점화 플러그 동작용이지만, 하이브리드나 순수 전기차에게는 차를 가게 하는 동력원 그 자체인 것,
그리고 변속기 오일이 수동 변속기에서는 정말 단순 윤활 기능만 하지만, 자동 변속기에서는 엔진과 바퀴 동력을 중재하는 완전 핵심 매체인 것처럼 말이다. 예전에도 언급한 적이 있지 싶다.

(2) 그리고 자동차가 처음 발명됐을 때 차의 가장 일반적인 형태는 전방 엔진, 후륜 구동인 일명 FR 방식이었다. 그러다가 승용차는 준대형급(대략 3000cc) 이하부터는 FF로 바뀌었고, 버스는 준대형급(35인승) 이상부터는 RR로 바뀌었다. FR은 이제 대형 승용차와 소형 승합차, 또는 크기 불문하고 트럭에서만 유지되고 있다.

(3) 전동차에 가변 전압 가변 주파수(VVVF) 인버터 기술이 있다면, 내연기관 자동차 엔진에도 공기를 흡입· 배출하는 밸브에 가변화 기술이 있다. 엔진 회전수에 따라 밸브의 여닫는 깊이를 지능적으로 조절하는 VVL (lift), 그리고 그 개폐 동작의 시점 자체를 조절하는 VVT (time). 흡기측과 배기측에 shaft를 구분한 DOHC 방식에 이어서 밸브 계통에 또 다른 발전이 이뤄졌다.

그리고 어느 분야건 양과 질, 주기와 강도를 조절하는 변수가 있다. 라디오에는 AM(세기)과 FM(주파수)이 있고, VVVF도 V는 전압(세기)이요 F는 주파수이다. 자동차에도 VVL은 강도이고 VVT는 타이밍이니까 동일한 개념이지 않은가?

5. 차량별 변속기 성향

자동차의 동력 변환 계통으로서 물리적으로 큰 바퀴와 작은 톱니바퀴를 맞물리게 돌아가게 하는 '기어'라는 건 꽤 간단하고 직관적이고 효율적인 수단이다.
그러나 200~300마력짜리 자동차를 넘어서 열차나 거대 건설기계 수준이 되면 미세한 출력 조절을 위해서는 가히 어마어마한 크기의 기어비와 다양한 단계가 필요해지는데, 이건 톱니바퀴만으로 감당할 수 없다. 바퀴가 너무 커지거나 개수가 늘고 무겁고 복잡해진다.

(1) 그래서 철도 기관차는 동력을 일단 변압이 자유로운 교류 전기로 바꿔서 전동기를 돌려서 움직이는 디젤 전기 기관차가 대세이며, 드물게 자동 변속기 같은 유체 토크 컨버터로 동력을 변환하는 차종도 있다. 과거에 다녔던 새마을호 전후동력형 디젤 동차가 이 범주에 속한다.
물론 이것들은 광원에다 비유하자면 직접조명에서 간접조명으로 바뀐 것과 같기 때문에 연비는 톱니바퀴 기어만치 좋지 못하다.

(2) 대형 버스와 트럭은 저 정도로 불가피한 상황도 아니고, 또 연비와 옵션 가격 같은 경제성 문제도 있기 때문에 오늘날까지 여전히 수동 변속기 차량이 대세이다.

(3) 그런데, 이 와중에도 예외적으로 자동 변속기가 기본인 대형 상용차도 있으니 바로 “저상버스”이다.
바닥이 워낙 낮아서 버스 엔진 출력 정도의 동력비를 감당할 기어박스 내지 굵고 긴 샤프트조차(운전석에서 뒤쪽의 엔진까지)도 장착할 수가 없는 관계로 불가피하게 자동 변속기를 쓴다. 변속 명령은 기계 조작이 아닌 전기 신호로 전하고, 실제 변속 역시 톱니바퀴가 아닌 토크 컨버터로 행한다.

사실, 옛날에 버스가 트럭과 별 차이 없는 전방 엔진 방식으로 만들어지던 시절에는 바닥이 왕창 높았을 뿐만 아니라, 아예 구동축이 차체의 아래 중앙을 관통했다. 그래서 고속버스의 경우 바닥 아래의 화물칸까지도 좌우로 서로 단절돼 있을 정도였다.
그때에 비하면 버스가 바닥이 정말 낮아지고 사람이 타고 내리기 좋아진 셈이다. 철도로 치면 고상홈이 도입된 것과 비슷한 변화이다. 이런 차들에 비해 대형 트럭을 타는 건 지금도 거의 등산 수준으로 힘들다..;;

(4) 끝으로, 저런 대형차와는 상극의 체격인 오토바이는 또 반대로 수동이 대세이다.
글쎄, 리터급의 고성능 대형 오토바이라면 모를까 100~300cc대의 그저 그런 모델의 경우.. 그런 엔진 출력과 차체 크기에다가 크고 무거운 토크 컨버터를 장착하는 것부터가 삽질이고, 전통적인 기어박스를 장착하는 게 훨씬 경제적이기 때문이다.
아주 쬐그만 스쿠터는 차라리 CVT가 달리면 달렸지, 어떤 경우든 통상적인 자동차용 자동 변속기 같은 물건이 달리는 일은 없다.

똑같이 공간이 없는데 그 양상이 저상버스와는 다르다는 것이 무척 흥미롭다. 대류권에서는 고도가 오를수록 기온이 내려갔다가 성층권에서는 다시 기온이 올라가는 것 같은 느낌이다.

6. 동력의 취합과 분산

자동차가 굴러가기 위해서는 엔진이 죽어라고 피스톤 왕복운동만 한다고 장땡이 아니라..
여러 개의 피스톤이 균등하지 않은 주기로 만들어내는 불연속적인 힘을 한데 부드럽게 합쳐 주는 플라이휠 같은 부품이 필요하다.
그리고 이 힘을 실제로 회전하는 바퀴에 부드럽게 분산해서 전달하는 주는 차동 기어도 변속기와는 별개의 계층으로서 필요하다. 커브를 틀 때는 커브 안쪽의 바퀴와 바깥쪽의 바퀴가 속도가 달라지기 때문이다. 컴퓨터에다 비유하면 CPU와 램뿐만 아니라 파워 서플라이도 필요하다는 뜻이다.

자전거 중에는 크랭크가 둘 달려서 앞뒤 사람이 모두 페달을 밟을 수 있는 물건이 있다. 이런 자전거는 개인이 구입해서 굴리기보다는 관광지 같은 데에서 대여하는 형태로 사용되는 편이다.
거기에서도 두 사람의 힘이 어떤 형태로 취합되는지 문득 궁금해졌다. 사실 자전거는 페달을 뒤로 밟았을 때 후진하지 않는 것도 신기하고 말이다.

Posted by 사무엘

2017/12/02 08:28 2017/12/02 08:28
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1. 수동 변속기

자동차 운전을 오래 한 나이 지긋하신 분들은.. 전자 기기 일색이 된 요즘 차에서는 경험할 수 없는 옛날 차량의 '단순무식하고 견고한 특성'에 대해 일종의 향수를 갖고 있는 편이다.

대표적인 예 중 하나는 단연 수동 변속기이다. 수동은 엔진의 힘이 고정된 비율로 곧이곧대로 바퀴에 전해지며, 강한 힘이 필요할 때도 저단에서 밟으면 밟는 대로 곧장 나간다.
그에 반해, 자동은 가속 페달을 깊게 꾹 밟은 채로 1초 남짓 좀 기다려야 킥다운이 일어나면서 추진력이 올라간다. 특정 단이라는 개념이 없고 시동 꺼뜨리는 일도, 클러치 일일이 밟고 떼는 불편도 없는 대신, 차가 운전자의 의중을 '간보고' 보정하기 위해 어느 정도 딜레이가 필요하다.

이건 수동 운전의 사고방식으로는 상상도 할 수 없는 일이다. 불편하게 일일이 클러치 밟고 떼도 좋으니, 차의 모든 상태를 자기가 스스로 파악하고 통제하고 결정하기를 원하는 골수 기계덕이라면, 자동보다 수동을 모는 게 마음이 더 편할지도 모르겠다.
그러나 그런 사람들도 수동 운전을 좋아하는 것과는 별개로, 오르막에서 멈췄다가 뒤로 안 밀리고(특히 뒷차와 부딪치지 않고) 매끄럽게 출발하는 건 어려워하고 부담스러워하는 경우가 많다고 한다.;;

자동 변속기의 등장 초창기에는 킥다운조차도 버튼이 따로 있어서 이걸 사용자가 수동으로 알려 줘야 하기도 했다.
오늘날도 자동이라고 해서 언제나 D에만 갖다놓고 때때로 킥다운만 하는 게 장땡은 아니다. 저단 고정이라든가 오버드라이브, 파워 모드 같은 미세한 제어 옵션이 달려 있다. 오르막· 내리막, 추월 같은 상황에서 이를 적절히 활용하면 주행 연비를 개선할 수 있다.
(오버드라이브는 끌 경우 3 또는 4단 이하 변속만 허용하는 그냥 또 다른 형태의 저단 고정 기능 아닌가? 그런데 옛날엔 왜 따로 특별히 소개했는지 이유를 잘 모르겠다.)

참고로, 파워 모드는 단순히 자동 변속 조건을 평소보다 더 높은 rpm 시점으로 바꾸는 역할을 한다. 말 그대로 변속기의 수준에서 연비를 좀 희생해서 속도보다 가속력을 중시하는 결정을 내릴 뿐, 다른 마법을 동원해서 엔진에 힘을 더 불어넣는 건 아니다.

2. 카뷰레터

지금까지는 변속기 얘기를 했다. 그런데 옛날에는 자동차에 동력비의 변환만 수동· 기계식인 게 아니라 연료 분사까지 아주 원시적인 수동· 기계식이던 시절이 있었다.

운전자가 가속 페달을 밟으면 차에 힘을 내기 위해서 연료고 공기고 뭐든지 많이 공급해 줘야 하는데, 이거 비율을 적절하게 맞추는 게 생각보다 어려운 일이었다. 그게 적절하지 않으면 기껏 많이 공급한 연료가 제대로 연소하지 못해서 힘은 힘대로 안 나면서 연비는 안드로메다로 가고, 배기가스만 잔뜩 나올 수 있었다. 디젤의 경우는 이건 더 심각한 문제이다.

전동차로 치면 저항 제어만큼이나 가장 원시적인 연료 공급 메커니즘은 기화기라고도 불리는 카뷰레터 방식이다. 이건 아주 간단히만 설명하면, 전자 기기가 정밀하게 뭔가를 통제하는 것 없이, 공기의 흐름을 따라 물리 법칙에 의해서 연료가 저절로 기화되어 섞이고 혼합 기체가 되게 한 것이다.

이런 카뷰레터 방식의 자동차는 단순 무식하게 밟으면 밟는 대로 엔진 rpm이 막 올라가고 반응성이 좋았다고 한다. 이건 안 그래도 수동 변속기의 장점이기도 한 특성인데.. 옛날 카뷰레터 엔진 차량의 엔진룸을 열어 보면 둥근 밥통처럼 생긴 헤드가 달려 있었다.

사용자 삽입 이미지

하지만 원시적인 카뷰레터의 단점은 아까도 말했듯이 연비와 환경 문제이다. 그런 단순무식한 방법으로 연료를 공급해서는 요즘 자동차 같은 효율을 절대로 달성할 수 없다.

또한, 굳이 가속을 안 하더라도 엔진이 돌면 도는 만큼 연료가 자연적으로 소모되는 매우 큰 문제가 있었다고 한다. 즉, 퓨얼컷(fuel cut)이라는 게 없었다. 내리막에서 저단 엔진 브레이크를 걸어서 전적으로 바퀴를 따라 엔진 회전수가 올라간 건데도 연료는 그 회전수에 맞춰서 쿵짝쿵짝 소모되었다.

그렇기 때문에 옛날에는 긴 내리막을 갈 때는 시동을 끄는 것까지는 위험하지만 기어를 차라리 중립으로 맞춰서 rpm을 줄이는 게 연비에 좋다는 팁이 통용될 정도였다. 지금으로서는 상상도 할 수 없는 모습이다.

그 시절 옛날 자동차들은 주변 기온에도 더 민감했다. 날씨가 너무 추우면 배터리 같은 전기 장치뿐만 아니라 엔진도 잘 안 돌았다. 그래서 시동을 건 뒤에 어느 정도 공회전 예열이 필요했고, 또 시동이 잘 안 걸릴 경우 '초크 밸브'라는 걸 당겨서 연소실에 공기를 강제로 더 불어넣거나, 반대로 줄여서 연료의 농도를 올려 줘야 했다. 같은 힘을 내는 적정 공기량은 온도에 따라 달라지는 편인데 그걸 기계식 카뷰레터만으로는 알맞은 값을 스스로 감지할 수 없었기 때문이다.

그에 반해 요즘 자동차들이야 ECU 기반의 전자식 인젝터에, 간접 분사도 넘어서 직분사 같은 다양한 연료 분사 기술이 개발되었고 저런 번거로운 절차들은 다 자동화되었다. 공회전은 쓸데없이 오래 할 필요가 전혀 없으며, 내리막길을 갈 때는 엔진 브레이크 잘만 쓰면 된다. 오히려 중립은 시동 유지를 위해서 공회전만치의 연료가 들지만, 바퀴에 의해 엔진이 저절로 돌아가고 있을 때는 연료가 진짜로 전혀 들지 않는 퓨얼컷이 실현된다.
즉, 약간의 단순무식 거칠고 날렵함을 희생한 대신, 요즘 자동차는 더 똑똑해지고 운전하기 편해지고 성능과 경제성, 친환경성이 더 강화된 셈이다.

비행기만 해도 주변 온도와 공기 밀도, 기체의 중량 같은 온갖 복잡한 변수를 고려해서 V1 속도와 활주거리가 결정되는데, 자동차도 비록 그 정도까지는 아닐지라도 엔진 시동과 구동은 매우 섬세하고 복잡한 변수가 많은 메커니즘인 것 같다.
이런 옛날 자동차와 요즘 자동차의 특성을 감안했을 때, 고연비 고효율, 차에 좋은 주행을 하는 요령을 몇 가지 나열하면 다음과 같다.

1. 시동 건 직후에 워밍업 공회전 쓸데없이 오래 하지 말 것.

물론 엔진 오일의 점성과 냉각수 온도를 맞추기 위해 길어야 10~20초 정도.. 시동 직후의 엔진 rpm이 좀 낮아질 때까지는 기다리는 게 좋다. 하지만 혹한에서 디젤 차량 정도가 아닌 이상, 분 단위의 공회전은 전혀 필요하지 않다.
긴 공회전과 예열은 바로 저 옛날 카뷰레터(기화기) 엔진 시절의 잔재일 뿐이다.

2. 내리막이나 평지에서 기름 아끼고 싶다고 쓸데없이 N으로 바꾸지 말 것.

요즘 차들은 똑똑하기 때문에 차라리 D를 유지하고 상황에 따라 다음 둘 중 한 테크닉의 혜택을 입는 게 훨씬 더 낫다.

(1) 액셀 페달을 아예 안 밟아서 엔진 브레이크 + 퓨얼컷: 비록 완전 중립 관성 주행일 때보다는 차의 속도 감소 폭이 더 크지만, 이때는 전적으로 바퀴 관성만으로 엔진이 돌아가면서 연료가 아예 소비되지 않는다(이미 1500rpm 이상 정도로 엔진이 돌고 있는 경우). 그 반면, 중립일 때는 아이들링 rpm 유지를 위해서 기본적인 연료는 소모됨.
긴 커브+내리막에서 저단 엔진 브레이크는 브레이크 페달의 부담도 어느 정도 덜어 주는 굉장히 좋은 테크닉이다. 시속 100km 상태에서 1단.. 같은 미친 짓만 안 하면 된다.

(2) 액셀 페달을 얇게 꾸준히 밟아서 락업 클러치: 이러면 엔진 힘이 변속기의 토크 컨버터를 안 거치고 바퀴로 바로 전해진다. 특히 시속 60~80km급의 경제 속도에서 주기적인 재가속 없이 반쯤 크루즈 상태로 주행하면 가히 최강 연비를 달성할 수 있다.

3. 신호 대기처럼 작정하고 오래 정차가 예상된다면, D+브레이크 꿋꿋이 유지하는 것보다는 N으로 바꾸는 게 좋음.

요즘 차들은 D+브레이크 정차 상태가 오래 계속되면 자동 중립으로 최적화도 해 준다고는 한다만.. 일단은 기계적으로 봤을 때, 가려는 차를 억지로 붙잡고 세워서 변속기를 열받게 하는 것보다는, 직접 엔진과 바퀴를 분리시켜서 불필요한 동력을 끊어 주는 게 더 낫다. 똑같이 정차 공회전을 해도 N일 때 연료 소모가 약간이나마 더 적었다는 실험 결과도 있다. 수동에서 저랬으면 차가 견디지 못하고 바로 시동이 꺼졌을 것이다.

2와 3을 한데 요약하면, 변속기의 본래 설계 취지에 맞게 D는 주행할 때만 쓰고, N은 정차할 때만 쓰면 된다.
컴퓨터에서도 과거에 통했던 성능 최적화 꼼수들이 멀티코어 병렬화 시대가 되면서 통하지 않게 된 게 많은데 뭐 그런 걸 보는 느낌이다.

4. 주차하느라 전진· 후진을 자주 전환할 때.. 차가 완전히 서기 전에 P 또는 반대 진행 방향 기어로 절대 절대 성급하게 바꾸지 말 것.

이건 옛날 차든 요즘 차든 공통으로.. 모든 자동차 전문가들이 이구동성으로 말하는 당부사항이다.
엔진 브레이크야 변속기가 브레이크의 역할을 일부 도와주는 것이다. 하지만 엔진 브레이크는 애초에 아이들링 rpm의 크리핑 속도보다도 더 느리게 차를 완전하게 세우는 기법이 전혀 아니다. 아이들링 rpm 상태에서도 차가 내는 힘은 엄청나며, 브레이크의 제동력으로 감당해야 할 힘을 변속기가 받으면 변속기가 망가진다. "시속 100km에서의 1단"과는 반대 방향 극단으로 차가 무리를 받게 된다.

잦은 변속 자체는 변속기를 닳게 하거나 차의 수명을 떨어뜨리는 짓이 결코 아니다. 단지, 차가 완전히 서지 않았을 때 변속하는 것이 변속기에 무리를 줄 뿐이다. 위의 성질 급한 관행으로 인해 차가 고장 나는 것 때문에 정차 중에 정상적으로 N에다 두는 것까지도 차에 안 좋은 것처럼 오해받는 것이다.
그 밖에, 빨리 튀어나가려고 정지 상태에서 미리 rpm 왱알앵알 거리거나, 구동축 바퀴를 헛돌게 하는 것도 웬만하면 하지 말 것..;

Posted by 사무엘

2017/11/26 08:33 2017/11/26 08:33
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1. 석유

휘발유(가솔린)와 디젤은 내연기관 기반 자동차의 양대 동력원이다. 양 엔진의 차이점이야 자동차에 대해 조금만 관심이 있다면 모르는 사람이 없을 기초 상식 축에 든다. 하지만 기계공학적으로 고찰했을 때 같은 2또는 4행정 엔진이면서 두 엔진이 본질적으로 왜 그런 차이가 발생하는지, 왜 양 엔진이 요구하는 연료에 차이가 있는지 같은 것까지 제대로 아는 사람은 해당 분야 전공자 공돌이가 아니면 흔치 않다. 물론 본인도 그만치 잘 안다는 뜻은 아니다.

휘발유, 등유, 경유 같은 연료는 석유를 분별 증류 기법으로 추출하어 얻어진다. 소를 한 마리 잡고 나면 앞다리 뒷다리 등심 안심 같은 다양한 부위별로 고기가 나오고 내장과 뼈도 나오듯, 석유도 그 자체는 다양한 탄화수소 화합물의 복잡한 혼합물이다. 그래서 끓는점이 겨우 몇십 도에서 대략 300도에 이르기까지 다양한 물질이 섞여있다. 밀도는 기름답게 물보다 약간(수~10% 남짓) 가벼운 정도.

원유는 보통 시커먼 색깔인 반면, 정제된 차량용 연료는 시커멓지 않고 오히려 투명에 가깝다는 게 인상적이다. 갓 캐낸 원유에서 자동차에 엔진에다 주입해도 탈이 안 날 정도의 깨끗한 연료를 추출하는 것은 바닷물· 강물로부터 식수를 얻는 것 이상의 첨단 기술이다. 그래서 산유국이라 해도 정제 기술이 마땅찮으면 외국에서 석유를 역수입해야 하며, 반대로 땅에서 석유가 안 나는 우리나라 같은 나라도 역설적으로 석유를 수출하기도 한다.

휘발유 엔진은 말 그대로 석유에서 가볍고 휘발성이 매우 높은 물질을 연료로 사용하며, 디젤 엔진은 휘발유보다는 밀도가 더 높고 불이 덜 잘 붙으며 끓는점도 더 높은 경유· 중유를 사용한다. 순수하게 제조 원가만 따진다면 둘은 가격 차이가 거의 없거나 굳이 따지자면 오히려 휘발유가 더 저렴해야 할 것이다. 그러나 세금 보정으로 인해, 주유소에서는 승용차 연료로만 쓰이는 휘발유가 범용성이 더 뛰어난 경유보다 더 비싸다.

요즘은 경유 가격이 휘발유 가격의 85% 정도로 책정돼 있다. 그러나 몇십 년 전에는 더 저렴해서 거의 6, 70%에 불과하기도 했다. 디젤도 승용차 연료로 많이 보급되었고, 또 환경 문제도 있고 해서 그나마 옛날에 비해 더 비싸진 것일 뿐이다. 그나저나 디젤 엔진이 왜 범용성이 더 뛰어난지에 대해서는 나중에 또 얘기하도록 하겠다.

2. 휘발유 엔진과 디젤 엔진의 차이

휘발유와 디젤(앞으로 '엔진'이라는 단어의 표기를 종종 생략할 것임)은 서로 다른 연료를 사용하며 연료를 연소하는 방식이 다르다. 전자는 점화 플러그를 사용하지만 후자는 압축 착화 방식을 사용한다. 휘발유 엔진은 시동을 최초로 걸 때뿐만 아니라 시동을 유지하는 데에도 전기 에너지의 도움을 소량이나마 지속적으로 받는 셈이다.

이런 이유로 인해 휘발유 차량은 점화 플러그도 차량의 성능에 큰 영향을 주는 부품이다. 얘는 폐차할 때까지 반영구적으로 사용 가능한 부품이 아니며 성능이 조금씩 열화되는 소모품이다. 그렇기 때문에 비록 엔진오일보다는 긴 주기이지만 그럭저럭 교체해 줘야 한다. 허나 이건 차덕 급이 아니면 인지하기 쉽지 않은 사실이다.

뭐, 디젤도 전기 '불꽃'을 사용하지 않는다는 뜻일 뿐, 시동 걸 때 전기로 스타터 모터를 돌리지 않는다는 얘기는 물론 아니다. 얘는 오히려 스파크보다도 더 힘든 메커니즘을 사용한다. 요즘 차량들은 기술의 발달로 인해 많이 나아졌다지만, 디젤은 저런 특성상 휘발유 차량보다는 시동이 잘 안 걸릴 확률이 더 높다. 특히 날씨가 추울 때 말이다. 어렸을 때 차에 시동이 잘 안 걸려서 운전자와 탑승자가 고생하던 모습은 아무래도 승용차보다는 트럭에서 훨씬 더 많이 구경했던 것 같다.

휘발유와 디젤 엔진이 성능이 서로 큰 차이가 난다는 건 주지의 사실이다.
같은 배기량일 때 디젤 엔진의 토크가 훨씬 더 강하며(1.x~2배 가까이) 더 저회전 상태에서도 그 최대 토크가 금세 발휘된다.
디젤은 안 그래도 더 에너지 밀도가 높은 연료를 사용하는 데다 열효율이 더 좋은 관계로, 힘만 좋은 게 아니라 연비도 더 좋다. 그런데 연료의 단가마저도 비록 정치적인 이유가 더 크긴 하지만 디젤이 더 싸다. 그러니 이런 경제성만 생각하면 세상의 모든 자동차가 디젤 엔진으로만 만들어져야만 할 것 같다.

하지만 디젤 역시 장점만 있는 건 아니다. 비록 공밀레 기술 개발로 인해 정말 많이 극복되었다고는 하지만, 휘발유에 비해 고질적인 단점으로는 소음과 진동, 그리고 공해(오염) 문제가 있다.
디젤 엔진은 동급 배기량의 휘발유 엔진보다 더 강한 힘을 내부적으로 견뎌야 한다는 특성상, 더 비싼 부품을 써서 더 크고 무겁고 튼튼하게 만들어야 하며, 엔진오일도 더 비싼 디젤용을 써야 한다. 초기의 차값부터 시작해 기름값 외의 유지비까지 전반적으로 좀 더 깨진다는 점을 감수해야 한다.

또한 성능면에서도, 디젤이 저속 토크가 강하다는 점은 명백한 사실이나 속도까지 곱해진 전반적인 출력은 정작 동 배기량의 휘발유 엔진보다 오랫동안 뒤쳐져 있었다. 회전수를 휘발유 엔진만치 높게 올리는 게 어려웠기 때문이다. 이런 한계는 터보차저(공기 과급기) 같은 다른 메커니즘의 도움을 받아서 극복되고 있으며 요즘은 디젤도 실린더의 스트로크를 낮춰서 과거의 디젤답지 않은 고rpm을 추구하는 게 추세이긴 하다.

디젤의 성능을 평가절하하는 또 다른 요인은 반응성이다. 디젤 엔진은 토크가 좋음에도 불구하고 그 성능과 별개로 반응성이 떨어지고 '둔하다'. 단순히 엔진이 좀 무거워서 둔한 차원이 아니다. 그래서 정작 제로백이 휘발유 차량보다 불리하다. 경주용 자동차나 스포츠카가 디젤로 만들어지지 않는 이유가 이 때문이다.

이것도 기술의 발달로 인해 예전에 비해서는 많이 극복되었겠지만, 디젤 엔진의 좋은 힘은 근본적으로 간지나는 스포츠카의 급발진보다는 트럭에다 짐 잔뜩 싣고 오르막 오르는 용도에 더 유리한 게 사실이다.
반응성 말고도 엔진 브레이크 효과 역시 토크가 상대적으로 약하고 상시 rpm이 높은 휘발유 엔진이 더 강하며, 하이브리드와의 접목도 덩치가 더 작고 연비도 더 낮은 휘발유가 더 유리하다. 겨울에 히터를 켰을 때 더 빨리 더운 바람이 나오는 쪽도 휘발유 엔진이다.

단, 터보차저와의 접목은 디젤이 약간 더 유리하다. 휘발유 승용차에서 터보는 아직까지 액세서리 고급 옵션에 가까운 반면, 요즘 디젤 차에서 터보는 성능 보완을 위한 사실상 필수품 취급을 받고 있다.

3. 환경 문제

오늘날 디젤 엔진이 극복해야 할 가장 큰 태클은 환경 문제라 해도 과언이 아닐 것이다. 디젤은 근본적으로 휘발유보다 더 '더티'한 연료를 사용하며 매연을 내뿜는다. 정지 상태에서 가속할 때, 다시 말해 저회전 상태에서 엔진이 부하가 많이 걸릴 때 뿌뿌뿡~ 매연이 특별히 더 심하다.
지금처럼 천연가스 버스가 도입되기 전, 옛날에 길거리의 시내버스들의 뒤쪽 엔진 부분을 보면 온통 시커맸다. 이게 평범한 흙먼지가 아니라 다 불완전 연소의 산물인 탄소 알갱이였다. -_-;; 트럭의 경우도 과적은 도로 파손이나 차량 안전뿐만 아니라 매연 발생의 관점에서도 매우 좋지 않다.

그에 반해, 휘발유는 저런 매연이 없으며 촉매 변환만 잘 돌려 주면 배기가스 문제는 거의 없다.
휘발유는 잘 알다시피 노킹 방지 첨가제에 들어간 납 성분이 문제 되었지만 이것도 무연 휘발유로 극복되었다. 그런데 경유는 어째 납 대신 유황 성분이 문제를 일으켰다. 황의 연소로 인해 이산화황(아황산가스)이라는 해로운 공해 물질을 배출되었기 때문이다. 화석 연료가 연소해서 사람 몸에 좋은 게 나오는 일은 없는 법이다.

그러니 오늘날까지도 디젤 차량은 세계 각국에서 굉장히 강한 환경 규제가 걸려 있으며 이는 선진국으로 갈수록 더욱 엄격하다. 선진국은 시민들이 눈이 높고 환경 생각할 만치 돈과 기술도 있으며, 수십 년 전에 이미 대규모 스모그나 공해병 같은 병크와 시행착오도 먼저 경험했으니 환경에 대한 경각심이 있다.

국내의 경우 디젤 차는 구입할 때부터 차값에 환경 개선 부담금이 포함되며, 정기적으로 무슨 검사를 받고 매연 저감 장치를 장착하고 어쩌구 절차를 거쳐야 한다. 디젤 엔진 자체를 매연이 안 나오게 만들 수는 없는지, 그 대신 후처리 보정 장치가 추가되어야 하고 이것은 엔진의 덩치와 차량의 단가를 올리는 요인이 되고 있다. 엔진룸의 부피가 승용차 급으로 비슷하다면 디젤 엔진은 공간 부족으로 인해 동급 덩치의 휘발유 엔진만치 큰 배기량이 들어가지는 못한다.

또한 시민의 안전을 위해 지하철역에 몽땅 스크린도어를 설치한 것처럼 디젤 기반인 수많은 시내버스들을 죄다 천연가스 기반으로 개조· 교체하는 게 세계적인 추세이다. 실제로 이것만으로도 공기 질을 이 정도나마 개선하는 데 매우 큰 도움이 되었다.
그와 반대로 선진국에서 다 쓰고 퇴역시킨 차량을 저가에 수입해서 굴리는 개발도상국의 도시들이 공기 사정이 열악하다. 당장 떠오르는 게, 시커먼 구닥다리 경유 버스와 2행정 오토바이들로 가득하던 베트남이구나.

4. 실린더 크기의 한계

오늘날 휘발유 엔진은 그냥 소형 발전기· 예초기· 동력톱이나 오토바이· 승용차 엔진으로 머무르고 있다. 그 반면, 디젤 엔진은 버스· 트럭, 철도 기관차· 선박 등 본격적으로 거대한 기계들을 돌리는 만능 엔진으로 등극해 있다.
왜 이런 특성과 차이가 존재하는 걸까? (한편으로 천연가스는 구조적으로 디젤보다는 휘발유 엔진과 더 비슷하지만 택시와 버스에 모두 쓰인다)

가장 근본적인 이유로는 휘발유 엔진이 대형화가 어렵기 때문이다. 한 실린더가 가질 수 있는 부피는 거의 500~600cc가 실용적인 가성비가 유지되는 한계라고 한다.
그러나 디젤 엔진은 그런 제약이 없어서 무슨 선박 엔진 같은 집채만 한 초거대 단일 실린더도 만들 수 있다. 단순히 연비나 토크가 좋아서가 아니라 이것 때문에 디젤 엔진이 선택의 여지 없이 쓰인다.

정말 그런가 확인해 보자. 대형 버스에 준하거나 그 이상의 고배기량인 엔진을 휘발유 기반으로 얹은 슈퍼카들을 보면..
6700cc 12기통 (롤스로이스 팬텀..;; )
8000cc 16기통 (부가티 베이론)
배기량을 기통수로 나누면 진짜로 500~600cc대를 벗어나지 않는다. 실린더 수가 무지막지하다.
그러나 디젤로 가면 현대 자동차 F 엔진은 3900cc 배기량이 4기통이요,
버스 엔진을 보면 6000cc부터 심지어 11리터급이 그냥 6기통만으로 커버된다. 이런 게 휘발유 엔진으로는 가능하지 않다는 뜻이다.

물론 내연기관은 흡입, 압축, 폭발, 배기 각 행정별로 발생하는 힘이 일정하지 않다. 그렇기 때문에 상태가 서로 제각기 다른 실린더들이 어느 정도는 여럿 있어야 엔진의 진동이 줄어들고 승차감이 좋아진다. '툭툭툭툭'거리는 엔진음이 '두두두두/들들들들'로 바뀐다.
하지만 무려 12기통, 16기통 이건.. 어쩔 수 없어서 저렇게 만든 것이지, 만들고 싶어서 저렇게 만든 건 아니리라 여겨진다. 승차감이 문제라면 휘발유보다 진동이 더 심한 디젤이 겨우 6기통인 건 어떻게 설명할 건가?

기통수가 너무 많아지면 휘발유 엔진도 어차피 디젤처럼 복잡하고 무거워지며, 제어하기 힘들어진다. 하지만 휘발유 엔진의 정숙성과 신속한 반응성을 살리기 위해 무리해서 트럭· 버스였으면 디젤을 쓸 것을 휘발유 엔진을 고집한 것이지 싶다. 물론 디젤에 비해 연비는 길바닥에다 그냥 동전을 뿌리는 수준으로 감수하고 말이다.

뭐, 오토바이 중에 배기량이 거의 1700~2000cc에 달하는 대형 모델 중에는 겨우 2기통 엔진인 것도 있다. 그건 자동차에는 적용하기 곤란한 방식으로 보어· 스트로크 비율을 보정해서 실린더당 800cc가 넘는 체적을 구현한 것이 아닌가 싶다. 최초의 내연기관 자동차로 손꼽히는 Benz Patent-Motorwagen 삼륜차도 원시적인 950cc짜리 휘발유 단기통이었으니 말이다. (물론, 성능은 1마력이 채 될까말까인 비효율의 극치 수준임. 자동차계의 에니악;;)
그리고 에쿠스/EQ900의 기함급인 VL500도 8기통이니 실린더가 휘발유 엔진치고는 약간 크다고 볼 수 있다.

이런 점을 감안하면, 비록 디젤이 소음· 진동과 공해 문제가 있고 더 무겁고 복잡하지만 그래도 엔진으로서의 기술 수준은 단순 휘발유 엔진보다 더 높으며 범용성도 더 뛰어나는 것을 알 수 있다. 그리고 이런 범용성 때문에 경유가 더 저렴하기까지 한 것이다.
휘발유 엔진은 딱히 고안자의 이름을 따서 '오토 엔진'이라고 불리지는 않는 편인데, 디젤만 고안자의 이름이 매번 언급되는 건 이 때문인지도 모르겠다. 심지어 경유· 중유까지 diesel fuel이라고 불리지 않는가.

사실 휘발유에다가도 압축 착화로 점화해서 디젤 엔진의 장점을 적용해서 연구가 있긴 하다. 일명 HCCI 또는 GDCI 엔진. 그러면 휘발유로도 디젤 엔진 같은 고연비의 달성이 가능해지며, 결정적으로 단일 엔진에서 휘발유와 경유를 모두 사용할 수 있게 된다고 한다. 하지만 점화 플러그 없는 휘발유 엔진은 아직까지는 어댑터 없는 노트북, 탄피 없는 총알, 혹은 돼지고기 육회만큼이나 쉽지 않은 영역인 것 같다.

지금 내가 모는 차뿐만 아니라 디젤 차, 후륜구동, 하이브리드, 전기차 등 다양한 차들을 몰면서 차이를 분석해 보고 싶다. 특히 전륜과 후륜의 차이라는 언더스티어/오버스티어의 차이가 무엇인지 궁금하다.
사실, 자동차 학원에서 운전 연습을 할 때 1종 보통의 특성상 디젤+후륜에다 수동 변속기이기까지 하여 승용차하고는 성격이 완전히 다른 1톤 트럭을 실컷 몰아 본 적이 있음에도 불구하고 그때의 경험은 기억에 거의 남아 있지 않다.
그리고 연료 분사와 흡기 메커니즘에 대해서 개인적으로 차근차근 더 공부해 보고 싶다. 아직은 공개적인 글을 쓸 수 있을 정도로 이론을 숙지하지 못한 상태이다.

글을 맺으면서 드는 생각인데, 자동차가 내연기관이 주류가 된 것처럼 총기도 일단은 탄피가 빠지는 화약 격발 방식이 주류가 돼 있다. 공기총은 자동차에다 비유하면 전기 자동차 정도 되는 것 같다.

Posted by 사무엘

2017/04/25 08:36 2017/04/25 08:36
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1.
영국은 섬나라이고 전통을 아주 좋아하며, 세계에서 보기 드물게 좌측통행을 하고 내부적으로 여러 왕국들로 갈라져 있어서 독립하네 마네 다투는 등, 유럽의 여느 나라와는 달리 독특한 점이 많다. 일찌감치 교황과 결별하여 정치· 종교적으로 내륙과는 별개노선을 갔으며, 리즈 시절에 그야말로 대영제국을 이뤘고 영어라는 자기네 언어와 킹 제임스라는 성경을 전세계에 퍼뜨린 것은 정말 비범한 면모가 아닐 수 없다.

그렇다 보니 영국은 역사적으로 볼 때 혼자 국제(= 유럽 대륙) 추세를 거스르면서 좀 고집 부리고 삽질한 사례도 있었다.
(1) 먼저 달력 얘기부터. 잉글랜드는 그레고리력의 도입 시기가 무려 1752년으로 유럽에서 압도적으로 제일 늦은 꼴찌였다(무려 100수십 년). 율리우스력보다 오차가 더 적고 정확한 역법임에도 불구하고 종교적인 원수지간인 교황이 만든 달력을 선뜻 받아들이고 싶지 않았기 때문이다.

로마 가톨릭이 워낙 절기를 많이 따지는 종교이기도 하고, 교황은 전세계에서 날고 기는 똘똘한 고위 성직자들 중에서 선출되기도 하니.. 천체의 운동을 계산하는 덴 머리가 비상하게 잘 돌아갔는가 보다.

영국의 대문호인 윌리엄 셰익스피어, 그리고 스페인의 대문호인 세르반테스는 동갑은 아니지만 공교롭게도 1616년 4월 23일, 같은 날에 세상을 떠난 걸로 알려져 있다. 하지만 세르반테스는 그레고리력 기준의 날짜이고 셰익스피어는 아직 율리우스력 기준의 날짜이기 때문에 두 사람이 실제로 같은 날에 24시간 이내의 시간차를 두고 죽은 건 아니라고 여겨진다. 뭐, 그래 봤자 기일의 차이는 2주를 넘지 않았을 것이고, 서로 다른 달력 체계에서 그렇게라도 날짜가 일치하는 것만 해도 용한 일이긴 하다.

돈키호테가 전편이 1604~05년에 출간됐고 후편은 1615년, 작가가 죽기 딱 1년 전에 완간되어 나왔다. KJV가 출간된 1611년과 동시대 되겠다.
단, 셰익스피어는 그 당시에 자국에서 출간되던 킹 제임스 성경과 관련해서 딱히 기여한 건 없는 걸로 여겨진다.

(2) 1749년엔 미국의 벤저민 프랭클린이 피뢰침을 발명했는데.. 피뢰침의 끝을 뾰족하게 만드느냐 뭉툭하게 만드느냐가 과학자들 사이에 논쟁거리가 되었다.
여기서 영국은 뭉툭한 피뢰침을 한동안 고집했다. 이유는.. 그게 과학적으로 옳아서가 아니라, 영국 황실에 반역하고 독립을 선언한 미국 식민지 역적놈이 뾰족한 걸 쓰기 때문이었다. 으음..

영국이 이런 사소한 데서 은근히 병맛스러운 고집을 많이 부렸구나. 무슨 에디슨과 테슬라의 교류 직류 논쟁도 아니고. 우리나라에만 당파 싸움이 있었던 게 아니다.
그러니 걸리버 여행기가 릴리풋 왕국(소인국) 편에서 계란 껍질을 어느 쪽부터 까는지를 갖고 대판 싸우는 풍자 장면을 넣었지 싶다. 그 당시 영국 상류층 사회라면 충분히 있을 수 있는 설정이다. 컴퓨터계에서 유명한 엔디언(비트 순서)이라는 단어가 여기에서 유래된 걸로 유명하다.

그런데, 나는 당연히 뾰족한 피뢰침이 과학적으로 집전 성능이 더 뛰어나고, 미국의 승리에 영국의 삽질로 알고 있었는데.. 영문 위키백과를 보니까 꼭 그렇지 않은 것 같다. 여전히 논쟁의 여지가 있다고 한다.

(3) 끝으로 20세기. 영국은 남극점 최초 정복 타이틀을 듣보잡 노르웨이 사람에게(로알 아문센) 빼앗긴 것을 도저히 견딜 수 없었다. 아문센에 대해서 대놓고 인신공격 음해 언플을 벌인 건 물론이고, 학교 교과서에다 자국의 스콧이 남극점에 먼저 도달했다고 대놓고 주작 왜곡 거짓말을 가르치기까지 했다. 그러다 이웃 나라들로부터 극심한 비웃음을 견디다 못해 슬쩍 고쳤다. 이 정도면 6· 25 북침 왜곡쯤은 약과인 거 같다.

그러니, 이런 영국은 자기들이 표준궤나 표준시 같은 세계 표준을 만들면 만들었지, 남이 만든 표준은 잘 안 쓴다. 도량형에 미터법도 안 쓰고, 화폐단위는 여전히 파운드를 고집하며 최근에는 유럽 연합에서 탈퇴까지 감행했다. 이런 조치에 대한 호불호 내지 정치적인 옳고 그름을 논할 생각은 없다. 단지, 쟤들이 그러고도 남을 친구들이라는 심정이 이해된다.

2.
영국 하면 왠지 빨강이 떠오른다. 레드 코트, 적기 조례 등등..
그래서 보너스로 red와 대응하는 다른 색들과 그 심상· 용도로는 어떤 게 있을까? 언어에도 유의어와 반의어라는 관계가 있는데 이런 거 찾아보니까 결과가 재미있다.

  • 황색: 주의와 경고(축구 반칙 카드)
  • 백색: 적혈구와 백혈구, 적색거성과 백색왜성(천문), 러시아 적백 내전, 전방과 후방에서 교통수단의 등화 차이(브레이크등/전조등· 후진등)
  • 흑색: 지나친 G로 인한 블랙아웃과 레드아웃(항공우주), 빨강-검정 나무 자료구조(전산), 홍차의 한국어와 영어 표현 차이. 비행기 블랙박스는 사실은 검정이 아니라 찾기 쉬우라고 고채도 홍/황색 계열 도색임.
  • 녹색: 적십자와 녹십자, 적록 색맹, 적조와 녹조, 횡단보도 신호등, 엘리베이터나 주식에서 상하 관계
  • 청색: 수도꼭지와 정수기에서 온수와 냉수, 각종 게임에서 양 진영의 깃발 색깔, 남녀(단, 성차별적이라고 요즘은 색깔 구분은 안 하는 듯), 헤모글로빈과 헤모시아닌 기반 혈액

3.
다음으로 동물 이야기다. 포유류라고 해서 토끼나 원숭이나 사자 같은 평범한(?) 포유류만 있는 게 아니다.

  • 오리너구리: 분명 새끼에게 젖을 주긴 하지만 난생이다. 그리고 이빨이 없고 부리가 달려 있다!
  • 고래: 태생이고 새끼에게 젖을 준다는 점에서 어류인 상어와는 완전히 다르지만.. 지느러미가 달려 있고 바다에서 산다.
  • 박쥐: 날개가 달렸으며, 이래뵈어도 자가비행이 가능한 유일한 포유류이다. 조류가 절대로 아니다.

오리너구리는 생긴 게 워낙 기괴한지라, 학계에 처음 보고되었을 때에 다른 학자들이 "어디서 합성(박제를..) 주작질이야"라는 핀잔과 함께 믿지 않을 정도였다. 현지(오스트레일리아)에서 생포된 개체가 확인된 뒤에야 존재가 완전히 인정되었다.

고래 역시 성경적으로 무척 특이한 생물이다. 창 1:21에서도 왜 다른 생물과는 달리 '고래'만 따로 유니크하게 언급돼 있는지 모르겠다. 내 개인적인 생각으로는, 고래는 지금 이전 세상에 존재하지 않았으며 인류만큼이나 마찬가지로 6천여 년 전에 완전히 새로 창조된 신품종으로 보인다. 이전 세상에도 존재하고 지금도 '살아 있는 화석' 명목으로 존재하는 실러캔스와는 내력이 다르다는 것이다.

이렇게 상대적으로 새로운 종이라는 특징 덕분에 고래 중에서 범고래는 그 포악한 성깔에도 불구하고 다른 맹수와는 달리 사람을 거의 해치지 않는가 막연히 추측해 본다.
그런데 예수님은 요나를 잡아먹은 괴생물의 정체가 고래였다고 말씀하셨다(마 12:40). 단, 킹 제임스 성경 한정이다.

한편, 박쥐는 생긴 건 저렇게 포유류와 조류의 하이브리드인데, 색깔도 시꺼멓고 어두컴컴 음침한 동굴에서 살기 때문에 인상이 그리 좋지 못하다. 동화에서는 무슨 카멜레온처럼 비겁한 회색분자 기회주의자로 묘사되었으며, 각종 아케이드 게임에서는 닿기만 해도 주인공에게 대미지를 주는 악랄한 몬스터 역할을 한다. 당장 떠오르는 게임만 해도 고인돌, 라이온 킹, 알라딘 등이 있다.

날치 같은 건 어류와 조류의 하이브리드라고 봐야 하나 모르겠다. 날개 달린 물고기이니 생긴 게 굉장히 기괴하다. 물론 본격적인 비행 능력을 갖춘 건 아니기 때문에 교통수단으로 치면 비행정· 수상기라기보다는 호버크래프트에 가깝다.
그리고 뭐, 그 어떤 특이한 포유류를 가져온다 해도 근본적으로 인간의 특이함에 비할 바는 못 될 것이다.

4.
독자 여러분은 개를 식용하는 것에 대해 어찌 생각하시는가?
본인의 생각을 말하자면 개 역시 인간이 필요에 따라 키우는 여러 가축 중 하나이고, 동시에 필요한 경우 여러 단백질 공급원 중 하나일 뿐이다. 얘만 특별하게 취급돼야 할 필요는 없으며, 하물며 같은 개 중 일부 품종은 애완견용이고 일부는 식용으로 분류해야 할 필요조차 없다고 본다. 애완견이 특별히 영양학적으로 독이라도 들어있어서 못 먹는 건 아닐 테니 말이다.

개는 특별히 똑똑하고 충성심이 뛰어나고 인간과 닮았고 무슨 감정이 있고 어떻다고..? 그게 그렇게까지 특별한 메리트가 되지는 못한다는 뜻이다. 개가 아무리 사랑스러워 봤자 인간과는 달리 죽으면 완전히 소멸이며, 내세에서 다시 인격체로서 만나 보지도 못한다. 또한 잡아먹히는 개가 불쌍하면, 더 열악한 환경에서 인간에게 착취당하고 잡아먹히는 다른 동물들은 뭐가 되는가?

애견 동호인 분들께는 죄송한 얘기지만, 개만 유독 집 밖이 아닌 집 안에 들여놓고, 그걸로도 모자라 옷 입히고 고기까지 먹이면서 키우는 건 그거야말로 개를 잡아먹는 것보다 더 비인간적이고 비정상인 현상으로 보인다. 헐벗고 굶주리고 못사는 '사람'도 부지기수인데..! 애완견 키우는 분들이 다 그렇다는 얘기는 물론 아니지만 애완견에게 과도하게 집착하는 사람들이 다른 선과 악이나(절대악과 필요악) 생명 우선순위를 논하는 데서는 좀 이성이나 판단력이 이상하게 비성경적인 쪽으로 꼬이는 경향이 있다. 뭐, 브리짓 바르도 같은 아줌마는 그 중에서도 평균 이상 굉장히 막장으로 추해진 사례이고.

더구나 선진국들에서는 휴가철만 되면 유기견들 처리하느라 난리도 아닌데, 지금 시국에서는 개가 진정 불쌍하다면 애견인들이 "개 잡아먹지 말라"에 앞서 "개를 버리지나 마라/말자"부터 더 강조해야 하지 싶다. 식용으로 잡아먹히는 거나, 약물 주입으로 안락사 당하는 거나(주인을 못 찾아서, 혹은 주인이 고의로 인수를 거부해서) 죽는 건 똑같다.

무슨 성매매를 합리화하고 공창을 만들듯이 개 도축도 규격을 정하고 완전히 법의 양지로 끌어올리자는 얘기가 진작부터 있었다. 하지만 "대한민국은 이렇게 개도 FM에 규정된 대로 잡아먹는 나라요"라고 대외적으로 홍보를 하는 건 동네 창피한 일인 걸로 간주되는 듯하다. -_-;; 마치 눈치 보느라 흉악범 사형 집행조차 못 하듯이. 개 잡아먹는 게 그렇게도 부끄러운 일인가? 좀 민망한 현실이다. (난 개고기는 일부러 피하지는 않고 회식 자리에서 있으면 먹는 정도로 먹는다.)

5.
사람들이 자기가 실제로 소유한 것보다 더 많이 소유한 것처럼 남에게 허세 부리고 싶어하는 심정은 어디에나 있는 듯하다.
예비군들은 전투복에 자기가 이수하지 않은 온갖 특기 마크를 덕지덕지 붙여서 일명 전투복 튜닝을 하고.. 군 내부의 높으신 분들도 비슷한 맥락으로 온갖 훈장들을 제복에다 주렁주렁 붙인다.

이런 맥락으로, 자동차의 경우 엠블럼이나 머플러를 튜닝해서 실제 성능보다 더 고성능인 차인 것처럼 위장을 하는 경우가 많더라.
내 또래의 직딩이 어떻게 쏘나타 2400cc 내지 제네시스 쿠페 3800cc를 굴리나 궁금했는데, 알고 보니 머플러와 엠블럼만 교체해서 상위 사양인 것처럼 보이게 했을 뿐, 실제로는 2000cc 차였다.

지금까지 에쿠스 5000cc를 생각보다 자주 본 적이 있었다. 이것들 중에도 실제로는 기본 사양 3800cc이지만 엠블럼 위장을 한 놈이 있을지 모르겠다. 에쿠스는 제로백이 5~6초대인데, 성능이 성능이니만큼 3800cc와 5000cc는 제로백이 약 1초 가까이 차이가 난다고 한다. 길이가 5m가 넘는 거대한 차량이 밟으면 그렇게 쑥 가속을 받고 튀어나간다는 게 상상만 해도 신기하다. 괜히 고성능이 아니다.

자가용 승용차는 배기량이 높아질수록 성능은 좋아지지만 연료 소모량이 증가하여 연비도 떨어지며, 무엇보다도 자동차세도 왕창 붙어서 유지비가 증가한다. 아파트 모델하우스에 가서 크기가 3종류인 집을 구경하니 마치 2000cc, 2400cc, 3000cc 차급을 보는 것 같은 생각이 들었다.
그런데 차량의 배기량 위장은 당장 도로에서의 안전을 위협한다거나 무슨 계급 위조 및 사칭만치 해로운 짓은 아니기 때문에 딱히 법적으로 금지되어 있지는 않은 것 같다.

6.
옛날 자동차와 지금 자동차를 비교해 보면 엔진이 동일 배기량으로도 출력과 연비가 비약적으로 향상되고 승차감이 좋아졌으며, 그러고도 환경오염은 덜 시키는 쪽으로 발전해 왔다. 하지만 엔진의 구동 원리는 100여 년 전이나 지금이나 피스톤 왕복 형태를 크게 벗어나지 않아 있다. 또한 엔진의 회전력과 토크를 바퀴를 굴리는 데 적합한 형태로 변환해 주는 변속기도 수동은 톱니바퀴, 자동은 유압 토크 컨버터로 형태가 정착해 있다.

이런 관행을 바꾸려는 시도를 한 이의를 제기하는 대표적인 발명으로는 방켈/반켈(Wankel) 또는 로터리라고 불리는 엔진이 있다. 피스톤이 동그란 삼각형 모양으로 생겼고 얘가 두 바퀴가 아니라 한 바퀴를 돌면서 흡입-압축-폭발-배기 행정을 해치운다. 그건 좀 2행정 엔진을 닮았다.

로터리 엔진은 왕복 운동을 회전 운동으로 힘들게 변환하는 계층이 필요하지 않으며 연료의 폭발을 더 직관적으로 회전 운동으로 연결해 준다. 그래서 배기량 대비 엔진의 출력이 더욱 높다는 장점이 있으나.. 기계적으로 만들기가 더 어렵고 엔진 부품의 마모가 더 심하고 유지비가 많이 들어서 엔진의 주류로 등극하지는 못했다.
장점이 있긴 하지만 아직 단점이 더 커서 실용화되지 못하고 있는 기술이라는 점에서는 무탄피 총알과도 비슷해 보인다.

또한 변속기에도 일명 CVT라고 불리는 '무단 변속기'가 있다. 얘는 N개의 단을 나타내는 이산적인(discrete) 톱니바퀴로 변속을 하는 게 아니라, 일종의 원뿔대 모양의 체인에다가 벨트를 걸어서 최고단과 최저단 사이의 아무 동력비라도 표현할 수 있게 했다.
얘는 의도한 대로 잘만 만들 수 있다면 변속 충격 없이 자동 변속기처럼 부드러우면서, 연비는 수동 변속기처럼 좋은 이상적인 동력 변환 계통을 구현할 수 있다.

하지만 CVT 역시 변속기의 주류가 되지 못한 건 다 기술적인 한계가 있기 때문이다. 얘는 대형차의 고출력 엔진에 적용되기에는 아직 무리가 있으며, 여전히 경차· 소형차급에 머물러 있다. 자전거만 해도 체인이 견딜 수 있는 힘보다 너무 강한 힘으로 밟으면 체인이 미끄러지거나 심하면 파손되지 않던가? CVT는 그런 게 기존 변속기보다 더 취약하다는 뜻이다. 예전에 인천대교에서 퍼져서 대형 사고를 일으켰던 마티즈 CVT 때문에 CVT에 대한 더 나쁜 편견과 오해가 생기기도 했다.

아무튼, 내연기관에 왕복 운동이 아니라 회전 운동을 직통으로 만들어 내는 로터리 엔진이라는 게 있는데.. 전기 모터에는 회전 운동이 아니라 직선 운동을 직통으로 만들어 내는 모터가 있다. 바닥에 달린 유도 레일을 따라 출력을 발생시키는 이 모터를 '선형 유도 모터'라고 한다.

초전도 자기부상열차는 모두 선형 유도 모터(LIM) 기반이다. 하지만 그런 방식이 아닌 경전철도 LIM 기반인 경우가 있으며, 국내의 경우 용인 경전철이 대표적인 예이다.
일본에서는 L0계라고 불리는 '주오(중앙) 신칸센'이 개통하여 최고 시속이 무려 600km를 넘어섰다. 주행 속도가 너무 빠르기 때문에 안전을 위해 창문은 무슨 비행기 창문처럼 작아졌으며, 앞뒤로 운전실이 없지만 그래도 앞뒤 경치를 구경할 수 없다.

그리고 열차의 앞뒤는 비행기보다도 더할 정도로 극단적으로 납작하고 뾰족해졌다. 기계가 들어갈 공간, 승객이 탈 공간을 좀 뺏겨도 좋으니 어떻게든 공기 저항을 극단적으로 줄이려고 발악에 가깝게 노력한 흔적이 보인다.
그도 그럴 것이 공기 저항은 고속 주행 교통수단의 최악의 적이며, 속도가 올라갈수록 저항도 급격히 커지기 때문이다. 비행기는 그래도 대기가 상당히 희박해져 있는 고도에서 날지만 열차는 공기 농도가 제일 짙은 지표면을 달리지 않는가?

한때 우리나라 언론에서는 '리니어'가 선로가 커브가 전혀 없이 곧은 직선이라는 뜻이라고 아주 말도 안 되는 오보를 내보낸 적이 있었다. 10여 년 전에 <인천 관광 2009년부터 전차로>라는 기사를 내보내면서 군용 탱크 사진을 내보냈던 것과 같은 급의 병크이다!

Posted by 사무엘

2017/01/05 08:35 2017/01/05 08:35
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1. 최초의 인공위성

세계에서 최초로 발사된 인공위성은 잘 알다시피 1957년 10월에 구소련이 발사한 스푸트니크 1호이다. 얘는 배터리를 이용해서 기계가 약 3주 동안 동작했으며, 약 3개월 동안 지구 궤도를 돌다가 슬슬 힘이 다하면서 지구 궤도로 떨어지고 불타 없어졌다.

그 뒤 이에 자극 받은 미국은 몇 차례 실패를 한 끝에 1958년 3월에 뱅가드 1호라는 인공위성을 간신히 띄웠다. 얘는 시기적으로 2등 콩라인에 머물렀고 당시 소련의 스푸트니크 2호처럼 생명체를 태우는 실험도 못 했지만, 그래도 기술적으로 굉장한 진보를 이룬 게 있었다.

먼저, 당시로서는 굉장한 첨단 기술이던 태양 전지를 도입해서 현지에서도 전력을 공급함으로써 기계의 수명을 비약적으로 향상시켰다. 무려 3개월간을 지상과 교신하는 데 성공했다.
지금이야 인공위성이라 하면 커다란 직사각형 집광판이 달린 모습이 당연시되고 있지만 그게 처음부터 관행이었던 건 아니었던 것이다.

그리고 더 무서운 점은.. 얘는 궤도 진입과 관리를 어떻게 고퀄로 했는지, 발사로부터 60년에 가까운 시간이 흐른 지금까지도 지구를 돌고 있다고 한다.
물론 교신이 끊어지고 아무 동작도 못 하는 고철덩어리 우주쓰레기 신세이지만, 참 가늘고 길게 가고 있다. 앞으로 최하 200년 이상은 더 그렇게 돌 수 있다고 한다.

보이저 1호/2호가 아직도 지구와 교신이 되는 것만큼이나 참 신기한 일이다. 물론 외행성 탐사선이야 태양 전지가 전혀 쓸모가 없으니 원자력 전지를 사용한다.
미국이 처음에 인공위성을 띄우느라 삽질한 것을 보면 우리나라의 나로 호 생각도 난다. 단지 차이는 미국은 한국보다 그걸 50년쯤 전에 먼저 했다는 것뿐이다. 마이카 시대도 한국보다 50년 이상 전부터 시작됐고.

2. 화약의 위력

1605년 영국의 화약 음모 사건 때 지하실에 몰래 비축된 흑색화약의 양은 문헌에 따라 약간 차이가 있지만 드럼통 30여 개 분량이었다고 한다. 화약 전체의 무게는 아무리 많이 잡아도 1.x ~ 2톤을 넘지는 않았을 것이다.
또한 이들 흑색화약의 TNT 대비 위력계수는 0.55 정도로 알려져 있으므로 가이 포크스가 준비한 화약의 위력은 오늘날로 치면 TNT 1톤이 약간 안 되는 정도였으리라 추정된다.

물론 그건 음모가 성공했을 경우 의회 건물을 몽땅 박살 내고 잉글랜드 수뇌부들을 모두 날려버리고도 남는 충분한 위력이었다. 영국에서는 가이 포크스가 잡힌 날을 지금까지도 유대인들의 부림절처럼 기념하고 있고, 그때 화약의 위력이 어땠을지를 시뮬레이션하고 분석해서 역사 교양 다큐멘터리로 방영하곤 했다. 자기네 나라 역사에서 중요한 사건이었으니 말이다.

그 뒤.. 1995년 4월의 미국 오클라호마 폭탄 테러 때 가해자들이 트럭으로 운반해 터뜨린 폭발물은 TNT 약 2.3톤급의 위력이었다. 고층 건물이 1/3이 완전히 날아가 버렸으며 유리창은 모조리 박살 나서 수류탄 파편으로 변했고, 주변의 자동차들이 터지면서 2차 폭발을 일으켰다.

그리고 오늘날 미국이 운용하고 있는 가장 큰 재래식 폭탄 MOAB은 자기 무게는 약 11톤이고 실제 위력은 TNT 약 13톤급이다. TNT보다 더 위력이 강한 폭약을 사용하기 때문이다. 아, 참고로 1톤 정도의 무게는 교통사고 현장에서 전복된 승용차를 낑낑대며 들어올려 보면 느낄 수 있을 것이다.

그런데 재래식 폭탄이 아니라 핵무기로 가면 폭발력 수치의 뒤에 0이 몇 개 더 추가된다.
1945년 8월, 히로시마에 떨어졌던 '리틀 보이' 원자폭탄이 TNT 16,000톤급의 위력으로 분류된다. 참고로 나중에 나가사키에 떨어진 '팻 맨'은 위력이 더 업그레이드 되어 22,000톤 정도. 쉽게 말해 수십 킬로톤이다.
'리틀 보이'의 실제 무게는 약 4670kg 남짓으로, 5톤도 채 되지 않았다. 그런데 저런 폭발력이 나온다는 건 핵무기가 얼마나 무시무시하고 캐사기적인 비대칭 무기인지를 짐작케 한다.

1961년에 구소련이 개발하여 터뜨린 '차르 봄바'라는 초대형 수소 폭탄은 인류가 지금까지 개발한 가장 강력한 무기이다. 폭탄 자체의 무게는 27톤이고 위력은 킬로급을 넘어서 50~58 메가톤 정도로 집계되었다. '메가'는 10의 6승이다. 핵무기로 가면 화약 음모 사건이니 MOAB 폭탄 같은 건 그냥 잊어버려야 된다.

옛날에 메가쑈킹 작가가 남긴 주옥같은 명대사 중에 "꽃피는 봄이 오니 메가톤급 외로움이 텍사스 소떼처럼 밀려오는구나."가 있었는데.. 외로움이 메가톤급이나 되면 사람은 멘탈붕괴를 감당치 못해 머리를 쥐어뜯고 뒹굴다 자살하고 난리가 날 것이다..;; 그리고 그런 엄청난 외로움은 겨우 텍사스 소떼의 stampede 수준의 bandwidth와 throughput으로는 전송을 감당할 수 없을 것이다. 과장을 해도 실제 수치가 뭔지는 알고 과장해야 하리라 여겨진다.

3. 마력과 토크

자동차의 엔진 성능을 나타내는 대표적인 두 잣대는 일명 마력이라고 불리는 출력과, 그리고 토크이다.
물리학적으로 따져 보면 출력은 일률(단위 시간당 일을 하는 양) 단위인지라 차의 속도와 관계가 있으며, 토크는 rpm별로 이때 엔진이 내는 회전력을 나타내는 힘의 단위이다. 이것도 엄밀히 말하면 회전축의 길이가 명시돼 있으니 일의 단위이긴 하지만 그래도 거리는 고정돼 있고 kgf의 값만 측정하니 힘의 단위인 것이나 마찬가지이다.

엔진의 토크는 최대 토크가 나오는 rpm을 지난 뒤부터는 감소한다. 그렇기 때문에 최대 출력이 나오는 rpm은 최대 토크가 나오는 rpm보다 더 큰 데서 나온 뒤, 그 이후부터 감소한다. 최대 출력 함수는 최대 토크 함수를 rpm 변수에 대해 적분한 것과 같기 때문이다.
이건 하루 중 태양의 고도가 가장 높은 때(정오 무렵)와 하루 중 가장 더울 때(오후 2~3시쯤)가 살짝 차이가 나는 이유와도 비슷한 맥락인 것 같다. 태양의 고도는 토크이고 그래서 열이 축적돼서 더운 것은 출력에 대응하니까.

그리고 자동차 엔진의 출력은 사람의 심폐 기능에다가도 비유할 수 있다. 이건 체력, 특히 지구력과 결정적인 관계가 있다.
마라톤 선수처럼 심장과 폐가 워낙 발달한 사람은 평상시에 분당 맥박이 겨우 4~50회만으로도 감당이 된다고 한다. 저회전에서 토크가 굉장히 높은 디젤 엔진과 구조적으로 다를 바 없다.

4. 디스크와 드럼

자동차와 컴퓨터. 서로 전혀 관계가 없어 보이는 두 기계에서 그래도 '디스크'와 '드럼'이라는 용어를 공통으로 접할 수 있다는 게 무척 신기하다. 잘 알다시피 이게 자동차에서는 브레이크를 구현하는 방식이고, 컴퓨터에서는 메모리를 구현하는 방식이다. 둘 모두 '드럼'은 거의 퇴출되고 '디스크'가 주류가 돼 있는 것도 비슷하다.

자기 드럼은 뭔가 하드디스크처럼 생기긴 했지만 크기가 더 크고 속도와 신뢰성이 우수했다(특히 자기 '테이프'보다야..). 반쯤은 RAM처럼 사용할 수도 있었다. 하지만 크기에 비해 기억 용량이 너무 적고 비싸서 196, 70년대 이후로는 증기 기관차가 퇴출되듯이 퇴출됐다. 오늘날의 하드디스크는 플로피 디스크와 마찬가지로 드럼이 아니라 '자기 디스크'의 일종이다.

자동차에서도 옛날에는 앞바퀴는 디스크 브레이크, 뒷바퀴는 드럼 브레이크 이랬던 것 같은데 요즘은 냉각이 더 유리한 디스크 브레이크가 모든 바퀴에서 대세이다. 드럼 브레이크는 버스· 트럭 같은 대형차(외부 오염에 더 강해서) 아니면 완전 반대로 경차에서나(생산 원가가 더 저렴해서) 볼 수 있다.
타이어의 휠 안쪽에 뭔가 반들반들하게 광택이 나는 커다란 금속 원판이 달려 있는 건 디스크 브레이크이고, 반대로 좀 꽹과리처럼 생긴 원형 금속 캡슐이 달려 있는 게 드럼 브레이크이다.

5. 화장실의 남녀 구분

화장실의 남녀 구분 여부는 마치 도로에서 중앙선의 존재 여부와 비슷해 보인다.
통행량이 많은 큰길엔 반드시 중앙선이 존재하지만 그냥 좁은 골목 샛길에는 통행 구분이 딱히 존재하지 않으며 심지어 일방통행도 있다. 그것처럼 가정집 안의 화장실이나 비행기처럼 비좁은 교통수단의 화장실은 남녀 구분이 없다. 그러나 대규모 공공장소 안의 화장실은 남녀 구분이 있다.

남녀 구분이 있는 화장실의 경우, 사람들은 한 성별의 화장실을 발견하면 다른 성별의 화장실도 분명 근처에 있을 것으로 기대한다. 그런데 어떤 건물은 남녀 화장실이 건물의 한쪽 끝과 다른 한쪽 끝으로 멀리 떨어진 경우가 있는데, 이건 본인이 보기에 심리적으로 좋은 디자인이 아닌 것 같다. 화장실을 찾긴 했는데 이성의 화장실이고 내가 갈 수 있는 화장실이 발견될 기미가 안 보이면... 아예 화장실이 전혀 안 보이는 것보다 실망과 박탈감이 더 크기 때문이다. 지하철역으로 치면 반대편 승강장 횡단을 할 수 없는 역과 비슷하며, 운전에다 비유하면 길을 발견하긴 했는데 내가 원하는 방향으로는 갈 수 없는 상황과 비슷하다. (일방통행 내지 좌회전 불가 같은)

여느 시끄러운 음악이나 기계음과는 달리, 전화 통화 소리가 주변 사람에게 더욱 불쾌감을 유발하는 소음이라고 알려져 있다. 왜냐하면 전화 통화는 사람이 알아들을 수 있는 언어인데 대화가 전부 들리는 게 아니라 반쪽짜리만 들려서 문맥을 제대로 파악할 수 없기 때문이라고 한다. '내가 원하지 않는 반쪽짜리'를 사람들이 더욱 싫어하는 예는 이런 식으로 여러 곳에서 찾을 수 있는 것 같다. 똑같이 목이 말라도 사막에서 목이 마른 것과 망망대해 바다 한가운데서 목이 마른 것의 차이랄까..?

그리고 화장실 얘기가 나왔으니 다른 얘기를 또 하나 덧붙이자면...
공공장소의 화장실에서 휴지는 그냥 (1) 변기에다 버릴지 아니면 반드시 따로 (2) 휴지통에다 버릴지에 대한 지침이 예상 외로 케바케이고 뒤죽박죽이다. 왜 이렇게 차이가 나는 건지는 모르겠다. 마치 높임법에서 압존법이 (1) 써라(과장이 사장보다 더 높냐?) 또는 (2) 쓰지 마라(과장이 니 친구냐?) 사이에서 오락가락 하는 걸 보는 듯하다.

6. 기타 메모

"나비: 나방"은 음악으로 치면 마치 음악에서 "장조: 단조"의 차이처럼 느껴진다.

인텔 80186 CPU와 코레일 8100호대 전기 기관차: 뭔가 (1) 숫자 형태가 비슷하고, (2) 후속 버전에 밀려 존재감 없이 싹 묻힌 물건이라는 공통점이 있다.

엄지손톱 모양의 그 색 프리즘(CIE-1931 색 공간)하고, 모음 삼각도를 나타낸 포먼트 그래프가 뭔가 비슷한 점이 있어 보인다. 흰색에 속하는 (1/3, 1/3) 지점은 모음 삼각도로 치면 제일 만만한 중간 모음인 schwa 정도에 대응하려나?

컴퓨터에 화면이 너무 작아서 여러 브라우저/문서 창을 alt+tab 눌러 가며 전환해야 하는 건 작업 생산성 면에서 좋지 않다.
이것은 컴퓨터 내부로 치면 메모리가 너무 부족해서 자꾸 디스크 페이징이 일어나는 것과 같은 맥락이다. 이게 늘어나면 컴퓨터의 성능은 급격히 곤두박질친다.
자동차는 최대한 부드럽게 가감속을 하고 최대한 관성에 의지하고 엔진 배기량에 맞는 경제 속도로 달릴수록 연비와 가성비가 킹왕짱이 되는 반면, 길이 막혀서 가고 서기를 반복할수록 연비는 거의 저것만치 급격히 떨어지게 된다. 공회전은 말할 것도 없고, 정지 상태에 있던 차가 처음 움직일 때가 연비가 제일 쥐약이기 때문이다.

우리나라 육군에는 '육군 과학화 전투 훈련단'(KCTC)라는 이색적인 부대가 있다. 여기 군인들은 전투력 고취를 위해 원정 훈련을 오는 다른 육군 부대들을 상대로 위장까지 하고서 가상의 북한군 역할을 한다. 특수부대 급으로 훈련을 굉장히 혹독하게 받고 홈그라운드인 훈련장 지리에도 능통하기 때문에 얘네들을 격퇴하는 부대가 별로 없을 정도라고 한다. 물론 싸움은 실탄이 아니라 정교하게 피격 판정을 해 주는 레이저 총 + 공포탄으로 한다. 예비군 페인트탄 같은 유치한 분위기는 아님.
이름하여 '전문대항군'인데, 이걸 읽으니까 쟤들은 버추어 파이터로 치면 듀랄 같은 역할을 한다는 생각이 들었다.

음식이나 연료는 인체나 기계 내부에서 동일 질량 다른 물질로 화학적으로 변하는 것일 뿐이고 그 변하는 과정에서 힘이 발생한다. 물질 자체가 소멸하고 질량이 그대로 에너지로 바뀌는 것 아님. 쉽게 말해 넣은 연료의 무게와 동일한 무게의 배기가스가 나온다는 뜻이다.
또한, 소리는 진동이지 이동이 아니다. 이동이면 그건 바람이지 소리가 아니다. 물론 이동 과정에서도 진동이 있을 수 있으니 바람 소리도 들리는 것이다.

일사병(땡볕이 중심)과 열사병(고온 다습이 중심), 삭제(유출을 막음)와 암호화(유출되더라도 뭔 말인지 모르게), 불법체류(합법 입국 후 배째라)와 밀입국(애초에 입국 자체를..) 등 비슷하지만 사실은 완전히 다른 개념이 참 많은 것 같다.
힘(찰나)과 일(힘의 축적), 열과 온도(공기 80도와 물 80도의 차이는?), 질량(??)과 무게(질량으로 인해 생긴 힘) 등.
과학을 제대로 공부하면 직관만으로는 제대로 구분하기 힘든 개념을 명확하게 구분하여 원리를 알 수 있어서 좋다.

Posted by 사무엘

2015/10/12 08:24 2015/10/12 08:24
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  1. 사포 2015/10/12 14:59 # M/D Reply Permalink

    흥미로운 내용들이네요 ㅎㅎ...

    참고로 육군 과학화 전투 훈련단의 이니셜은 KTCT가 아니라 KCTC입니다 ㅠㅠ 오타인 것 같네요

    1. 사무엘 2015/10/12 15:38 # M/D Permalink

      어이쿠, 눈이 삐었나 왜 저걸 헷갈렸지.. 고쳤습니다. ^^

  2. 허국현 2015/10/23 07:44 # M/D Reply Permalink

    화장실에 대해 하나 추가하면, 2002년 월드컵 할 때 불결한 공중 화장실을 다 뜯어 고쳤는데, 그 때 법으로 만든 것이 "여자 화장실의 칸 수는 남자화장실의 소변기 수 + 칸 수보다 같거나 더 많아야 한다"랍니다.

    대개 화장실 지을 때, 남녀 공간의 크기를 같게 만들다 보니, 남자 화장실은 상대적으로 넓고, 여자 화장실은 상대적으로 작아지는 현상 때문에 그렇게 했다고 하네요.

    1. 사무엘 2015/10/23 12:21 # M/D Permalink

      차지하는 공간뿐만 아니라 일 처리 시간(?)도 여자가 남자보다 훨씬 더 길기 때문에 여자가 더욱 불리하지요.
      사람들이 북적댈 때 터미널/지하철역/고속도로 휴게소 등의 공중 화장실을 보면 여자 화장실은 문 바깥까지 줄이 길게 선 걸 볼 수 있습니다. 그에 반해 남자 화장실은 대변이라 해도 줄이 바깥까지 늘어서는 일은 거의~~ 없죠.
      이런 것도 고충이긴 한 것 같습니다.

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자동차에서 발생할 수 있는 흔한 고장의 양대 산맥은 엔진 과열과 배터리 방전이 아닌가 싶다. 조치를 취하기 위해서는 둘 다 엔진룸을 열어야 한다. 그에 반해 타이어가 터지는 건 당장 주행을 할 수 없게 하는 심각한 문제이긴 하지만 엔진 내부에서 발생하는 문제는 아니다.

1. 엔진 과열

자동차는 우리가 흔히 생각하기 쉬운 것보다 내부가 훨씬 더 뜨거운 기계이다. 극도로 통제된 상황에서 발생하는 것이긴 하지만 1초에 수백, 수천 회씩 석유+공기 혼합 가스가 폭발하는 공간이 절대로 시원할 리가 없기 때문이다.

이걸 잠시 총에 빗대서 설명해 보겠다.
총을 격발하고 나서 갓 튀어나온 탄피는 매우 뜨겁다. 이 역시 화약의 폭발을 안에서 받아 낸 금속 껍데기가 절대로 시원할 리 없기 때문이다. 그걸 모르고 "탄피 회수"에만 급급해서 탄피를 별 생각 없이 만졌다가는 피부에 화상을 입는다. 화약과는 근본적으로 다른 방식으로 탄환을 발사하는 방법이 개발되지 않는 한, 총 특유의 반동과 열 문제는 해결될 수 없을 것이다.

짧은 시간 동안 다수의 격발로 인해 총이 과열되면 총열이 휘고 명중률이 곤두박질치면서 심각한 기능 고장이 발생할 수 있다. 또한 총 내부가 워낙 뜨거워서 방아쇠를 당기지도 않았는데 제멋대로 격발이 되는 쿡오프 현상이 생기기도 한다. 이런 이유로 인해 그냥 총이라면 모를까 연발이 되는 기관총은 냉각 설비가 필수이다.

기관총 정도면 무게(= 기동성)와 운용 문제도 있고 해서 공랭식이 존재하지만, 앞서 말했듯이 장시간 동안 연료의 폭발이 일상적으로 벌어지는 자동차는 엔진의 과열을 막으려면 냉각수를 동원해서 식혀 줘야 한다.
단, 이 냉각수는 인간의 관점에서 '냉수'는 절대로 아니다. 시동 중에 엔진을 정상적으로 돌고 있는 냉각수의 온도는 이미 섭씨 90도대로, 사람의 입장에서는 온탕을 넘어 역시 화상을 입을 정도의 뜨거운 물이다. 그래도 엔진은 훨씬 더 뜨겁기 때문에 이런 물조차도 냉각용으로 쓰인다는 점을 생각할 필요가 있다.

엔진을 한번 돈 냉각수는 라디에이터를 거치면서 좀 식은 뒤 다시 엔진을 순환한다. 즉, 자동차는 엔진이 공랭식이 아니라 수랭식이며, 냉각수를 식히는 게 공랭식인 셈이다. 엔진열은 이런 과정을 거쳐 밖으로 배출된다.
만약 이 메커니즘에 탈이 나서 열평형이 깨진다면, 엔진의 동작이 계속될수록 내부의 온도는 계속 치솟게 된다. 냉각수는 온도가 100수십 도가 넘어서 아예 펄펄 끓기 시작한다. 엔진룸에서 연기가 나고 엔진의 출력이 떨어진다.

그리고 총기에 쿡오프 현상이 있다면 엔진에는 노킹 현상이 있다. 엔진 내부가 워낙 뜨거운 나머지, 폭발해야 하는 정확한 타이밍보다 더 먼저 연료가 폭발하면서 피스톤과 엔진 내벽엔 예기치 않은 충격이 발생한다. 일반적으로 노킹은 연료 불량으로 인해 발생하지만, 그 특성상 엔진 과열로 인해 발생할 수도 있다.

이런 엔진 과열을 방치하면 엔진이 노킹 현상을 못 견디고 다 망가질 뿐만 아니라 최악의 경우 화재가 발생할 수도 있다. 그러므로 냉각수 온도가 비정상적으로 상승하는 게 계기판을 통해 포착되면, 즉시 차를 세우고 엔진룸을 열고 엔진을 식혀야 한다. 그리고 냉각팬이 제대로 돌고 있는지, 냉각수가 충분한지 같은 것을 점검하고, 영 확신이 없으면 견인과 수리를 받아야 한다.

따지고 보면 컴퓨터도 발열이 문제인 기계이지만, 그래도 단순 전기적인 발열과 아예 폭발이 수반된 발열은 성격이 서로 다르다. 컴퓨터는 극한의 오버클럭이라도 하는 게 아닌 이상 팬을 돌리는 공랭식만으로도 어지간해서는 다 감당이 된다. 냉각을 하냐 못 하냐가 문제는 아니고 단지 좀 더 조용하게 냉각할 수 없는지가 문제이다.

그리고 마지막으로 하나 생각해 볼 점이 있다.
총에서 갓 사출된 탄피가 뜨거운 것만큼이나, 자동차 엔진에서 갓 배출되는 배기가스도 원래는 엄청나게 고온 고압(+고속, 고성)이다. 사람이 배기구에 가까이 있으면 원래는 크게 다친다. 엔진의 배기량이 커질수록 배기가스의 후폭풍도 커진다.
이것은 머플러가 압력과 소음을 낮추고 또 낮춰서 밖으로 내보낸다. 그런데 불행히도 이 과정에서 엔진 출력이 약간 깎인다. 헬리콥터에서 테일 로터가 엔진 출력을 깎아 먹는 것처럼 말이다.

자동차와는 달리 고정익 비행기는 아예 배기가스를 내뿜는 추진력으로 달리고 떠야 하기 때문에 머플러 같은 건 전혀 해당사항이 없다. 그 대신 엔진 소리가 제일 시끄러우며 연료 소모도 심하고, 비행기 근처에 다른 장애물이 있으면 빨려 들어가는 등 박살이 나는 것이다. 엔진이 켜진 비행기의 바로 후방은 온통 후폭풍이 가득하기 때문에 대단히 위험하다.

어지간한 규모를 갖춘 비행기라면 연비는 리터 당 km가 아니라 km당 리터라고 생각해야 한다. 그렇게 연료 소모가 심한 대신에 속도도 넘사벽급이기 때문에 그나마 최소한의 가성비가 유지된다.

2. 배터리 방전

잉크가 많이 남아 있는데도 갑자기 촉 부분이 마르거나 굳어서 글씨가 써지지 않는 볼펜을 보면, 본인은 연료가 많이 남아 있는데도 갑자기 퍼져서 시동이 안 걸리는 자동차가 떠오른다. 서로 비슷한 상황인 것 같다.

경운기나 옛날 자동차들은 엔진 크랭크축을 손으로 뱅뱅 돌려서 시동을 걸었지만 요즘 자동차들이 전기로 스타터 모터를 돌려서 간편하게 시동을 건다. 그러나 후자는 자동차의 배터리가 방전돼 버리면 시동을 못 건다는 약점이 존재한다. 다만, 외부 전원을 공급하거나 밀어서 자동차를 살리듯이, 볼펜도 그렇게 살리는 방법이 있으면 좋겠다.

자동차 배터리에는 자체적으로 녹색(양호), 백색(방전), 적색(다른 이상) 같은 상태 인디케이터가 있다. 하지만 그것도 전적으로 믿을 건 못 된다는 게 다수의 자동차 정비 전문가들의 견해라고 한다. 너무 오랫동안 녹색 상태로 있다 보면, 인디케이터가 그 상태에서 굳어-_- 버려서, 배터리가 진짜로 방전되거나 고장 난 뒤에도 계속 녹색 상태일 수도 있기 때문이다.

피부의 화상에 1도부터 3도까지 상태 등급이 있듯, 배터리의 방전 정도도 다 똑같은 게 아니라 등급이 있다.

(1) 초기: 키를 start로 돌리면 정상적으로 시동 걸 때처럼 끼릭끼릭 거리기는 하는데, 시동이 실제로 걸리지는 않고 그렇게 끝남. 이건 스타터 모터를 돌릴 최소한의 기력만 있지, 더 강한 외력을 전해서 시동을 실제로 걸지는 못하는 상태이다. 영화나 드라마에서 결정적인 순간에 차가 시동이 안 걸리는 장면은 다 이 상태를 흉내 낸다.

(2) 중기: 그것보다 상태가 안 좋으면 끼릭끼릭이 아니라 찰칵찰칵 / 타타타닥.. 어쨌든 위보다 더 거칠고 상태가 안 좋은 쇳소리만 난다. 스타터 모터 스위치를 연결할 기력만 있고 모터를 돌릴 토크조차 안 나와서 전압이 뚝 곤두박질졌다가 회복되기를 반복하는 상태이다. 요런 소리는 평소에 들을 일이 잘 없기 때문에 운전자가 놀라기 딱 좋다.

(3) 말기: 배터리가 레알 텅 비어 버리면.. 차는 완전히 죽는다. 키를 start는커녕 on으로 돌려도 감감무소식이고 실내등도 안 켜지고 도난 방지 장치도 동작 안 한다. 이 정도면 배터리의 내부 화학 성분이 비가역 반응에 의해 손상되어서 충전도 할 수 없는 지경이 될 우려가 높다. 자동차의 배터리는 안에 황산 용액이 들어있으며, 휴대전화 배터리의 대용량 버전 정도로 생각해서는 안 된다.

배터리 방전은 자동차 보험사의 긴급 출동 서비스에서 굉장히, 어쩌면 가장 높은 빈도를 차지하는 호출 사유이다. 겨울철에는 그 빈도가 몇 배로 더 증가한다고 한다. 본인은 남 차와 내 차를 합해서 (1)부터 (3)의 상태에 있는 자동차를 모두 직접 본 적이 있다. =_=;;

자동차는 우리가 흔히 생각하는 것보다 비교하기 힘들 정도로 복잡하고 정교한 부품들로 구성된 기계이다. 그냥 기름을 폭발시켜서 피스톤 왕복 운동을 만들어 내는 것만이 다가 아니며, 동력 전달과 변환 계통이 무진장 중요하다. 엔진이 그냥 만들어 내는 힘과, 차 바퀴가 실제로 필요로 하는 힘, 또 반대로 시동을 걸 때 외부로부터 공급되는 힘은 성격과 유형이 서로 굉장히 다르기 때문이다(왕복 vs 회전, 고속 저토크 vs 저속 고토크, 단일 구동축 vs 여러 기통).

여러 개의 실린더가 만들어 낸 힘을 한 힘인 것처럼 합치고, 반대로 스타터 모터의 외력도 동일하게 모든 실린더에다 전할 수 있어야 한다. 그리고 FF의 경우, 핸들을 꺾었을 때는 같은 앞바퀴라도 왼쪽과 오른쪽 바퀴의 회전 속도가 다르게 되는데 이것도 감안해서 바퀴에다 동력을 전할 수 있어야 한다.
자동차가 단순히 더 무겁고 힘 좋고 빠른 자전거라고 보기에는 이런 점에서 어폐가 있다. 그리고 죽어라고 왕복 운동 뺑이를 치는 피스톤을 생각하면, 내연기관에서 엔진 오일이 얼마나 중요한 역할을 하는지도 어렴풋이 실감이 간다. 밀폐된 공간에서 역설적으로 마찰로 인한 부품 마모를 최소화해야 하니까 말이다.

이런 자동차와는 달리 비행기는 시동을 거는 스케일이 더 크다. 초기에는 공기의 흐름을 강제로 만들어서 엔진을 점화하기 위해 별도의 시동 엔진을 가동한다. 비행기의 시동 과정을 자전거에다 비유하면, 정지 상태에서 페달을 밟는 게 아니라 발로 땅을 차서 가속을 한 뒤 그 뒤부터 페달을 밟아서 출발하는 것과 비슷하다.

그리고 대형 여객기야 출발 전까지는 객실 전원 공급도 별도의 발전차를 통해서 받으니 배터리 방전 같은 것은 해당사항이 없는 이야기이다. 다만, 20세기 초에 프로펠러 비행기가 처음 발명되었을 때에는 얘도 조종석 밖에 있는 무슨 장치를 손으로 뱅글뱅글 돌려서 시동을 걸긴 했던 것 같다.

Posted by 사무엘

2015/10/01 08:35 2015/10/01 08:35
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액체를 끌어올려 분사하는 일을 하는 물건으로는 다음과 같은 것들이 있다.
  • 물뿌리개: 일면 주전자처럼 생겼지만 주둥이의 끝은 샤워기처럼 생긴 물통이다. 확 들이붓더라도 물이 넓은 면적에 고르게 퍼져 나오도록 만들어져 있다. 다만, 물을 내보내는 메커니즘은 중력밖에 없으니 딱히 신기할 게 없다. 이름 그대로 화단에 물을 주는 용도로 쓴다.
  • 펌프: 진공을 만들어서 압력차를 이용해 물을 끌어올리는 도구이다. 옛날에 오늘날과 같은 편리한 상수도 시설이 갖춰지기 전, 시골에서는 종종 볼 수 있었다. 두레박으로 우물물을 끌어올리던 시절보다는 많이 발전했지만, 그래도 수동식 펌프는 펌프질을 위해 여전히 사람의 체력이 필요했다.
  • 분무기: 물이나 향수 같은 걸 펌프와 같은 원리로 끌어올린 뒤, 안개처럼 조금씩 뿌옇게 분사한다. 손으로 손잡이를 눌러서 손잡이가 끝까지 들어갈 때까지 그렇게 동작한다. 그리고 정확하게 어떻게 조작을 했는지는 기억이 안 나지만, 일부 분무기는 노즐 '모드'를 바꿔서 물을 뿌옇게 분사하는 게 아니라 물총처럼 가느다란 물줄기를 찍찍 갈기게 만들 수도 있었다.
  • 스프레이: 분무기보다 기술적으로 더 발달했다. 위의 분무기는 손잡이가 끝에 닿아서 멈춘 뒤엔 더 분사가 되지 않지만, 스프레이는 버튼을 누르고 있는 동안 계속해서 액체가 분사되어 나온다. 스프링이나 태엽, 전기 동력 같은 게 있는 것도 아닌데 액체를 밀어내는 역할은? 같이 들어가는 압축 기체가 한다. 그 대신 여기에 들어가는 액체도 역시 단순한 물 같은 게 아니라 아무래도 살충제, 페인트 같은 화학 약품들이다. 아, 그러고 보니 소화기도 따지고 보면 이런 스프레이에 속한다.

총으로 치면 단순 압축 분무기는 반자동 모드이고, 에어로졸 스프레이는 연사가 되는 자동 모드에 해당한다고 봐도 되겠다.

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예전에 본인은 액체 연료와 고체 연료의 차이에 대해서 글을 쓴 적이 있는데, 액체를 끌어올려 뿌옇게 분사하는 기술은 액체 연료를 다루는 핵심 기술이며 기계공학에서도 굉장히 중요하게 다뤄지지 않나 싶다. 유체역학과 열역학의 영향을 많이 받을 것이다.

난 사람이 일상생활에서 사용하는 세제, 치약, 샴푸 같은 것에 유체의 극미량 분사 기술이 필요하다고 생각한다. 흔히 찌익 짜서 쓰는 양보다 훨씬 적게 써도 씻는 데 부족함이 없음에도 불구하고, 기분상의 이유로 과다 사용되고 있기 때문이다.

그건 그렇다 치고, 자동차 엔진에서 분사 기술의 중요성은 그야말로 물으면 잔소리이다.
<이연걸의 정무문> 영화의 맨 앞부분을 보면.. 주인공 진진은 설정상 일본으로 유학을 가서 내연기관이라는 신문물에 대해 공부하고 있는 게 나온다. (오오~ 기계공학..) 그때도 대사를 들어 보면, 선생이 '카뷰레터'라는 장치를 언급한다~!
서양 제국주의는 내연기관이 달린 기계와 총기를 통해서 이뤄진 거라 해도 과언이 아니었으니, 그 당시로서는 엔진 기술이 오늘날의 반도체나 소프트웨어 기술만큼이나 최첨단 기술이었을 것이다.

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자동차는 잘 알다시피 공기 중에 연료를 아주 희박하게 분사한 뒤 이를 폭발시켜서 그 힘으로 피스톤을 누르고 바퀴를 굴린다.
이를 수행하는 가장 원시적인 장치가 바로 '카뷰레터'이다. 얘는 말 그대로 분무기처럼 동작을 하여 가솔린+공기 혼합 기체를 엔진에다 보내 준다. 참고로 카뷰레터는 탄소 carbon에서 유래된 탄화물 carburet의 파생어이다.

어린이용 과학 실험 중에.. 빨때를 ㄱ자로 꺾어서 수면에다 꽂은 뒤, ㅡ 모양의 한쪽 끝을 입으로 세게 불면 아래에 있던 물이 빨려 올라가는 실험이 있다. 바로 그 원리이다. 유식한 표현으로는 베르누이의 정리 내지 벤트리 효과이다.
더 나아가 바다에서 사람이 배의 스크류에 빨려 들어가서 사고를 당하는 것, 열차가 빠르게 달리는 쪽으로 사람이 빨려 들어가는 것도 다 유체역학적으로 같은 원리 때문이다.

여기서 잠시 옛날 이야기를 하겠다.
현대 자동차에서 예전에 만들었던 승용차인 '엑셀'. 그 기원을 찾자면 포니 엑셀, 프레스토 등 더 옛날 차로 거슬러 올라가긴 하는데, 그 중 가장 엑셀스러운 첫 모델은 1989년 4월에 나온 2세대 모델이다. (그러고 보니 저 시기는 아래아한글 1.0이 나온 시기와도 비슷하다)

사용자 삽입 이미지

그 당시 엑셀은 1300cc, 1500cc GL, 1500cc GLSi 이렇게 세 모델로 출시되었다.
창문도 최하급은 전도어가 수동이고 중간급은 앞좌석 두 개만 자동, 고급은 전좌석이 파워윈도우였다.
그리고 그것보다 더 큰 차이는 연료 분사 방식인데, 앞의 둘은 기계식 카뷰레터보다 약간 더 발전한 전자식 피드백 카뷰레터인 FBC이고, 최고급 GLSi는 그 당시로는 최첨단 기술이던 다중분사 MPI 방식이었다.

GLSi의 경우, 차 측면에 Multiple Point Injection이라고 당당히 자랑하는 글귀가 붙어 있을 정도였다. DOHC 흡기 방식이거나 자동 변속기가 달린 차는 측면에 Automatic 내지 DOHC라고 자랑을 치던 시절의 얘기다.

흐음, 기계식 카뷰레터, 전자식 카뷰레터, MPI(완전 전자식)라는 세 계층의 기술을 보니..
이듬해 봄에 발표되었던 마소 Windows 3.0의 리얼 모드, 286 표준 모드, 그리고 386 확장 모드가 같이 연상된다!
그땐 자동차와 컴퓨터 모두 기술적으로 크게 발전하던 과도기이긴 했다. 전동차로 치면 저항, 쵸퍼, VVVF와 비슷하다.

카뷰레터는 전자 제어가 없이 전적으로 밟은 만큼 밸브가 열리고, 곧이곧대로 연료가 분사되다 보니.. 구조가 단순하고 저렴하고 무엇보다도 정비성이 좋았다. 변속기도 수동이었으니 반응 하나는 정말 최강이었을 것 같다.
193,40년대에 미국에서는 퍼져 버린 차를 시골 깡촌의 소녀가 간단한 공구로 뚝딱 수리하는 걸 보고 미국으로 견학을 간 어느 일본군 장교가 경악했다는 일화가 전해진다. "전국민이 저렇게 기계를 잘 다루는 나라와는 전쟁을 벌여서 이길 수 없다"라고 직감을 했다고.

미국이 (1) 193,40년대에 이미 마이카 시대가 열렸을 정도로 잘사는 나라이며, (2) 인건비가 높아서 어지간한 작업은 스스로 다 알아서 해야 하는 나라인 것도 있지만, (3) 한편으로 그 시절엔 자동차의 구조가 지금보다 훨씬 더 단순하기도 했다는 뜻이다.

물론 지금은 기계식 카뷰레터만으로는 요즘 정도의 엄청나게 까다로운 연비나 배기가스 기준을 도저히 맞출 수 없다. 지금은 MPI에 이어 직분사라는 GDI 엔진까지 출현했고, 또 그 동작을 제어하는 것 역시 옛날보다 훨씬 더 똑똑하졌다. 컴퓨터가 이것저것 따져서 판단을 내리기 때문이다.

기계식 카뷰레터 기반이던 포니에는 초크 밸브를 개폐하는 스위치도 운전석에 있었다니 참 신기하다. 공회전 때 엔진 회전수를 조절하는 역할도 하고, 또 추운 곳에서 오랜만에 시동을 걸 때는 이거 제어를 잘 해 줘야 했던가 보다. 지금은 그런 밸브는 오토바이에서나 볼 수 있는 물건인 듯.

Posted by 사무엘

2015/05/25 08:30 2015/05/25 08:30
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내가 예전에 교통수단의 동력 메커니즘에 대해서 글을 쓴 적이 있듯, 자동차는 내연기관으로 피스톤을 움직이고 그 힘으로 바퀴를 굴린다. 차체는 지면과의 구름 마찰력을 이용해서 나아간다. 엔진이 차체의 하중(과 그로 인한 정지 마찰력)을 직접 상대하는 부담을 덜려면 변속기가 반드시 필요하다. 그리고 세부적으로는 가솔린 엔진과 디젤 엔진이 모두 쓰인다.

비행기는 제트엔진으로 움직인다. 연료를 공기와 혼합시킨 후 압축· 폭발시키고 내뿜어서 그 반동으로 나아간다. (작용· 반작용의 법칙) 가스 폭발 사고 하나만 나도 주변이 엄청난 파괴력에 얼마나 박살이 나는지를 생각해 보면, 그 힘을 제어하여 자동차와 비행기를 굴리는 걸 상상하기란 어렵지 않을 것이다. 단, 로켓은 아래로 내뿜어서 그 추력 자체로 위로 뜨는 반면, 여타 항공기는 뒤로 내뿜어서 전진만 하고 하늘로 뜨는 건 날개의 양력을 이용한다는 차이가 있을 뿐이다.

항공기의 엔진은 당연한 말이지만 자동차 엔진보다 연료 소모가 많고 후폭풍과 소음도 막대하다. 하지만 결국 엔진이 밀어내는 건 공기일 뿐이기 때문에, 항공기의 엔진은 출력만 높으면 되지 자동차와는 달리 특별히 높은 토크나 동력비 변환 같은 걸 생각할 필요는 없다.

물론 이륙할 때가 비행기에 특별히 힘이 많이 필요하며 순항 중일 때보다 연료가 훨씬 더 많이 소모되는 건 사실이다. 그러나 비행기가 이륙을 위해 활주로를 달릴 때 파일럿이 무슨 1단, 2단 변속을 한다거나 비행기 엔진음이 단계별로 오르내린다거나 하지는 않는다. ^^

항공기의 엔진에 경유-중유 같은 디젤 연료가 쓰이지 않는 이유가 여기에 있다. 항공유는 휘발유와 등유 사이의 등급에 속하며, 액체 연료 로켓에 들어가는 연료도 마찬가지이다. 또한 단순히 뭔가를 돌리기만 하면 되는 게 아니라 연료를 폭발시킨 배기가스 자체를 내뿜어야 하기 때문에, 비행기만은 여타 교통수단과는 달리 '전기 동력화'를 전혀 할 수 없다. (배는 전력 공급 문제 때문에 기름으로 달리지만, 그래도 아예 원자로를 내장하고 전기로 움직이는 원자력 잠수함이 있기도 하다~!)

그렇다면 배가 나아가는 원리를 자동차와 비교해 보면 어떨까? 좀 특수한 상황인 것 같다.
무거운 바닷물 속에서 거대한 스크루를 회전시켜서 추진력을 만들려면 배의 엔진에는 역시 높은 회전수보다는 낮은 회전수에 높은 토크가 필요할 것이고, 이런 상황에는 디젤 엔진이 매우 적합하다. 유원지 가서 보트에서 노를 젓거나 페달 밟아서 오리배라도 몰아 본 분은 아시겠지만, 물에서 배를 움직이는 건 굉장히 힘든 일이다.

그러니 배의 엔진은 자동차 엔진의 확장판이라고 볼 수 있다. 그렇다고 배에 철도처럼 디젤-전기 기관이 쓰이기도 하는지는 난 잘 모르겠다.

다만, 배는 자동차와는 역학적 여건이 다른 점도 분명히 존재한다. 구름 마찰력에 의해 나아가는 게 아니며(스크루는 바퀴가 아니다!), 엔진에 배의 하중이 그대로 걸리는 형태가 아니다. 무게를 직접 받는다면 최하 수백~수만 톤에 달하는 거대한 배는 도저히 나아갈 수 없을 것이기 때문이다.

즉, 배는 구동축이 수중에 있기 때문에 공기보다야 엔진에 기본적으로 걸리는 부담이 훨씬 더 크겠지만, 갓 출발할 때이든 순항 중일 때이든 그 부담이 크게 차이가 나지는 않는다. 그렇기 때문에 기본적인 동력비 변환 외에 자동차 같은 다이나믹한 변속이 필요하지는 않을 것이다. 나중에 배를 탈 일이 있으면 엔진 소리가 어떻게 변하는지를 좀 더 주의 깊게 들어 봐야겠다.

자동차도 제트 엔진을 장착한 초음속 자동차가 사막에서 시운전을 하는데 배에도 굳이 내연기관이 아니라 제트엔진을 장착해서 가게 할 수도 있다. 어차피 망망대해에서는 뒤로 공기를 뿜으며 후폭풍을 일으켜도 위험할 게 없기도 하고 말이다. 물론 이 경우 배는 무척 빨리 움직일 수는 있지만 연비도 크게 감소하는 게 불가피하다. 군함 중에는 경제성과 기동성을 겸비하기 위해 내연기관과 제트 엔진이 모두 달린 배가 있다고 한다.

끝으로, 배가 제동은 어떻게 하겠는지를 생각해 보자. 자동차처럼 브레이크를 밟아서 구동축만 붙잡고 있는다고 서는 게 아니며, 주변은 온통 물뿐인데 땅을 붙잡아서 마찰을 일으켜서 설 수도 없다.
배가 제동을 걸려면 정말 엔진의 동력을 뒤로 향하게 하는 역추진을 하는 수밖에 없다. 사실, 초대형 선박은 그 상상을 초월하는 무게 때문에 속도를 바꾸기가 대형 트레일러나 열차보다도 훨씬 더 힘들 거라고 예상할 수 있다.

다음은 관련 추가 잡설들이다.

1. 대형 선박은 자동차처럼 키 꽂고 START만 돌린다고 해서 바로 시동이 걸리는 게 아니며, 시동 걸어서 초기화하는 데만 30분~1시간이 넘게 걸린다고 한다. 무슨 예열 과정이라도 있는지는 모르겠다.  엔진이 얼마나 거대하면 컴퓨터 운영체제의 부팅도 아니고 기동하는 데 그렇게 오래 걸릴 수 있을까?
참고로 디젤 기관차의 시동을 거는 장면은 류 기윤 님 같은 철덕 기관사가 올린 UCC를 통해 본인은 접할 수 있었다. 일반인이 평소에 듣을 수 없는 웽~ 소리가 난다.

2. 전세계의 항구들은 주변 지형과 시설 구조가 완전 제각각이다. 그에 반해 전세계를 누비는 배들은 덩치가 몹시 크고 가감속이 더디다. 그렇기 때문에 이런 배가 항구의 원하는 위치에 제대로 들어오도록 인도하는 일은 매우 몹시 중요하며, 이 일을 하는 사람을 도선사라고 한다.
교통덕이라면 이미 알고 있겠지만 도선사는 교통· 운수업에서는 비행기 조종사에 필적할 정도로 어렵고 중요한 일을 하는 전문직이기 때문에 종사자의 수도 적고 고령이며, 그 업종에서는 가히 최강의 연봉을 받는다. 게다가 도선사는 영어로는 조종사와 동일한 파일럿(pilot)이라고 불린다.

3. 군사 목적으로 수륙 양용차라는 게 있다. 그리고 철도계에서는 도로와 레일 위를 동시에 달릴 수 있는 특수 자동차도 있다. 흠, 이들을 통합하면 물과 육지는 전천후로 달릴 수 있는 교통수단이 나올 수 있을 듯.
다만, 비행기와의 통합은 현실적으로 힘들 것이다. 엔진 구조와 사용 연료가 근본적으로 다르고 날개를 접었다 꺼내는 설비도 필요할 테고... 굳이 무리해서 만든다고 해도 고정익보다는 헬리콥터 같은 회전익 겸용차가 더 승산이 있을지도 모르겠다.

4. 자전거를 타고 평지에서 정지 상태에서 처음으로 전진할 때는, 페달을 밟는 것보다 땅을 발로 뒤로 차는 게 힘이 덜 들 때가 있다. 그렇게 한 다음에는 페달 밟는 부담이 훨씬 줄어들기 때문이다.
배가 물을 박차고 나아가는 것에도 이와 비슷한 차원의 역학이 적용되는 게 있는지 궁금하다.

Posted by 사무엘

2012/08/18 08:18 2012/08/18 08:18
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증기 기관차와 외연 기관

철도의 상징은 뭐니뭐니해도 산업화의 주역이던 증기 기관차이다.
우리말의 경우 기차(汽車)라는 한자어부터가 증기라는 뉘앙스를 잔뜩 담고 있는 단어이며, 칙칙폭폭 역시 증기 기관차에서 유래된 의성어이다.
철도 건널목 표지판은 연기를 모락모락 내는 증기 기관차의 모습을 형상화한 그림이다.
증기 기관차가 달리면서 연기를 온 천지에다 뿌려대는 모습을 보면, “기차 화통 삶아먹었나?”란 말의 의미를 확실하게 이해하게 된다. 아마 중국어로는 기차를 아예 火車라고 했지 싶다.

사용자 삽입 이미지

그러나 세상이 바뀌었다. 드보르작이 증기 기관차를 보고 철덕이 되었던 반면, 21세기의 철덕은 전자음 옥타브를 들으면서 쾌감을 느낀다.
오늘날의 철도 차량 중에 저렇게 연기를 뿜으면서 칙칙폭폭 하면서 달리는 녀석은 전혀 없음에도 불구하고, 인간의 기억 속에 각인된 철도의 첫 구현체인 증기 기관차에 대한 인상은 너무나 뿌리 깊다. 마치, 플로피 디스크가 완전히 사라지고 나서도 3.5인치 디스켓 아이콘은 ‘저장’ 아이콘으로 보편적으로 통용되고 있는 것처럼 말이다.

사용자 삽입 이미지

그도 그럴 것이 요즘 건설되는 철도는 복선 전철이 기본이요 전부 고가이다. 건널목은 절대 만들지 않으며 무조건 입체 교차이다. 그러니, 철길 건널목 하면 표지판의 증기 기관차가 암시하듯, 옛날의 꾸질꾸질한 기관차형 열차만을 사람들이 떠올리게 되는 것도 일리가 있다.

본인은 디젤 동차인 새마을호 연구 전문이기 때문에, 철덕치고는 열차의 상징이라 할 수 있는 증기 기관차에 대한 관심은 상대적으로 적은 편이었다. 하지만 오늘은 증기 기관차에 대해서 한번 좀 기계공학스러운 글을 써 볼까 한다. 역사든 지리든 음악이든 과학이든, 철도에 대한 이해도를 높이는 데 도움이 되는 모든 학문은 나의 친구이다. ㅋㅋ

물리학에는 열역학이라는 분야가 있으며, 열역학이라는 관점에 따르면 세상에 존재하는 모든 에너지는 궁극적으로는 어떤 형태로든 열로 바뀐다.
하지만 반대로 열을 에너지로 바꾸는 건 쉽지 않은 일이며, 모든 열을 에너지로 바꾸지는 못한다. 그 일을 하는 물건을 통상 기관 내지 엔진이라고 부른다.

그 기관 중 증기 기관은 외연 기관이라고 불린다.
증기 기관은 연료를 태워서 물 같은 다른 매개체를 끓여 증기를 만들고, 그 증기의 힘으로 피스톤이나 터빈을 움직인다. 연소가 동력을 만드는 곳과는 별개의 장소인 보일러에서 행해진다는 점에서 ‘외’(external)라는 말이 붙은 것이다.
밥솥 내지 냄비에서나 나오는 그 연약한 수증기가 평소보다 10수 배로 압축만 하면 집채만 한 무거운 열차를 움직이게도 한다니 정말 대단하지 않은가?

요즘이야 기관차형 열차에는 기관차 뒤에 발전차가 편성되어 있다. 객실 내부에 전기를 공급하기 위해서이다. 하지만 증기 기관차 시절에는 발전차가 아니라 석탄을 실은 별도의 화차가 한 량 필요했다. ^^;; 기관사 밑에서 일하는 조수는 땀을 뻘뻘 흘리면서 삽으로 석탄을 아궁이에다 열심히 퍼 넣어야 했다. ㅎㄷㄷㄷ;;
그리고 증기 기관차를 굴리기 위해서는 역에는 급수탑이 필요했다. 수원, 영천 등 몇몇 역에 있던 급수탑이 지금은 역사적인 가치를 인정받아 문화재로 보존되어 있기도 하다.

사용자 삽입 이미지

오늘날의 철도 차량에서는 찾을 수 없는 당시 증기 기관차의 특징 중 하나는 바퀴 크기가 큼직했다는 점이다. 옛날에는 앞바퀴가 유난히도 큼직한 자전거가 존재하기도 했던 것과 따지고 보면 비슷한 맥락이다. 또한, 증기 기관차는 꼭 둥근 원통형이고 색깔은 새까맸다. 어차피 매연 묻어서 시꺼멓게 되는 걸 가리려고 검은색을 의도적으로 선택한 듯.
또한 증기 기관차는 20세기 중반에 세상에 컬러 사진이 보편화할 무렵엔 모두 은퇴했기 때문에, 최소한 연기를 뿜으면서 달리는 모습을 컬러 사진으로 보기는 쉽지 않은 물건이기도 하다. 특히 정지 사진이 아닌 컬러 동영상은 더욱 찾기 힘들 것이다.

이에 덧붙여 증기 기관차의 트레이드마크는 역시 특유의 '웨에에엥!' 기적 소리인데.. 이건 어떻게 만들어 낸 소리인지 모르겠다.

증기 기관은 오늘날의 내연 기관에 비해서야 구조가 간단해서 만들기 쉽고, 저속에서도 비교적(언제까지나 '비교적!') 토크가 큰 힘을 얻을 수 있었다. 마차보다야 월등히 더 뛰어난 수송력으로 물류 혁명을 달성한 건 사실임. 그리고 무슨 방법을 써서든 물을 끓게만 만들면 됐으니 옥탄가가 크지 않은 저가의 저질 연료를 써도 괜찮은 점 역시 장점이었다.

그때 증기 기관차에는 별도의 변속기라는 게 없었다. 외연 기관은 태생적으로 연소 따로, 구동 따로인데 어차피 바퀴의 부하가 엔진에 바로 걸리지도 않기 때문이다. 그냥 석탄 열나게 많이 때면 빨리 가고, 적게 때면 느려졌다. 수증기가 오늘날로 치면 일종의 유체/유압 변속기 역할을 자연스럽게 했다.
변속기가 없기 때문에 그 대신 기관차의 바퀴 크기 자체가 동력비를 조절하는 역할을 했으며, 바퀴마다 크기가 들쑥날쑥이기도 했다. 여객용 기관차는 속도를 중요시해서 바퀴가 유난히 크고, 화물용 기관차는 견인력을 중요시해서 작은 바퀴 여러 개였던 식.

나름 증기 기관도 발전을 거듭하여 처음 발명되었을 때보다 더욱 출력이 향상되고 전성기를 맞이하기도 했으나, 전반적으로 볼 때 이런 동력을 쓰는 열차는 매우 비효율적이고 문제가 많았다.
증기 기관 자체가 물리학적으로 볼 때 태생적으로 미치도록 열효율이 저조하고 열차를 굴리기에는 출력이 부족했다. 가감속이 쥐약이고 고속화 역시 곤란했다.

또한 증기 기관은 보일러가 필요하고 물탱크에 석탄까지 있어야 하다 보니, 구조는 단순하지만 덩치가 커지는 게 불가피했고 소형화하기가 곤란했다. 증기 기관이 자동차의 동력원으로는 실패하고 그나마 철길이라든가 증기선으로 살 길을 찾은 게 바로 이 때문이다.
그러나 비열이 큰 물이 끓기까지 시간이 많이 걸리고 석탄 같은 고체 연료는 취급하기가 번거로워서 여전히 큰 골칫거리였다. 시동 시간이 굉장히 길고, 차를 세우거나 움직이게 하는 게 고역이었다는 뜻. 연탄재 치우는 것만 해도 얼마나 귀찮은데 다량의 석탄재 처리는 어떻게?

마치 미국 샌프란시스코에서 순전히 관광 목적으로 streetcar (바닥의 전선을 잡고 달리는 legacy 시가지 교통수단)를 운행하듯이, 요즘 일부 국가에서는 관광용으로 일부러 증기 기관차를 굴리는 곳이 있는데, 참고로 말하자면 걔네들은 석탄 대신 석유나 가스로 물을 끓인다. 200년 전의 증기 기관차를 100% 그대로 재연한 건 아니라는 뜻. 사실, 증기 기관이 발명되고 실용화한 시기 자체가 영국의 산업 혁명과 맥을 같이하며, 오늘날처럼 대량의 석유를 값싸게 전세계에 공급하는 인프라가 갖춰지기 전이었다.

환경면에서도 증기 기관차 역시 석탄이든 석유든 엄연히 화석 연료를 태워서 달리는 만큼, 그 큼직한 굴뚝에서는 수증기만 나오는 게 아니었다. 달릴 때 방출되는 엄청난 양의 그을음 내지 매연은 친환경과는 도저히 어울릴 수 없는 존재였다.

18세기에 발명되어 인류의 동력원으로 활동한 증기 기관(핵심 인물: 제임스 와트)은 19세기 중후반이 되어서야 내연 기관에게 자리를 내어 주었다. 최소한 육상 교통수단의 동력원에서는 확실하게 은퇴이다. 내연 기관이야 다임러, 벤츠, 오토 같은 사람이 공헌한 가솔린 기관도 있고 디젤 기관도 있으며 심지어 제트 엔진이나 로켓도 이에 속하지만, 외연 기관은 사실상 증기 기관과 동치나 마찬가지인 개념인 것 같다. (뭐, 스털링 엔진 같은 특이한 엔진도 외연 기관이라고는 하지만)

Posted by 사무엘

2010/11/17 20:18 2010/11/17 20:18
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  1. 김기윤 2010/11/17 21:02 # M/D Reply Permalink

    Transport Tycoon 유저들이라면, 디폴트 년도로 시작할때 (오르지날은 1930년, 디럭스 이상 버젼은 1950년) 사용할 수 있는 동차는 증기 기관차 뿐..!

    OpenTTD 기준으로 1950년도로 시작하면 열심히 철길 깔고 나면 100대 이상의 증기 기관차가 칙칙폭폭 연기를 힘차게 뿜으면서 복선을 질주하는 것을 볼 수 있습니다..!

    그러다가 1960년도 중반에 돌입하면 디젤동차가 하나둘씩 발명됨에 따라 증기기관차의 전성기는 막을 내리죠.. (귀찮아서 계속 돌리는 사람도 있겠지만, 고장 옵션이 켜져있으면 연식이 늘어남에 따라 신뢰도가 뚝뚝 떨어져서 돌릴 수가 없게 됩니다.)


    그러고보니, 해리포터 시리즈에서도 증기기관차가 등장하지 않았었던가요?

    1. 사무엘 2010/11/17 23:52 # M/D Permalink

      오홋 그런 것까지 Transport Tycoon이 흉내 내 주는군요. ^^;;
      내연 기관 자체야 19세기 말에 발명되고 발전을 거듭했지만, 증기 기관차는 20세기까지 생각보다 꽤 오래 현역으로 뛰긴 했습니다.
      증기 기관차의 완전한 퇴역은 컬러 사진의 실용화와 시기적으로 얼추 비슷한 것 같습니다.

  2. 김재주 2010/11/18 02:05 # M/D Reply Permalink

    꽤 시간이 지난 미래에는 증기 기관차가 다시 등장하지 않을까 하는 생각도 드네요. 다만 석탄 대신 원자로 정도는 달아야 할 듯 ㅎㄷㄷ

  3. 주의사신 2010/11/18 08:17 # M/D Reply Permalink

    중국어에서는 기차(汽車)가 자동차, 화차(火車)가 우리말의 기차입니다.

    처음 듣고 놀랬던 기억이 나네요.

    중국어에서 공부(工夫)는 짬(시간)이라는 뜻이고,

    점심(點心)은 간식이라는 뜻입니다. (선생님께서 꼭 애들 놀릴 때 이 단어가 나올 때마다 누구는 간식을 점심처럼 먹으니까 이런 뜻이 된 것이겠지라고 말씀하시던 기억이 나네요.)

  4. 사무엘 2010/11/18 15:06 # M/D Reply Permalink

    김재주: 저도 원자로가 달린 열차를 생각해 본 적은 있습니다. 마치 원자력 잠수함처럼, 전철화가 되지 않은 선로에서도 전기로 달릴 수는 있을 텐데, 그런 열차는 원자로를 실어도 될 정도로 긴 비전철 구간에 대해 어마어마한 운송 수요가 있어야 수지가 맞을 것 같네요. 보안 문제도 해결되어야겠고요. ^^;;;

    주의사신: 문자를 한자로 써 놓기만 한다고 해서 한중일 의사소통이 되지는 않는다는 반례를 들기 위해 한글 전용 진영에서 자주 내놓는 레퍼토리들이죠.

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