자동차와 바람

자동차와 바람

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자동차가 발명되고 개발을 더해 감에 따라, 성능이 향상되고 속도가 증가함에 따라, 에어로 다이나믹스, 즉 공기 역학이 차량 개발과 디자인에 중요한 요소로 떠오르게 되었다.

차의 속도가 증가할수록 공기 저항이 대두되고, 그로 인해 공기 역학에 관한 연구와 개발이 증가해 가고 있다.

처음 자동차는 박스 형태의 사각형이 주류를 이루었으나, 요즘 출시 되는 차량은 공기의 저항을 줄이기 위해 유선형으로 몸매에 신경을 쓰게 되는 것이다.

이와 같은 공기 역학의 중요성으로 차를 제작하기 전에 각종 풍향 실험을 거치는 것이 필수 과정이 되었고, 각종 실험 결과를 토대로 공기 저항을 적게 받는 형상으로 차량을 만들게 된다.

요즘 생산 되는 차량은 유선형의 둥근 스타일과, 에어 스포일러, 경사진 앞 부분과 뒷 유리는 모두 공기의 저항을 줄이기 위하여 개발 된 것이다.

일반적으로 자동차는 저속에서 운행 할 경우 공기는 자동차 주변을 조용히 흐르다가, 속도가 높아지면 차의 진로를 방해하기 시작한다.

차량의 성능이 좋아짐에 따라, 고성능 차뿐만 아니라 대량 생산하는 자동차 역시 공기 역학을 연구하고, 공기의 저항을 줄임으로 쾌적한 운행을 위해, 바람을 가르는 소리가 나지 않도록 개발하며, 비가 올 때 맞바람으로 와이퍼가 떠오르는 것을 막는 등, 운전의 안락성과 안정성을 위해 많은 연구가 진행되고 있다.

공기는 공기 속에서 물체가 움직일 때 물체를 누르는 성질을 가지고 있다. 달리는 자동차는 하늘을 나는 비행기의 공기 역학 보다 훨씬 복잡한 형태를 띠고 있다. 하지만, 자동차는 달리는 도로의 형태가 일정하지 않고, 타이어가 여러 방향으로 진동하면서 주행하기 때문에 공기 흐름의 패턴이 일정하지가 않다. 이런 이유 때문에 자동차 공기 저항은 아직도 개발 중이며, 자동차 디자인에 관한 연구 범위 역시 매우 광범위 하다.

이와 같이 공기의 움직임을 분석하여, 그 토대로 자동차 설계에 도입하는 작업은 매우 어려운 일이다. 특히, 주행 중인 차량의 움직임 중에서 공기의 힘만을 분리해서 알아보는 것은 더욱 힘든 일이다.

공기의 흐름을 연구하고 파악하기 위해서 윈드 터널이라 불리는 장치를 이용하여 자동차의 풍돌 실험을 하게 된다.

송풍기를 이용하여, 차량에 바람을 불어 넣어 공기의 흐름을 계산하고, 공기의 변화를 연구함으로 차체 주위에 일어나는 공기의 움직임을 계산하여 데이터화 한다.

각종 실험 데이터의 자료를 통하여, 자동차의 형상이 달라지게 된다.

면을 이루는 선이나, 결합 부위, 또는 부착물 간의 작은 공간까지 계산하여, 차량을 설계하게 되는 것이다.

이렇게 하므로, 공기가 엉키지 않고, 부드럽게 흐르도록 하므로 차량의 안정성과 정숙한 운전을 가능하게 하는 것이다.

차에서 발생하는 작은 공기의 소용돌이로도 차량의 운행에 영향을 미치게 되므로 차량의 공기 역학 연구는 끊임없이 반복 되는 것이다.

이 같은 에어로 다이나 믹스 연구는 고성능 승용차의 주행 안전성과, 최고 속도에 도달하기 위한 중요한 요소로써, 자동차 개발에 중요한 요소로 떠오르게 된 것이다.

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