1. 다음 중 대기압의 영향을 받는 계기가 아닌 것은?
속도계 : 피토관 원리 이용
고도계 : 대기압으로 측정
흡입다기관 압력계 : 흡기 다기관으로 유입되는 흡입 공기량이 대기압에 의해 작동되는 센서 플레이트의 움직임을 레버로 전달하여 연료 분배기 제어 플랜저의 행정을 변화시킴으로써 연료의 기본 분사량이 결정되는 방식이다.
✅ 정답: 4번
• 오일 압력계는 엔진 내부의 오일 압력을 측정하는 계기로, 대기압의 변화에 직접적인 영향을 받지 않습니다. 오일 압력은 엔진 작동 상태와 오일의 점도, 유량 등에 의해 결정되며, 외부 대기압과는 독립적으로 작동합니다. 따라서 대기압 변화에 관계없이 일정한 값을 유지하며 엔진의 윤활 시스템 상태를 파악하는 데 사용됩니다. 다른 계기들은 대기압을 기준으로 작동하는 반면, 오일 압력계는 폐쇄된 시스템 내의 압력을 측정한다는 점에서 차이가 있습니다.
• 오일 압력계는 엔진의 심장과 같은 역할을 하는 윤활 시스템의 건강 상태를 진단하는 중요한 지표입니다.
❌ 오답 분석 • 1번: 속도계는 피토관을 통해 유입되는 공기의 압력 차이를 이용하여 속도를 측정합니다. 이 압력은 대기압의 영향을 받으므로, 대기압 변화에 따라 속도계의 측정값도 변동될 수 있습니다. • 2번: 고도계는 대기압의 변화를 감지하여 고도를 측정하는 계기입니다. 대기압이 낮아질수록 고도가 높아지고, 대기압이 높아질수록 고도가 낮아지는 원리를 이용합니다. 따라서 대기압의 영향을 매우 직접적으로 받습니다. • 3번: 흡입다기관 압력계는 엔진 흡입다기관 내의 압력을 측정하는 계기로, 대기압을 기준으로 상대적인 압력을 측정합니다. 엔진 부하 변화에 따라 흡입 압력이 변동하며, 이 변화는 대기압의 영향을 받습니다.
? 핵심 개념 • 대기압은 고도, 온도, 습도 등 다양한 요인에 의해 변화하며, 항공기나 기상 관측 등에서 중요한 요소로 작용합니다. 특히, 대기압은 고도계와 같이 압력 변화를 감지하여 고도를 측정하는 계기들의 작동 원리에 핵심적인 역할을 합니다. • 항공 분야에서는 정압계, 속도계, 고도계 등이 대기압을 기준으로 작동하며, 이러한 계기들은 대기압 변화에 대한 보정이 필요합니다. 예를 들어, 이륙 전 고도계의 설정을 현재 대기압에 맞게 조정해야 정확한 고도 측정이 가능합니다. 또한, 오일 압력계와 같이 폐쇄된 시스템 내의 압력을 측정하는 계기는 대기압의 영향을 받지 않으므로, 별도의 보정이 필요하지 않습니다. 실무에서는 계기판의 정확성을 유지하기 위해 주기적인 점검과 보정이 필수적입니다. ⚙️
2. 비행 중 비행기의 전면에 작용하는 압력의 설명으로 맞는 것은?
전압이 일정하다
베르누이의 정리
1. 유체속도가 빠르면(동압이 크면) 정압이 낮아진다.
2. 유체속도는 정압에 반비례한다.
3. 정압은 속도와 반비례한다.
4. 유체속도는 압력과 밀접한 관계가 있다.
- 동압과 정압의 합은 항상 일정하므로 동압이 커지면 정압은 자아진다.
h: 높이(위치에너지)
v:유체가 흐르는 속도(운동에너지)
P(첫항):압력(일에너지)
p:밀도
비행 중 비행기의 전면에 작용하는 압력의 설명
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첫 번째 섹션: 정답 해설✅ 정답: 2번
비행 중 비행기의 전면에 작용하는 압력은 공기 밀도와 온도에 따라 달라집니다. 이 압력을 설명하는 공식은 '전압 = 동압 + 정압'입니다. 이 공식은 비행기의 전면에 작용하는 압력을 동압(동등하게 가해지는 압력)과 정압(정적 압력, 비행기의 고도에 따라 변하는 압력)의 합으로 설명합니다. 따라서, 전압 = 동압 + 정압이 정확한 설명입니다.
두 번째 섹션: 오답 분석❌ 오답 분석
• 1번: 비행기의 모든 면에 작용하는 압력은 같다. 이는 사실과 다릅니다. 비행기의 각 면에는 다른 압력이 작용합니다. 전면에는 전압이 작용하고, 후면에는 후압이 작용하며, 측면에는 측압이 작용합니다.
• 3번: 공기밀도가 증가하면 감소한다. 이는 사실과 반대입니다. 공기 밀도는 실제로 증가할 수 있으며, 이는 비행기의 고도에 따라 달라집니다.
• 4번: 공기온도가 증가하면 증가한다. 이는 사실과 반대입니다. 공기 온도는 실제로 증가할 수 있으며, 이는 비행기의 고도에 따라 달라집니다.
세 번째 섹션: 핵심 개념? 핵심 개념
비행기의 전면에 작용하는 압력은 공기 밀도와 온도에 달라지며, 동압과 정압의 합으로 설명할 수 있습니다. 비행기 설계자와 운영자들은 이 압력을 정확하게 이해하여 비행기의 안전과 효율성을 유지해야 합니다.
3. 비행기의 무게중심 위치가 정상 범위에서 앞쪽으로 이동했을 때의 상황으로 맞는 것은?
✅ 정답: 2번
• 비행기 무게중심이 앞쪽으로 이동하면, 꼬리 날개에 가해지는 하향력이 증가하여 안정성이 향상됩니다. 이는 특히 실속 및 스핀 상황에서 회복력을 좋게 만듭니다. 무게중심이 앞쪽에 위치하면 실속 발생 시 기수가 아래로 꺾이는 경향이 있어, 실속에서 벗어나기 쉬워지며, 스핀 상황에서도 꼬리 날개의 효과적인 제어로 인해 회복이 용이해집니다. 따라서 무게중심이 앞쪽으로 이동했을 때 실속 및 스핀 상황에서 회복력이 좋아진다는 설명이 가장 정확합니다.
❌ 오답 분석 • 1번: 가로안정성은 무게중심이 앞쪽으로 이동하면 오히려 좋아집니다. 무게중심이 앞쪽에 위치하면 꼬리 날개의 효과가 증대되어 비행기의 안정성을 높이기 때문입니다. 따라서 가로안정성이 나빠진다는 설명은 틀렸습니다. • 3번: 실속 회복능력은 무게중심이 앞쪽으로 이동하면 좋아집니다. 기수가 아래로 꺾이는 경향이 있어 실속에서 벗어나기 쉬워지기 때문입니다. 스핀 회복력 또한 무게중심이 앞쪽에 위치하면 꼬리 날개의 제어 효과가 증대되어 좋아집니다. • 4번: 실속 회복능력은 무게중심이 앞쪽으로 이동하면 좋아집니다. 스핀 회복력 또한 무게중심이 앞쪽에 위치하면 꼬리 날개의 제어 효과가 증대되어 좋아집니다. 따라서 실속 회복능력이 나빠지고 스핀 회복력이 좋아진다는 설명은 틀렸습니다.
? 핵심 개념 • 비행기의 무게중심 위치는 비행 안정성에 매우 중요한 영향을 미칩니다. 무게중심이 앞쪽에 위치하면 안정성이 증가하지만, 조종성이 감소할 수 있으며, 무게중심이 뒤쪽에 위치하면 조종성은 증가하지만 안정성이 감소합니다. • 실속은 날개에 흐르는 공기가 분리되어 양력이 감소하는 현상이며, 스핀은 실속 상태에서 비행기가 회전하는 현상입니다. 무게중심 위치는 실속 및 스핀 발생 시 비행기의 반응에 큰 영향을 미치므로, 비행 전 무게중심 위치를 확인하고 적절하게 조절하는 것이 중요합니다. 실무적으로는 비행기 제작사의 매뉴얼에 명시된 무게중심 범위를 준수해야 안전한 비행을 할 수 있습니다. ✈️
4. 비행기에 고정피치 프로펠러를 장착하고 시운전 중 진동이 느껴졌다. 다음 중 추정되는 원인으로 맞는 것은?
대부분 볼트 조임이 일정치 않고, 프로펠러 플롭반란스가 안맞을 경우다.
정답 해설
✅ 정답: 1번
비행기에 고정피치 프로펠러를 장착하고 시운전 중 진동이 느껴졌을 때, 원인으로 추정되는 프로펠러 장착 볼트의 조임치가 일정하지 않다. 이는 프로펠러가 완벽하게 장착되지 않았을 때 발생하는 현상입니다. 정착된 볼트가 조임치가 일정하지 않다면, 프로펠러가 동체와 함께 회전할 때 발생하는 진동이 늘어나게 됩니다. 이를 방지하기 위해, 프로펠러를 장착할 때는 충분한 조심과 정확성을 요합니다.
이러한 문제는 실무에서 중요하게 고려해야 할 부분입니다. 비행기 엔진의 성능과 안정성은 프로펠러의 올바른 장착과 조임에 크게依存하는데, 이를 무시할 경우에는 비행기의 안전과 성능이 위험하게 됩니다.
오답 분석
❌ 오답 분석
• 2번: 프로펠러의 표면이 거칠다는 것은 실제로 비행기의 성능에 영향을 줄 수 있는 요인입니다. 그러나 이 경우에는 진동이 느껴지는 원인이 아닙니다. 진동은 프로펠러와 동체의 조합에 따라 발생하는 현상이기 때문에, 프로펠러의 표면이 거칠다는 것만으로는 진동을 설명할 수 없습니다.
• 3번: 엔진 출력에 비해 큰 마찰수에 적당한 프로펠러를 장착했다는 것은 실제로 프로펠러의 성능에 영향을 줄 수 있습니다. 그러나 이 경우에는 진동이 느껴지는 원인이 아닙니다. 진동은 프로펠러와 동체의 조합에 따라 발생하는 현상이기 때문에, 엔진 출력과 프로펠러의 마찰수만 고려하여 진동을 설명할 수 없습니다.
• 4번: 프로펠러의 장착과 관련이 없다는 것은 실제로 틀린 해석입니다. 비행기 엔진의 성능과 안정성은 프로펠러의 올바른 장착에 크게依存하기 때문입니다.
핵심 개념
? 핵심 개념
비행기 엔진의 성능과 안정성은 프로펠러의 올바른 장착과 조임에 크게依存합니다. 이를 보장하는 실무적 지식은 다음과 같습니다.
- 프로펠러를 장착할 때는 충분한 조심과 정확성을 요합니다.
- 프로펠러의 장착 볼트는 조임치가 일정해야 하며, 완벽하게 조임되어야 합니다.
- 비행기 엔진의 성능과 안정성은 프로펠러의 올바른 장착에 크게依존합니다.
이러한 지식은 비행기 엔지니어와 관련 직종의 실무에서 매우 중요합니다. 비행기 엔진의 성능과 안정성을 보장하기 위해서는, 프로펠러의 올바른 장착과 조임에 대한 정확한 지식을 필요로 합니다.
5. 비행중 항공기의 날개에 걸리는 응력에 관해서 바르게 설명한 것은?
✅ 정답: 2번
• 비행 중인 항공기의 날개는 유동에 의해 위아래 압력 차이가 발생하며, 이 압력 차이는 날개에 응력을 발생시킵니다. 윗면은 공기가 더 빠르게 흐르면서 압력이 낮아지고, 아랫면은 상대적으로 압력이 높아집니다. 이 압력 차이로 인해 날개 윗면은 압축응력을, 아랫면은 인장응력을 받게 됩니다. 따라서 윗면에는 압축응력이, 아랫면에는 인장응력이 생긴다는 2번이 정답입니다.
❌ 오답 분석 • 1번: 윗면에는 인장응력이 아랫면에는 압축응력이 생긴다는 설명은 압력 차이에 대한 이해가 부족한 결과입니다. 실제로는 윗면의 압력이 낮아져 압축응력이, 아랫면의 압력이 높아져 인장응력이 발생합니다. • 3번: 윗면과 아래면 모두 압축응력이 생긴다는 것은 날개의 양력 발생 원리를 설명하지 못합니다. 양력은 압력 차이에 의해 발생하며, 윗면과 아랫면의 응력은 서로 반대 방향으로 작용합니다. • 4번: 윗면과 아랫면 모두 인장응력이 생긴다는 설명 역시 압력 차이를 고려하지 않은 잘못된 이해입니다. 윗면의 낮은 압력은 날개를 압축시키는 방향으로 작용하며, 이는 압축응력으로 나타납니다.
? 핵심 개념 • 항공기 날개에 작용하는 응력은 베르누이의 원리와 양력 발생 원리와 밀접하게 관련되어 있습니다. 베르누이의 원리에 따르면 유속이 빠른 곳은 압력이 낮아지고, 유속이 느린 곳은 압력이 높아집니다. • 날개 단면의 형상(에어포일)은 윗면의 유속을 빠르게 하고 아랫면의 유속을 느리게 하여 압력 차이를 만들고, 이 압력 차이가 양력을 발생시키는 원리입니다. 이러한 압력 차이는 날개에 응력을 발생시키며, 날개의 구조 설계 시 반드시 고려해야 할 중요한 요소입니다. 실제 항공기 설계에서는 이러한 응력 분포를 정확히 예측하고, 날개가 안전하게 하중을 지탱할 수 있도록 구조적인 강도를 확보해야 합니다.
6. 연료탱크는 온도팽창을 고려하여 여유 공간이 있어야 하는데 어느 정도의 여유 공간이 필요한가?
2% 이상
정답 해설
✅ 정답: 1번: 2% 이상
연료탱크는 온도 팽창을 고려하여 여유 공간이 필요합니다. 온도 팽창은 연료의 온도가 높아질 때 발생하는 현상으로, 연료의 부피가 증가합니다. 이 때문에 연료탱크는 충분한 여유 공간이 있어야 하며, 일반적으로 2% 이상의 여유 공간이 필요합니다. 이 여유 공간을 제공함으로써, 연료탱크는 온도 팽창을 적절히 처리할 수 있습니다. 2% 이상의 여유 공간은 연료탱크가 연료의 온도 증가에 따라 부피가 증가하는 것을 상쇄할 수 있도록 해주기 때문에 필수적인 여유 공간입니다.
오답 분석
❌ 오답 분석
• 2번: 4% 이상: 4% 이상의 여유 공간은 연료탱크의 설계에 너무 큰 여유를 제공해준다. 연료탱크의 설계는 효율적인 공간 사용을 목표로 하지만, 여유 공간이 너무 많으면 연료탱크의 공간 낭비를 초래할 수 있다. 또한, 4% 이상의 여유 공간은 연료탱크의 용량을 과대평가할 수 있다.
• 3번: 6% 이상: 6% 이상의 여유 공간은 연료탱크의 설계에 과도한 여유를 제공해준다. 연료탱크의 설계는 효율적인 공간 사용을 목표로 하지만, 여유 공간이 너무 많으면 연료탱크의 공간 낭비를 초래할 수 있다.
• 4번: 8% 이상: 8% 이상의 여유 공간은 연료탱크의 설계에 극단적인 여유를 제공해준다. 연료탱크의 설계는 효율적인 공간 사용을 목표로 하지만, 여유 공간이 너무 많으면 연료탱크의 공간 낭비를 초래할 수 있다.
핵심 개념
? 핵심 개념
연료탱크의 여유 공간은 연료의 온도 팽창을 고려하여 설계해야 한다. 연료의 온도 팽창은 연료의 부피를 증가시키기 때문에, 연료탱크는 충분한 여유 공간이 있어야 한다. 일반적으로 2% 이상의 여유 공간이 필요하며, 이는 연료탱크가 연료의 온도 증가에 따라 부피가 증가하는 것을 상쇄할 수 있도록 해주기 때문에 필수적인 여유 공간이다. 연료탱크의 설계는 효율적인 공간 사용을 목표로 하지만, 여유 공간이 너무 많으면 연료탱크의 공간 낭비를 초래할 수 있다.
7. 다음 모노코크(monocoque)구조에서 항공 역학적인 힘을 대부분 담당하는 부재는 어느 것인가?
✅ 정답: 2번
• 모노코크 구조는 외피가 하중을 직접 받아 구조 전체의 강도를 담당하는 방식입니다. 따라서 항공 역학적인 힘, 즉 양력, 항력, 추력 등은 외피를 통해 프레임, 세로지, 정형재 등으로 분산됩니다. 외피는 단순히 덮개 역할을 하는 것이 아니라, 구조물의 주요 하중 지지 부재로서 기능하며, 특히 얇고 넓은 면적을 통해 응력을 효과적으로 분산시키는 역할을 합니다. 모노코크 구조의 효율성은 외피의 재료 강도와 설계에 크게 좌우됩니다.
❌ 오답 분석 • 1번: 뼈대(frame)는 모노코크 구조의 형태를 유지하고 외피의 변형을 방지하는 역할을 하지만, 주된 하중을 직접적으로 담당하지는 않습니다. 프레임은 외피로부터 전달된 하중을 분산시키는 보조적인 역할을 수행합니다. • 3번: 세로지(stringer)는 외피의 좌굴을 방지하고 하중을 프레임으로 전달하는 역할을 합니다. 세로지는 외피의 강성을 높여주지만, 항공 역학적인 힘을 대부분 담당한다고 보기는 어렵습니다. • 4번: 정형재(former)는 동체나 날개의 단면 형상을 유지하고 프레임과 세로지를 연결하는 역할을 합니다. 정형재는 주로 형태 유지에 기여하며, 하중 지지 역할은 상대적으로 미미합니다.
? 핵심 개념 • 모노코크 구조는 ‘단일 껍질’이라는 의미로, 외피 자체가 주요 하중 지지 부재 역할을 하는 구조 방식입니다. 이는 기존의 뼈대와 외피가 분리된 구조와 달리, 외피가 하중을 받아 전체적인 강도를 확보하는 특징을 가집니다. • 모노코크 구조는 항공기, 자동차, 선박 등 다양한 분야에서 경량화와 강도 확보를 위해 활용됩니다. 특히 항공기에서는 무게를 줄여 연료 효율을 높이고, 동시에 안전성을 확보하기 위해 모노코크 구조가 널리 사용됩니다. 실무에서는 외피의 재료 선정, 두께, 리벳 간격 등이 성능에 큰 영향을 미치므로, 정밀한 설계와 분석이 필수적입니다.
8. 날개 골의 받음각이 증가하여 흐름의 떨어짐 현상이 발생하면 양력과 항력의 변화는?
일반적으로 항력이라 함은, 비행기의 전진을 방해하는 힘으로 추진력에 반대로 작용하며 유해항력과 유도항력으로 구분된다.
항력은 항공기의 표면으로부터 발생하는 마찰이나 항공기 주위를 흐르는 공기가 표면으로부터 반사되거나, 구조자체 때문에 상호간섭을 받음으로 인하여 생기는 것으로 높은 camber나 넓은 면적의 날개일수록 더 많은 항력이 발생한다.
속도를 증가시키거나 받음각을 증가시키게 되면 양력과 동시에 항력도 역시 증가하게 된다.
형상 항력은 기체가 공기와 부딪혀서 생기는 항력이고, 유도 항력은 기체에 양력이 발생할 때 부수적으로 생기는 항력이다.
유도항력은 풍판에 양력이 발생할 때 풍판에 의해 발생하는 항공 역학적인 항력을 말한다.
받음각(AOA)를 증가시켜 양력을 증가시킬 때 생기는 항력으로 받음각이 클수록 유도항력은 커지게 된다.
속도를 증가시킬 경우, 어느 정도의 양력은 증가하고, 상대풍에 대한 받음각은 상대적으로 감소하므로 유도항력은 감소하게 된다.
유해항력은 항공기의 외부형태에 의해서 발생하는 항력으로 날개표면과 공기사이에 마찰이나 공기흐름의 간섭으로 발생하며, 속도의 제곱에 비례한다.
날개 골의 받음각이 증가하여 흐름의 떨어짐 현상이 발생하면 양력과 항력의 변화는?
첫 번째 섹션: 정답 해설 ✅
정답: 4번
날개 골의 받음각이 증가하여 흐름의 떨어짐 현상이 발생하면, 항력은 증가하는 반면 양력은 감소한다. 이는 날개 골의 받음각이 증가하여 공기 흐름이 더 느려지면서 항력이 증가하는 결과를 낳기 때문이다. 또한, 날개 골의 받음각이 증가하면 공기 흐름이 더 느려지면, 날개에 작용하는양력도 감소하게 된다. 따라서 날개 골의 받음각이 증가하여 흐름의 떨어짐 현상이 발생하면, 항력이 급격히 증가하고 양력은 감소한다.
두 번째 섹션: 오답 분석 ❌
❌ 오답 분석
• 1번: 양력과 항력이 모두 증가한다 - 날개 골의 받음각이 증가하여 흐름의 떨어짐 현상이 발생하면 항력이 증가하지만, 양력은 감소하므로 이 답은 틀림.
• 2번: 양력과 항력이 모두 감소한다 - 날개 골의 받음각이 증가하여 흐름의 떨어짐 현상이 발생하면 항력이 증가하고 양력도 감소하므로 이 답은 틀림.
• 3번: 양력의 증가하고 항력은 감소한다 - 날개 골의 받음각이 증가하여 흐름의 떨어짐 현상이 발생하면 항력이 증가하고 양력은 감소하므로 이 답은 틀림.
세 번째 섹션: 핵심 개념 ?
? 핵심 개념
날개 골의 받음각이 증가하여 흐름의 떨어짐 현상은 항력이 증가하고 양력이 감소하는 결과를 낳는다. 이는 날개 골의 받음각이 증가하여 공기 흐름이 더 느려지면서 항력이 증가하고, 공기 흐름이 더 느려지면 날개에 작용하는 양력이 감소하기 때문이다. 이러한 현상은 항공기나 비행기 설계에서 중요하게 고려되어야 하는 요소이다.
날개 골의 받음각이 증가하여 흐름의 떨어짐 현상이 발생하면 양력과 항력의 변화는 항력이 증가하고 양력이 감소하는 결과를 낳는다. 이러한 현상은 항공기나 비행기 설계에서 중요하게 고려되어야 하는 요소이므로, 날개 골의 받음각을 조절하여 항력을 최소화하고 양력을 최대화하는 것이 중요하다.
9. 다음 중 비행기의 이륙 성능과 대기압력의 관계를 설명한 것이다. 대기압력의 조건을 동일하다고 가정했을 때 맞는 것은?
공기밀도는 압력에 비례하고, 온도와 습도에 반비례한다.
즉, 대기압력이 높아지면 공기밀도는 증가하고, 밀도가 증가하면 양력이 증가하게 되고, 이륙거리는 짧아지게 된다.
정답 해설
✅ 정답: 3번
대기압력이 높아지면 공기는 더 빽빽하게 밀집되어 공기 밀도가 증가합니다. ✈️ 공기 밀도가 높아지면 날개 위아래의 압력 차이가 커져 동일한 속도에서도 더 큰 양력을 발생시킬 수 있습니다. 따라서 양력이 증가하면 비행기가 이륙하는 데 필요한 속도에 더 빨리 도달할 수 있게 되어 이륙 거리가 감소하게 됩니다. 즉, 대기압력 상승은 이륙 성능 향상에 긍정적인 영향을 미칩니다.
오답 분석
❌ 오답 분석
• 1번: 대기압력이 높아지면 공기 밀도는 증가하지만, 양력 또한 증가하여 이륙 거리는 감소하므로 '이륙거리 증가'는 틀렸습니다.
• 2번: 대기압력이 높아지면 공기 밀도가 증가하면서 양력은 감소하는 것이 아니라 증가합니다. 따라서 '양력 감소'는 오답입니다.
• 4번: 대기압력이 높아지면 공기 밀도가 증가하여 양력이 증가하므로 이륙 거리는 감소합니다. '이륙거리 감소'는 맞지만, '양력 감소'가 틀렸으므로 정답이 될 수 없습니다.
핵심 개념
? 핵심 개념
비행기의 이륙 성능은 공기 밀도에 크게 영향을 받습니다. 공기 밀도가 높을수록 날개에서 발생하는 양력이 증가하여 더 짧은 거리에서 이륙할 수 있습니다. ? 이는 고도가 낮고 대기압력이 높은 환경에서 이륙이 더 용이하다는 것을 의미하며, 반대로 고도가 높고 대기압력이 낮은 환경에서는 이륙 거리가 길어집니다.
• 실무 적용 포인트: 실제 비행 계획 시에는 이륙 공항의 기상 조건, 특히 대기압력을 고려하여 이륙 성능을 계산하고 안전한 이륙을 위한 속도와 거리를 결정합니다. 또한, 항공기 제조사는 각 항공기의 이륙 성능표를 제공하며, 이는 다양한 대기압력 조건에서의 이륙 거리를 보여줍니다.
• 배경 지식: 베르누이의 원리에 따라 유체의 속도가 빨라지면 압력이 낮아지고, 속도가 느려지면 압력이 높아집니다. 비행기 날개는 이러한 원리를 이용하여 양력을 발생시키며, 공기 밀도가 높을수록 동일한 속도에서 더 큰 압력 차이를 만들어낼 수 있습니다.
10. 무풍 상태에서 지상에 계류 중인 비행기의 날개에 작용하는 압력을 설명한 것으로 맞는 것은?
지상에 계류 중이고 무풍이므로 양역이 없는 상태이다. 그러므로 압력은 날개의 아랫부분과 윗부분은 같을 것이다.
정답 해설
✅ 정답: 3번
날개의 아랫부분과 윗부분의 압력에 대한 설명을 이해하려면, 첫째로 날개에 작용하는 압력의 원인을 살펴봐야 합니다. 날개는 공기와의 상호작용으로 인해 압력을 받습니다. 날개의 아랫부분은 공기를 밀어내고, 윗부분은 공기를 받습니다. 이러한 공기와의 상호작용으로 인해 날개의 아랫부분과 윗부분의 압력은 서로 동일합니다.
또한, 날개의 형태는 압력에 영향을 미치지 않습니다. 날개의 형태는 공기의 흐름을 변경할 수 있지만, 날개의 아랫부분과 윗부분의 압력 자체는 영향을 받지 않습니다. 따라서, 날개의 형태에 따라 다르다고 생각하는 것은 올바른 설명이 아닙니다.
오답 분석
❌ 오답 análysis 형식으로 시작
• 1번: 날개의 아랫부분의 압력보다 윗부분을 누르는 압력이 높다.
날개의 아랫부분의 압력을 윗부분의 압력보다 높게 생각하는 이는, 날개에 작용하는 압력의 원인을 제대로 이해하지 못한 것으로 보입니다. 날개는 공기와의 상호작용으로 인해 압력을 받으며, 날개의 아랫부분과 윗부분의 압력은 서로 동일합니다.
• 2번: 날개의 윗부분의 압력이 아랫부분을 들어 올리는 압력보다 높다.
날개의 윗부분의 압력을 아랫부분의 압력보다 높게 생각하는 이는, 날개의 형태에 따른 압력의 차이를 고려해야 하지만, 날개의 형태가 압력을 변경하지 않는다는 사실을 간과한 것으로 보입니다.
• 4번: 날개의 형태에 따라 다르다.
날개의 형태에 따라 압력을 다르게 생각하는 이는, 날개에 작용하는 압력의 원인을 제대로 이해하지 못한 것으로 보입니다. 날개의 형태는 공기의 흐름을 변경할 수 있지만, 날개의 아랫부분과 윗부분의 압력 자체는 영향을 받지 않습니다.
핵심 개념
? 핵심 개념 형식으로 시작
날개의 아랫부분과 윗부분의 압력을 이해하려면, 날개에 작용하는 압력의 원인을 파악해야 합니다. 날개의 아랫부분은 공기를 밀어내고, 윗부분은 공기를 받습니다. 이러한 공기와의 상호작용으로 인해 날개의 아랫부분과 윗부분의 압력은 서로 동일합니다. 이러한 사실을 이해하면, 날개에 작용하는 압력을 더 잘 이해할 수 있습니다.
11. 비행기에 작용하는 4가지 힘으로 맞는 것은 어느 것인가?
양력, 항력,추력,중력(무게)
✅ 정답: 1번
• 비행기에 작용하는 4가지 힘은 추력, 양력, 항력, 무게입니다. 추력은 비행기를 앞으로 나아가게 하는 힘이고, 양력은 날개에서 발생하는 위로 뜨는 힘입니다. 항력은 공기 저항에 의해 생기는 뒤로 밀어내는 힘이며, 무게는 지구 중력에 의해 아래로 작용하는 힘입니다. 이 네 가지 힘의 균형과 상호작용이 비행기의 비행을 가능하게 합니다.
❌ 오답 분석 • 2번: 하중은 비행기에 실린 짐이나 승객의 무게를 의미하며, 비행기에 작용하는 기본적인 힘의 종류는 아닙니다. 무게는 하중을 포함하는 더 포괄적인 개념입니다. • 3번: 모멘트는 회전력을 의미하며, 비행기의 움직임에 영향을 주지만 4가지 기본적인 힘에 포함되지는 않습니다. 중력은 무게와 같은 의미로 사용될 수 있지만, 일반적으로 비행 역학에서는 무게라는 용어를 더 많이 사용합니다. • 4번: 비틀림력은 날개에 작용하는 힘 중 하나이지만, 비행기에 작용하는 4가지 기본적인 힘에 포함되지는 않습니다. 중력은 무게와 같은 의미로 사용될 수 있지만, 일반적으로 비행 역학에서는 무게라는 용어를 더 많이 사용합니다.
? 핵심 개념 • 비행기는 공기 중에서 움직이기 때문에, 공기와 관련된 힘들이 작용합니다. 이 힘들은 추력, 양력, 항력, 무게이며, 이 네 가지 힘의 균형을 통해 비행은 유지됩니다. • 추력은 엔진이나 프로펠러에 의해 발생하며, 양력은 날개의 모양과 받음각에 의해 발생합니다. 항력은 비행기의 속도와 모양에 따라 달라지며, 무게는 비행기의 질량과 중력 가속도에 의해 결정됩니다. 이러한 힘들을 이해하는 것은 비행 원리를 파악하고, 안전한 비행을 수행하는 데 필수적입니다. 비행 훈련 시, 이 4가지 힘의 상호 관계를 이해하고 조종하는 것이 중요하며, 실제 비행 상황에서 끊임없이 변화하는 힘의 균형을 유지해야 합니다.
12. 왕복 엔진의 윤활유의 역할이 아닌 것은?
문제 해설
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정답 해설✅ 정답: 4번: 방빙력
윤활유의 역할을 살펴보면, 엔진의 윤활유는 엔진 내부의 이동 부품을 윤활하여 에너지 손실을 줄이고 엔진 성능을 향상하는 역할을 합니다. 이 중에서 방빙력은 엔진의 윤활유가 수행하는 역할 중 하나로, 엔진 내부의 열을 배출하는 역할을 하며 엔진의 온도 관리에 중요한 역할을 합니다. 따라서 윤활유의 역할 중 방빙력이 아닌 것은 방빙력입니다.
오답 분석❌ 오답 분석
• 1번: 윤활력 - 윤활력은 엔진의 윤활유가 수행하는 역할 중 하나로, 엔진 내부의 부품 간의 마찰을 줄이며 엔진 성능을 향상하는 역할을 합니다. 따라서 윤활력은 윤활유의 역할 중 하나입니다.
• 2번: 냉각력 - 냉각력은 엔진의 냉각 시스템이 수행하는 역할 중 하나로, 엔진의 온도를 관리하는 역할을 합니다. 냉각력은 윤활유의 역할과는 다릅니다.
• 3번: 기밀력 - 기밀력은 엔진의 윤활유가 수행하는 역할 중 하나로, 엔진 내부의 부품 간의 마찰을 줄이며 엔진 성능을 향상하는 역할을 합니다. 기밀력은 윤활유의 역할 중 하나입니다.
? 핵심 개념
윤활유는 엔진 내부의 이동 부품을 윤활하여 에너지 손실을 줄이고 엔진 성능을 향상하는 역할을 합니다. 엔진 내부의 부품 간의 마찰을 줄인다. 또한 엔진 내부의 열을 배출하여 엔진의 온도 관리에 중요한 역할을 합니다. 이를 위해 엔진의 윤활유는 다양한 역할을 수행하며, 이를 이해하는 것이 엔진 관리와 관련하여 중요한 지식입니다.
13. 일반적으로 보조날개(alierons)가 날개의 끝에 장착되는데 그 이유는?
보조날개 - 항공기의 좌우 주익(主翼)의 바깥쪽 뒷면에 붙어 있는 가동익(可動翼)으로 기체의 롤링을 조정하는 데 사용한다. 특히 기체가 선회시 기축(기수에서 꼬리를 연하는선)을 중심으로 선회량에 맞는 경사를 주어 일정한 반지름으로 선회 비행이 가능하게 함.
✅ 정답: 4번
• 보조날개(ailerons)는 날개의 롤(roll) 제어를 담당하는 조종면입니다. 날개 끝에 장착하는 이유는 보조날개를 작동시켰을 때 발생하는 토크(torque)에 대한 반작용을 극대화하기 위해서입니다. 날개 끝으로 갈수록 지면과의 거리가 멀어지므로, 동일한 힘을 가했을 때 더 큰 회전 모멘트를 얻을 수 있습니다. 따라서 날개 끝에 장착함으로써 작은 힘으로도 효과적인 롤 제어를 가능하게 합니다. 즉, 보조날개의 효과를 높이기 위해 날개 끝에 장착하는 것이 가장 주된 이유입니다.
❌ 오답 분석 • 1번: 날개의 구조강도 때문에 보조날개를 날개 끝에 장착하는 것은 아닙니다. 구조강도는 날개 전체의 설계에 의해 결정되며, 보조날개 장착 위치가 구조강도에 직접적인 영향을 미치지는 않습니다. • 2번: 익단 실속을 지연시키는 것은 날개 끝에 보조날개를 장착하는 직접적인 목적이 아닙니다. 익단 실속 지연은 날개 형상 설계나 슬릿, 보어 등의 장치를 통해 이루어집니다. 보조날개는 실속 현상 자체를 방지하는 역할보다는 롤 제어에 집중합니다. • 3번: 나선회전(spiral dive)을 방지하는 것은 방향타(rudder)와 에일러론의 협동적인 사용으로 이루어집니다. 보조날개만으로는 나선회전을 효과적으로 방지할 수 없습니다. 나선회전 방지는 주로 방향타를 사용하여 선회 방향과 반대 방향으로 조종하는 방식으로 해결합니다.
? 핵심 개념 • 보조날개는 항공기의 롤 제어를 위한 핵심적인 조종면이며, 날개 끝에 장착함으로써 작은 힘으로도 큰 롤 제어 효과를 얻을 수 있습니다. 이는 레버의 원리와 유사하게, 회전축으로부터 멀리 떨어진 곳에 힘을 가할수록 더 큰 토크가 발생한다는 물리적 원리에 기반합니다. • 항공기 조종면의 위치 선정은 단순히 기능적인 측면뿐만 아니라, 항공기의 안정성, 조종성, 그리고 구조적인 측면까지 고려하여 결정됩니다. 예를 들어, 보조날개 외에도 방향타, 승강타 등의 조종면 위치는 항공기의 전체적인 성능에 영향을 미치므로 신중하게 설계됩니다. 실무적으로는 항공기 설계 시 공력 해석 및 비행 시뮬레이션을 통해 최적의 조종면 위치를 결정합니다.
14. 꼬리날개(empennage)를 구성하는 것으로 맞는 것은?
항공기의 안정을 유지하고 방향을 바꾸는 구실을 하는 항공기의 꼬리 부분. 수평 안전판, 수직 안전판, 방향키, 승강키 따위로 이루어져 있다.미익(尾翼)
꼬리날개(empennage) 구성 요소
첫 번째 섹션: 정답 해설✅ 정답: 2번
꼬리날개(empennage)는 항공기 구조의 일부로, 항공기의 안정성을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 2번이 정답인 이유는 방향타, 수직안정판, 승강타, 수평안정판이 꼬리날개의 구성 요소입니다.
방향타는 항공기의 오랜다이브를 방지하고, 수직안정판은 항공기의 수직 안정성을 유지하는 데 도움을 줍니다. 승강타는 항공기의 승강을 도우며, 수평안정판은 항공기의 수평 안정성을 유지하는 데 도움을 줍니다. 이러한 구성 요소들은 항공기 구조의 안정성을 유지하는 데 필수적입니다.
두 번째 섹션: 오답 분석❌ 오답 분석
• 1번: 플랩, 보조날개, 승강타, 수직안정판
플랩은 항공기 앞쪽에 위치하는 날개로, 보조날개는 항공기 뒤쪽에 위치하는 날개입니다. 하지만 보조날개는 꼬리날개의 구성 요소가 아닙니다. 따라서 1번이 틀렸습니다.
• 3번: 플랩, 방향타, 수평안정판, 수직안정판
플랩은 항공기 앞쪽에 위치하는 날개로, 따라서 꼬리날개의 구성 요소가 아닙니다. 따라서 3번이 틀렸습니다.
• 4번: 보조날개, 프랩, 방향타, 수평안정판
보조날개는 항공기 뒤쪽에 위치하는 날개로, 따라서 꼬리날개의 구성 요소가 아닙니다. 프랩 또한 항공기 앞쪽에 위치하는 날개로, 따라서 꼬리날개의 구성 요소가 아닙니다. 따라서 4번이 틀렸습니다.
? 핵심 개념
항공기 구조의 안정성을 유지하는 데 중요한 역할을 하는 꼬리날개(empennage)에 대해 알아야 할 핵심 지식은 다음과 같습니다. 꼬리날개의 구성 요소인 방향타, 수직안정판, 승강타, 수평안정판은 항공기 구조의 안정성을 유지하는 데 필수적입니다. 따라서 항공기 구조의 설계와 관련된 실무에 적용되는 지식으로, 항공기 엔지니어 및 관련 직종에 필수적인 지식입니다.
15. 세미-모노코크(monocoque)구조에 대한 설명으로 옳은 것은?
✅ 정답: 3번
• 세미-모노코크 구조는 외피가 하중을 분담하는 것이 특징입니다. 외피는 단순한 덮개 역할을 넘어, 차체 강성에 중요한 기여를 하며 특히 꼬임 강성 및 전단 응력에 대한 저항을 담당합니다. 따라서 외피가 전단응력을 담당한다는 설명이 정답입니다. 이는 모노코크 구조의 기본적인 원리를 이해하고 있어야 풀 수 있는 문제입니다. 세미-모노코크는 모노코크 구조에서 일부 골격을 보강하여 강성을 높인 형태입니다.
❌ 오답 분석 • 1번: 세미-모노코크 구조는 오히려 내부 공간을 효율적으로 활용할 수 있도록 설계됩니다. 외피와 골격이 함께 하중을 분담하여 구조물의 전체적인 크기를 줄이고, 내부 공간을 넓게 확보할 수 있습니다. • 2번: 외피는 단순히 기하학적인 외형을 유지하는 것이 아니라, 하중을 지지하고 충격 에너지를 흡수하는 중요한 역할을 수행합니다. 외피의 형태는 공기역학적 성능에도 영향을 미치므로, 단순한 외형 유지 이상의 의미를 가집니다. • 4번: 세미-모노코크 구조에서는 하중이 골격에만 집중되는 것이 아니라, 외피와 골격이 함께 분담합니다. 외피가 하중을 분담함으로써 골격의 부담을 줄이고, 전체적인 구조의 강성을 높일 수 있습니다.
? 핵심 개념 • 세미-모노코크 구조는 항공기, 자동차, 선박 등 다양한 분야에서 사용되는 구조 방식입니다. 외피와 골격이 서로 협력하여 하중을 지지하며, 이는 구조물의 강성을 높이고 무게를 줄이는 데 기여합니다. • 모노코크 구조는 껍데기(외피) 자체가 하중을 지지하는 구조이며, 세미-모노코크는 모노코크 구조에 골격을 추가하여 강성을 보강한 형태입니다. 실무에서는 충돌 안전성 확보를 위해 세미-모노코크 구조가 널리 활용되며, 특히 자동차 차체 설계에 중요한 개념입니다. 외피의 재료 선정 및 형상 설계는 전체적인 구조 성능에 큰 영향을 미치므로, 신중하게 고려해야 합니다.
16. 관의 직경이 일정하지 않은 관을 통과하는 유체(공기)의 속도, 동압, 정합의 관계의 설명 중 바른 것은?
정답 해설
✅ 정답: 1번
관의 직경이 일정하지 않은 관을 통과하는 유체(공기의) 속도, 동압, 정합의 관계를 설명하는 문제입니다. 이 문제의 정답은 1번 '직경이 작은 부분의 공기흐름은 속도가 빨라지고 동압은 커지고 정압은 작아진다'입니다. 이유는 다음과 같습니다.
• 관의 직경이 작을수록 관 내부의 유체의 속도가 빨라집니다. 이는 관의 직경이 작을수록 유체가 관을 통과하는 시간이 짧아져 속도가 빨라지기 때문입니다.
• 관의 직경이 작을수록 유체의 동압이 커집니다. 동압은 유체가 관을 통과하는 속도에 의해 결정되기 때문에, 관의 직경이 작을수록 관 내부의 동압이 커집니다.
• 관의 직경이 작을수록 유체의 정압이 작아집니다. 정압은 유체의 속도가 느릴수록 커지기 때문에, 관의 직경이 작을수록 관 내부의 정압이 작아집니다.
오답 분석
❌ 오답 분석
각 오답의 이유는 다음과 같습니다.
• 2번: 직경이 넓은 부분의 공기흐름은 속도가 빨라지고 동압은 커지고 정압은 작아진다. 이는 앞서 설명한 것과 정반대이므로 틀립니다.
• 3번: 관의 직경과 관계없이 흐름의 속도가 같고 동압과 정압의 변화는 일정하다. 이는 관의 직경이 작을수록 유체의 속도가 빨라지기 때문에 틀립니다.
• 4번: 직경이 작은 부분의 공기흐름은 속도가 느려지고 동압은 커지고 정압은 작아진다. 이는 앞서 설명한 것과 반대이므로 틀립니다.
핵심 개념
? 핵심 개념
이 문제에서 알아야 할 핵심 지식은 다음과 같습니다.
• 관의 직경이 작을수록 유체의 속도가 빨라집니다.
• 관의 직경이 작을수록 유체의 동압이 커집니다.
• 관의 직경이 작을수록 유체의 정압이 작아집니다.
이러한 지식은 유체역학의 기본 원리이며,실무 APPLICATION 에서도 중요한 역할을 합니다. 유체의 속도, 동압, 정압의 관계를 이해하여 유체의 흐름을 분석하고 설계할 수 있습니다.
17. 공기의 흐름을 설명한 것이다. 맞는 것은?
공기의 흐름과 관련된 설명은 다음과 같습니다:
공기밀도가 높으면 단위시간당 부딪히는 공기입자수가 많으므로 동압이 크다.
이유는 다음과 같습니다:
공기밀도는 공기 내 입자의 개수를 나타냅니다. 밀도가 높을수록 단위 부피당 입자의 수가 많습니다.
동압은 공기 입자가 특정 면적에 부딪히는 힘을 나타냅니다. 부딪히는 입자 수가 많을수록 동압이 커집니다.
따라서 정답은 "공기밀도가 높으면 단위시간당 부딪히는 공기입자수가 많으므로 동압이 크다."입니다.
정답 해설
✅ 정답: 1번
공기 밀도가 높다는 것은 단위 부피당 공기 분자의 수가 많다는 의미입니다. 따라서, 동일한 시간 동안 특정 면적에 부딪히는 공기 분자 수도 많아지겠죠. 이처럼 공기 분자가 표면에 충돌하면서 발생하는 힘이 바로 동압(dynamic pressure)이며, 충돌하는 분자 수가 많을수록 동압은 커집니다. 그러므로 공기 밀도가 높으면 단위시간당 부딪히는 공기 입자수가 많아져 동압이 크다는 설명이 정답입니다. ?
오답 분석
❌ 오답 분석
• 2번: 공기 밀도가 높으면 단위시간당 부딪히는 공기 입자수가 많아지므로 동압이 커집니다. 따라서 '동압이 작다'는 설명은 틀렸습니다.
• 3번: 공기 밀도가 높으면 단위시간당 부딪히는 공기 입자수가 많아지므로 동압이 커집니다. '공기 입자수가 적으므로 동압이 작다'는 설명은 공기 밀도와 동압의 관계를 반대로 이해한 것입니다.
• 4번: 공기 밀도가 높으면 단위시간당 부딪히는 공기 입자수가 많아지므로 동압이 커집니다. '공기 입자수가 적으므로 동압이 크다'는 설명은 앞뒤가 맞지 않습니다. ?♀️
핵심 개념
? 핵심 개념
동압은 유체의 운동 에너지를 나타내는 압력으로, 유체의 밀도와 속도의 제곱에 비례합니다. (동압 = 1/2 ρ v^2, ρ: 밀도, v: 속도) 따라서 공기 밀도가 높을수록, 그리고 공기의 속도가 빠를수록 동압은 증가합니다. ?️ 이 개념은 항공기 설계, 풍력 발전, 환기 시스템 설계 등 다양한 분야에서 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 항공기 날개는 공기의 흐름을 이용하여 양력을 발생시키는데, 이때 동압의 변화가 핵심적인 요소로 작용합니다.
18. 날개에 작용하는 양력에 대한 설명으로 맞는 것은?
날개에 작용하는 양력에 대한 설명
첫 번째 섹션: 정답 해설
✅ 정답: 4번 양력은 날개의 상대풍이 흐르는 방향의 수직 위 방향으로 작용한다.
양력은 날개에 작용하는 역학적 힘을 의미하며, 상대풍의 수직 위 방향으로 작용한다. 이는 상대풍이 날개에 작용하는 방향과 상반되기 때문에, 날개는 상대풍을 상쇄하고 앞으로 나아간다. 이 힘은 날개가 제대로 작동하지 않으면, 항공기는 비상착륙 또는 비상착륙에 실패할 수 있다. 따라서 양력의 작용 방향을 정확하게 이해하는 것은 항공기 제어 및 안전에 매우 중요하다.
두 번째 섹션: 오답 분석❌ 오답 분석
• 1번: 틀린 이유는 날개의 시위선 방향의 수직 아래 방향으로 작용한다는점이다. 이는 날개의 상대풍이 흐르는 방향과 상반되는 방향으로 작용하기 때문에, 틀린 것이다. 날개의 시위선 방향의 수직 아래 방향으로 작용하는 힘은 항공기의 비상착륙을 방지하는 역할을 하기 때문에, 날개의 작용 방향을 정확하게 이해해야 한다.
• 2번: 틀린 이유는 날개의 시위선 방향의 수직 위 방향으로 작용한다는점이다. 이는 날개의 상대풍이 흐르는 방향과 상반되는 방향으로 작용하기 때문에, 틀린 것이다. 날개의 시위선 방향의 수직 위 방향으로 작용하는 힘은 항공기의 비상착륙을 방지하는 역할을 하지 않기 때문에, 날개의 작용 방향을 정확하게 이해해야 한다.
• 3번: 틀린 이유는 날개의 상대풍이 흐르는 방향의 수직 아래 방향으로 작용한다는점이다. 이는 날개의 상대풍이 흐르는 방향과 상반되지 않기 때문에, 틀린 것이다. 날개의 상대풍이 흐르는 방향의 수직 아래 방향으로 작용하는 힘은 항공기의 비상착륙을 방지하는 역할을 하기 때문에, 날개의 작용 방향을 정확하게 이해해야 한다.
세 번째 섹션: 핵심 개념
? 핵심 개념
날개의 상대풍이 흐르는 방향의 수직 위 방향으로 작용하는 양력은 항공기의 제어 및 안전에 매우 중요하다. 이는 날개가 제대로 작동하지 않으면, 항공기는 비상착륙 또는 비상착륙에 실패할 수 있기 때문이다. 따라서 날개의 작용 방향을 정확하게 이해하는 것은 항공기 제어 및 안전에 매우 중요하다. 날개의 상대풍이 흐르는 방향의 수직 위 방향으로 작용하는 양력을 이해하는 것은 항공기 제조 및 유지보수에 있어 매우 중요하며, 관련된 배경지식이나 실무 적용 포인트를 이해하는 것이 중요하다.
19. 비행기 구조 중에 비행 중 기수의 상하방향 운동의 안정성을 만들어 주는 부분의 명칭으로 맞는 것은?
꼬리 날개의 엘리베이터(상/하) 이다.
✅ 정답: 3번
• 이 문제는 비행기의 안정성을 유지하는 요소에 대한 이해를 묻는 문제입니다. 꼬리날개, 특히 수평 꼬리날개는 비행 중 기수의 상하 방향 운동, 즉 피치(pitch) 안정성을 확보하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 꼬리날개는 비행기의 무게 중심 뒤쪽에 위치하여, 무게 중심을 기준으로 안정적인 자세를 유지하도록 돕고, 조종사가 피치 각도를 제어할 수 있도록 합니다. 따라서 꼬리날개가 손상되거나 기능이 저하되면 비행기의 피치 안정성이 떨어져 조종이 어려워질 수 있습니다. ✈️
❌ 오답 분석 • 1번: 동체: 동체는 비행기의 주요 구조체로서 승객, 화물, 장비 등을 탑재하고 다른 구성 요소를 연결하는 역할을 하지만, 직접적으로 기수의 상하 방향 안정성을 제공하지는 않습니다. 동체는 전체적인 강성과 무게 중심 위치에 영향을 주지만, 안정성을 위한 별도의 기능은 수행하지 않습니다. • 2번: 주날개: 주날개는 비행기의 양력을 생성하여 비행을 가능하게 하는 가장 중요한 부분입니다. 하지만 주날개는 주로 비행기의 좌우 방향 안정성(roll)과 전후 방향 안정성(yaw)에 영향을 미치며, 기수의 상하 방향 안정성에는 직접적인 영향을 주지 않습니다. • 4번: 착륙장치: 착륙장치는 비행기가 지상에서 이착륙할 때 충격을 흡수하고 지지하는 역할을 합니다. 착륙장치는 비행 중에는 거의 사용되지 않으며, 비행 안정성에 미치는 영향은 매우 제한적입니다. ?
? 핵심 개념 • 비행기의 안정성은 크게 정적 안정성(static stability)과 동적 안정성(dynamic stability)으로 나눌 수 있습니다. 이 문제에서 묻는 것은 정적 안정성 중 피치 안정성에 대한 내용입니다. 피치 안정성은 비행기가 피치 각도 변화에 대해 원래의 자세로 돌아가려는 성질을 의미하며, 꼬리날개가 이 역할을 수행합니다. • 꼬리날개의 크기, 모양, 위치는 비행기의 피치 안정성에 큰 영향을 미칩니다. 일반적으로 꼬리날개가 클수록 안정성이 높아지지만, 항력 또한 증가합니다. 따라서 비행기 설계 시에는 안정성과 효율성을 고려하여 꼬리날개의 제원을 결정합니다. 또한, 꼬리날개에는 수평 안정판(horizontal stabilizer)과 고정식 수평면(elevator)이 있어 조종사가 피치 각도를 제어할 수 있도록 합니다. ?️
20. 다음은 항공기를 부분별로 나눈 것이다 맞는 것은?
정답 해설
✅ 정답: 1번
항공기 부분별 분류는 항공기 설계와 안전성에 대한 중요한 개념입니다. 날개, 착륙장치, 동체, 꼬리날개부, 동력장치 등이 항공기의 주요 부분입니다. 이 각각의 부분은 항공기에 안전하고 효율적인 비행을 가능하게 하는 데 중요한 역할을 합니다.
날개는 항공기의 상승력과 안정성을 제공하며, 착륙장치는 안전한 착륙을 가능하게 합니다. 동체는 항공기 내부의 장비와 승무원을 보호하는 역할을 하며, 꼬리날개부는 항공기의 안정성과 조종성을 향상합니다. 마지막으로, 동력장치는 항공기의 동력을 제공하여 비행을 가능하게 합니다.
이 항공기 부분별 분류는 항공기의 설계와 제작에 중요하며, 항공기 엔지니어와 조종사들의 작업에 큰 영향을 주고 있습니다.
오답 분석
❌ 오답 분석
• 2번: 동체, 날개, 동력장치, 장비장치 - 이 항공기 부분별 분류는 항공기의 일부분을 정확하게 분류하지 못하고 있습니다. 날개는 항공기의 상승력과 안정성을 제공하지만, 장비장치라는 구체적인 항공기 부분은 항공기의 동력장치와 동체의 일부분으로 포함되어야 합니다.
• 3번: 날개, 동체, 꼬리날개부, 착륙장치, 각종 장비장치 - 이 항공기 부분별 분류는 항공기의 일부분을 정확하게 분류하지 못하고 있습니다. 각종 장비장치는 항공기의 동체와 동력장치의 일부분으로 포함되어야 합니다.
• 4번: 날개, 동체, 꼬리날개부, 착륙장치, 엔진장착부 - 이 항공기 부분별 분류는 항공기의 일부분을 정확하게 분류하지 못하고 있습니다. 엔진장착부는 항공기 동력장치의 일부분으로 포함되어야 합니다.
핵심 개념
? 핵심 개념
항공기 부분별 분류는 항공기 설계와 안전성에 대한 중요한 개념입니다. 항공기의 주요 부분인 날개, 착륙장치, 동체, 꼬리날개부, 동력장치 등은 항공기에 안전하고 효율적인 비행을 가능하게 하는 데 중요한 역할을 합니다. 항공기 엔지니어와 조종사들의 작업에 큰 영향을 주는 항공기 부분별 분류는 항공기 설계와 제작에 중요합니다.
항공기 부분별 분류에 대한 이해는 항공기 안전성과 효율성을 향상하는 데 중요한 역할을 하며, 항공기 엔지니어와 조종사들의 작업에 큰 영향을 주고 있습니다. 따라서 항공기 부분별 분류에 대해 자세히 이해하고 있어야 합니다.
21. 날개구조에서 압축응력에 의한 좌굴을 방지, 휨에 의한 강성을 높이는 부재는 어느 것인가?
압축응력은 인장응력의 반대 현상으로 비행기가 하강을 하며 외부의 압력이 커짐에 따라 비행기를 외부에서 압측시키려는 힘이 발생하게 된다.따라서 비행기 몸체를 쪼그리려는 힘.
인장응력 - 고공비행을 할 때 기체 내부의 압력이 외부보다 높아 팽창하려는 힘이 발생하게 된다.
✅ 정답: 1번
• 세로지는 날개 내부에서 압축응력에 직접적으로 저항하며, 날개의 좌굴을 방지하는 핵심적인 역할을 수행합니다. 특히 날개에 하중이 가해질 때 발생하는 압축력은 날개를 불안정하게 만들어 좌굴을 유발할 수 있는데, 세로지는 이러한 압축력을 효과적으로 분산시켜 날개 구조의 안정성을 확보합니다. 또한, 세로지는 날개의 휨 강성을 높여 외부 하중에 대한 저항력을 향상시키는 데 기여합니다. 따라서 날개 구조의 안정성과 강도 유지에 필수적인 부재라고 할 수 있습니다.
❌ 오답 분석 • 2번: 세로대는 날개 앞전과 뒤전을 연결하여 날개 형상을 유지하고 외피에 하중을 전달하는 역할을 하지만, 압축응력에 대한 직접적인 저항 능력은 세로지보다 낮습니다. 세로대는 주로 날개의 비틀림 강성을 높이는 데 기여합니다. • 3번: 외피는 날개 외부 표면을 덮어 공기역학적 형상을 만들고, 날개 내부 구조를 보호하는 역할을 합니다. 외피 자체는 압축응력에 취약하며, 좌굴 방지 기능은 세로지나 세로대에 의존합니다. • 4번: 날개보는 날개 내부에 설치되어 하중을 지지하고 날개 휨에 대한 강성을 높이는 역할을 하지만, 주로 휨 모멘트에 저항하며 압축응력에 의한 좌굴 방지에는 세로지만큼 효과적이지 않습니다. 날개보는 주로 큰 하중이 작용하는 부분에 보강 목적으로 사용됩니다.
? 핵심 개념 • 날개 구조에서 좌굴은 압축응력을 받는 부재가 갑작스럽게 변형되는 현상으로, 날개 안정성에 매우 중요한 문제입니다. 세로지는 이러한 좌굴을 방지하기 위해 날개 내부에서 압축응력을 효과적으로 지지하는 역할을 합니다. • 항공기 날개는 복잡한 하중 조건에 노출되므로, 날개 구조 설계 시 좌굴 방지 및 강성 확보는 필수적으로 고려해야 합니다. 세로지의 배치, 크기, 재질 등은 날개 구조의 성능에 큰 영향을 미치며, 실제 설계에서는 유한요소해석 등을 통해 최적화된 설계를 수행합니다. 또한, 세로지는 날개 제작 시 정밀한 가공 및 조립이 요구되는 부재입니다.
22. 날개를 구성하는 구성품으로 옳은 것은?
#날개의 구조
날개보(spar): 전단력과 굽힘 모멘트를 담당
외피(skin) : 비틀림 모멘트를 담당
세로지(stringer): 압축 응력에 의한 좌굴 방지, 날개의 굽힘강도를 크게하여 날개보를 보조, 비틀림 방지하여 외피를 보조
리브(rib): 외피의 하중을 날개보로 전달, 날개의 형태를 유지
날개를 구성하는 구성품으로 올바른 것은?
정답: 4번
날개의 구성품을 올바르게 선택하는 문제입니다. 날개는 외피, 날개보, 세로지, 리브로 구성되어 있으며, 이 중에서 외피는 날개의 표면을 형성하는 재료로, 날개보는 날개의 경삭성을 유지하는 구조재로, 세로지와 리브는 날개의 강성 및 경삭성을 유지하는 역할을 합니다. 이처럼 날개의 구성품을 올바르게 선택한 4번이 정답입니다.
❌ 오답 분석
• 1번: 외피와 리브는 날개의 구성품이지만, 날개보는 날개의 경삭성을 유지하는 구조재로 날개보는 세로지와 리브를 통해 구성되기 때문에, 날개보는 1번에 포함되면 안 됩니다.
• 2번: 날개보는 날개의 경삭성을 유지하는 구조재로, 날개보는 날개의 구성품이지만, 날개보는 2번에 포함되어 있지 않습니다.
• 3번: 날개보와 세로지는 날개의 구성품이지만, 일각은 날개의 구성품이 아니므로, 일각은 3번에 포함되어 있지 않습니다.
? 핵심 개념
• 날개는 외피, 날개보, 세로지, 리브로 구성되어 있으며, 날개의 구성품을 올바르게 선택하는 것이 중요합니다.
• 날개의 구성품을 올바르게 선택하지 않으면 날개의 경삭성과 강성은 유지되지 않습니다.
• 날개의 구성품을 올바르게 선택하면 날개가 부서지거나 파손될 위험이 줄어듭니다.
23. 받음각이 변하더라도 모멘트의 계수 값이 변하지 않는 점은 무엇인가?
공력중심(공기력중심) : 받음각이 변해도 피칭 모멘트의 값이 변하지 않는 에어포일의 기준점. 시험나옴.
✅ 정답: 1번
• 받음각이 변하더라도 모멘트의 계수 값이 변하지 않는 점은 공기력 중심입니다. 공기력 중심은 날개 단면에 작용하는 공기력의 합력이 작용하는 지점으로, 받음각 변화에 관계없이 날개 형상에 의해 결정됩니다. 따라서 받음각이 변하더라도 공기력 중심의 위치는 일정하게 유지되며, 이는 모멘트 계수의 안정성을 의미합니다. 모멘트 계수는 공기력 중심의 위치에 직접적인 영향을 받기 때문에, 공기력 중심의 위치가 고정되면 모멘트 계수 또한 변하지 않습니다. 이는 항공기 설계 시 중요한 요소이며, 안정적인 비행을 위해 공기력 중심의 위치를 정확히 파악하는 것이 필수적입니다.
❌ 오답 분석
• 2번: 압력 중심은 날개 단면에 작용하는 압력의 합력이 작용하는 지점입니다. 압력 중심은 받음각 변화에 따라 위치가 변하며, 이는 모멘트 계수의 변화를 야기합니다. 따라서 받음각이 변하면 모멘트 계수도 변하게 되므로 오답입니다.
• 3번: 반력 중심은 날개에 작용하는 반력의 합력이 작용하는 지점입니다. 반력 중심은 지지점의 위치에 따라 달라지며, 받음각과는 직접적인 관련이 없습니다. 모멘트 계수와는 더욱 거리가 멀기 때문에 오답입니다.
• 4번: 중력 중심은 물체의 질량 중심을 의미하며, 항공기의 무게가 작용하는 지점입니다. 중력 중심은 받음각 변화에 영향을 받지 않지만, 모멘트 계수와 직접적인 관련은 없습니다. 중력 중심은 안정성을 위한 중요한 요소이지만, 모멘트 계수를 일정하게 유지하는 지점은 아닙니다.
? 핵심 개념
• 이 문제는 항공역학에서 중요한 개념인 공기력 중심과 모멘트 계수의 관계를 묻는 문제입니다. 공기력 중심은 날개 형상에 의해 결정되는 고정점으로, 받음각 변화에 영향을 받지 않습니다. 모멘트 계수는 공기력 중심의 위치에 따라 결정되므로, 공기력 중심이 고정되면 모멘트 계수 또한 일정하게 유지됩니다.
• 항공기 설계 시, 안정적인 비행을 위해서는 공기력 중심과 중력 중심의 위치 관계가 중요합니다. 일반적으로 공기력 중심은 중력 중심보다 약간 앞쪽에 위치해야 안정적인 비행이 가능하며, 이 두 중심의 간격이 멀어질수록 비행 안정성은 떨어집니다. 또한, 모멘트 계수는 항공기의 조종성을 결정하는 중요한 요소이므로, 받음각 변화에 따른 모멘트 계수의 변화를 예측하고 제어하는 것이 중요합니다. 실무에서는 풍동 실험이나 전산 유체 역학(CFD) 시뮬레이션을 통해 공기력 중심과 모멘트 계수를 정확하게 파악하고, 이를 바탕으로 항공기를 설계합니다. ✈️
24. 양력이 발생하는 원리의 기초가 되는 베르누이 정리에 대한 설명이다. 틀린 것은 어느 것인가?
정답 해설
✅ 정답: 3번
베르누이 정리는 압력과 속도가 연관된 원리입니다. 이 정리에서 전압(P)을 동압(q)과 정압(P)으로 나누어 설명할 때, 음속보다 빠른 흐름에서는 동압(q)이 증가하지만 정압(P)은 실제로 감소한다는 점을 기억해야 합니다. 음속보다 빠른 흐름에서는 동압(q)은 증가합니다. 이는 공기와 물체 사이의 충돌로 인해 에너지 손실이 발생하고, 이 에너지 손실은 압력 증가로 나타납니다. 그러나 정압(P)은 음속보다 빠른 흐름에서는 실제로 감소합니다. 이는 속도가 증가할수록 에너지 손실이 증가하고, 이 에너지 손실은 정압 감소로 나타나기 때문입니다. 따라서, 음속보다 빠른 흐름에서는 동압(q)과 정압(P)이 동시에 증가하거나 감소하는 것이 아닌, 동압(q)이 증가하고 정압(P)이 감소하는 현상을 설명합니다.
오답 분석
❌ 오답 분석
• 1번: 전압(P)=동압(q)+정압(P)은 맞는 공식입니다. 그러나 이 질문에서는 베르누이 정리의 특정한 현상에 관해 묘사하고 있기 때문에, 3번의 오류를 설명하는 것이 더 중요합니다.
• 2번: 흐름의 속도가 빨라지면 동압(q)이 증가하고 정압이 감소한다는 것은 맞습니다. 그러나 흐름의 속도와 전압의 변화가 관련된 복잡한 현상을 설명하고자 할 때, 이와 같은 간단한 설명은 부족합니다.
• 4번: 전압과 정압의 차이로 비행속도를 측정할 수 있다.라는 것은 베르누이 정리의 적용에 대한 잘못된 일반화입니다. 전압과 정압의 차이는 비행속도와 관련이 있지만, 단순히 차이를 측정하여 비행속도를 측정할 수 있는 것은 아닙니다.
핵심 개념
? 핵심 개념
이 문제에서 알아야 할 핵심 지식은 베르누이 정리에서 전압(P)을 동압(q)과 정압(P)으로 나누어 설명하는 방식에 대한 이해입니다. 또한, 음속보다 빠른 흐름에서의 동압(q)과 정압(P)의 변화에 대한 이해가 필요합니다. 베르누이 정리는 압력과 속도가 연관된 원리이기 때문에, 이와 같은 이해는 다양한 분야에서 응용됩니다. 예를 들어, 항공기設計이나 자동차 개발에서 베르누이 정리의 이해가 필요합니다.
25. 동압에 관한 설명이다. 틀리는 것은?
정답 해설
✅ 정답: 4번
동압은 유체의 흐름에 의해 발생하는 압력으로, 정압과는 독립적인 개념입니다. 정압은 유체의 정지 상태에서 작용하는 압력을 의미하며, 동압은 유체의 속도 변화에 따라 발생합니다. 따라서 동압은 정압의 크기에 비례하지 않으며, 오히려 속도의 제곱에 비례하는 관계를 가집니다. 이 문제에서는 동압의 기본적인 특성을 묻고 있으며, 정압과의 관계에 대한 오해를 방지하는 것이 중요합니다.
오답 분석
❌ 오답 분석
• 1번: 동압은 공기 밀도에 비례합니다. 공기 밀도가 높을수록 동일한 속도에서 동압이 커지므로 맞는 설명입니다.
• 2번: 동압은 공기 흐름 속도의 제곱에 비례합니다. 이는 동압의 기본 공식(동압 = 1/2 ρ V^2)에서 확인할 수 있으며, 속도가 두 배로 증가하면 동압은 네 배로 증가합니다. 따라서 맞는 설명입니다.
• 3번: 동압은 부딪히는 면적에 비례합니다. 동압은 단위 면적당 작용하는 힘으로 정의되므로, 면적이 넓을수록 동압에 의한 총 힘은 커집니다. 따라서 맞는 설명입니다.
핵심 개념
? 핵심 개념
동압은 유체의 운동 에너지로 인해 발생하는 압력이며, 베르누이 방정식과 밀접한 관련이 있습니다. 베르누이 방정식은 정압, 동압, 위치 에너지의 합이 일정하다는 것을 나타내며, 유체의 속도 변화에 따른 압력 변화를 이해하는 데 중요한 역할을 합니다. ✈️ 이러한 원리는 항공기의 날개 설계나 유체 역학 시스템의 효율적인 설계에 활용됩니다. 예를 들어, 항공기 날개는 공기 흐름 속도를 증가시켜 동압을 낮추고 양력을 발생시키는 원리를 이용합니다. ?
26. 비행 중 날개에 작용하는 압력의 합력은 방향에 대한 설명으로 맞는 것은?
비행 중 날개에 작용하는 압력의 합력에 대한 설명
첫 번째 섹션: 정답 해설
✅ 정답: 1번: 수직 위 방향으로 작용한다.
비행 중 날개에 작용하는 압력의 합력은 수직 위 방향으로 작용한다는 의미가 있습니다. 이러한 압력은 날개의 상부에 작용하여 비행체를 상승시키는 역할을 합니다. 이는 비행체와 공기의 상호 작용으로 인해 발생하는 압력 차이의 결과입니다. 비행체가 움직일 때, 공기는 비행체의 앞쪽에서 밀려 나와 비행체의 뒤쪽으로 채워지기 때문에, 비행체의 상부에 압력이 작용하게 됩니다.
두 번째 섹션: 오답 분석❌ 오답 분석
• 2번: 수직 아래 방향으로 작용한다.: 이 옵션은 정확하지 않습니다. 비행 중 날개에 작용하는 압력의 합력은 수직 위 방향으로 작용하는 것이므로, 수직 아래 방향으로 작용하는 것은 틀립니다.
• 3번: 전방 아래 방향으로 작용한다.: 이 옵션은 비행 중 날개의 압력 작용 방향과 관련이 없습니다. 날개의 압력 작용은 수직 방향에 초점을 맞추는 것이므로, 전방 아래 방향으로 작용하는 것은 틀립니다.
• 4번: 후방 아래 방향으로 작용한다.: 이 옵션도 비행 중 날개의 압력 작용 방향과 관련이 없습니다. 날개의 압력 작용은 수직 방향에 초점을 맞추는 것이므로, 후방 아래 방향으로 작용하는 것은 틀립니다.
? 핵심 개념
비행 중 날개의 압력 작용은 비행체와 공기의 상호 작용으로 인해 발생하는 압력 차이의 결과입니다. 날개의 압력 작용은 비행체의 상승을 위해 필요하며, 비행체의 속도와 방향에 따라 달라집니다. 비행 중 날개의 압력 작용을 이해하는 것은 비행체의 안정성과 효율성을 향상하는 데 중요합니다.
27. 동력 비행장치에 주로 사용되는 연료 공급방식으로 맞는 것은?
✅ 정답 해설
• 정답은 1번: 중력 공급방식과 압력 공급방식입니다. 동력 비행장치, 특히 소형 항공기나 무인 항공기(드론)에서 연료 공급은 안정성과 효율성이 중요합니다. 중력 공급 방식은 연료 탱크를 엔진보다 높은 위치에 배치하여 연료가 자체 무게에 의해 흐르도록 하는 간단한 방식이며, 압력 공급 방식은 연료 펌프를 사용하여 연료를 강제로 엔진에 공급하는 방식입니다. 이 두 가지 방식은 비행 자세 변화나 고도 변화에 관계없이 안정적인 연료 공급을 가능하게 하므로 동력 비행장치에 주로 사용됩니다. 따라서, 두 가지 방식을 모두 사용하는 것이 일반적입니다.
❌ 오답 분석 • 2번: 압력 공급방식만으로는 연료 공급의 안정성을 완벽하게 보장하기 어렵습니다. 예를 들어, 급격한 기동 시 연료가 펌프 쪽으로 쏠려 일시적인 연료 부족 현상이 발생할 수 있습니다. • 3번: 제트 공급방식은 주로 제트 엔진에 사용되는 방식으로, 연료를 고압으로 분사하여 연소시키는 방식입니다. 동력 비행장치에 사용되는 피스톤 엔진과는 연료 공급 방식이 다르므로 오답입니다. • 4번: 중력 공급방식만으로는 비행 자세 변화에 따라 연료 공급이 불안정해질 수 있습니다. 특히, 급상승이나 급강하 시 연료가 엔진으로 제대로 공급되지 않아 엔진 정지 위험이 있습니다.
? 핵심 개념 • 동력 비행장치의 연료 공급 방식은 엔진의 종류, 비행기의 크기, 비행 성능 요구 사항 등에 따라 결정됩니다. 중력 공급 방식은 구조가 간단하고 비용이 저렴하지만, 압력 공급 방식에 비해 연료 공급의 안정성이 떨어질 수 있습니다. • 압력 공급 방식은 연료 펌프를 사용하므로 중력 공급 방식보다 복잡하고 비용이 많이 들지만, 연료 공급의 안정성이 높고 다양한 비행 조건에서 안정적인 엔진 작동을 보장합니다. 실제 동력 비행장치에서는 중력 공급 방식을 기본으로 하고, 필요에 따라 압력 공급 방식을 추가하여 안정성을 높이는 경우가 많습니다. 또한, 연료 탱크의 위치, 연료 라인의 설계, 연료 필터의 종류 등도 연료 공급 시스템의 성능에 영향을 미치는 중요한 요소입니다.
28. 응력외피형 구조형식에서 외피(skin)가 주로 담당하는 응력?
비틀림력응력 - 비행기가 이착륙 시 방향전환을 하게 되는 경우와 비행 중 난기류를 만나 비행기의 몸체가 기우뚱 거리게 될 때 비틀림 현상이 일어나게 된다. 이에 따라 비행기의 날개가 떨어지게 되는 경우가 발생한다.
정답 해설
✅ 정답: 2번
응력외피형 구조형식에서 외피(skin)가 주로 담당하는 응력은 비틀림력입니다. 외피는 구조의 표면을 보호하고, 구조의 비틀림을 견디어 내는 역할을 합니다. 비틀림력은 구조가 회전하거나 기울임을 겪을 때 발생하는 응력이며, 외피의 역할은 이러한 비틀림력을 견디어 내는 것입니다. 외피가 비틀림력에 잘 대처하지 못할 경우, 구조의 안정성이 저하되고, 결국 구조의 손상이나 파괴에 이르킬 수 있습니다. 따라서 외피는 비틀림력을 잘 견디는 역할을 하는 것이 중요합니다.
오답 분석
❌ 오답 분석
• 1번: 굽힘력: 굽힘력이란 구조가 압력을 받을 때 발생하는 응력입니다. 외피는 굽힘력을 견디어 내는 역할을 하지만, 이는 외피의 주된 역할이 아닙니다. 외피가 주로 담당하는 응력은 비틀림력입니다.
• 3번: 전단력: 전단력이란 구조가 압력을 받을 때 발생하는 응력입니다. 외피는 전단력을 견디어 내는 역할을 할 수 있지만, 이는 외피의 주된 역할이 아닙니다. 외피가 주로 담당하는 응력은 비틀림력입니다.
• 4번: 인장력: 인장력이란 구조가 당겨질 때 발생하는 응력입니다. 외피는 인장력을 견디어 내는 역할을 할 수 있지만, 이는 외피의 주된 역할이 아닙니다. 외피가 주로 담당하는 응력은 비틀림력입니다.
핵심 개념
? 핵심 개념
외피는 구조의 표면을 보호하고, 구조의 비틀림을 견디어 내는 역할을 합니다. 이러한 역할을 하는 데에는 외피의 강도와 탄성도가 중요합니다. 외피가 비틀림력을 잘 견디는 것은 구조의 안정성과 Güvenliliği를 높이는 데 큰 영향을 미칩니다. 따라서 외피의 설계와 제작은 구조의 안정성과 Güvenliliği를 높이는 데 중요합니다.
29. 캠버의 형태를 만들어 내는 날개 시위방향의 구조 부재로 AIRFOIL을 유지하는 중요한 기능을 하는 것은?
#날개의 구조
날개보(spar): 전단력과 굽힘 모멘트를 담당
외피(skin) : 비틀림 모멘트를 담당
세로지(stringer): 압축 응력에 의한 좌굴 방지, 날개의 굽힘강도를 크게하여 날개보를 보조, 비틀림 방지하여 외피를 보조
리브(rib): 외피의 하중을 날개보로 전달, 날개의 형태를 유지
✅ 정답: 2번
• 캠버는 날개의 윗면과 아랫면의 곡률 차이를 의미하며, 이 곡률을 유지하는 데 핵심적인 역할을 하는 구조 부재는 리브(RIB)입니다. 리브는 날개의 형상(AIRFOIL)을 유지하고, 피부(Skin)가 받는 압력 하중을 스파(SPAR)로 전달하는 역할을 합니다. 특히 캠버 형태는 날개의 양력 발생에 직접적인 영향을 미치므로, 리브의 정확한 설계와 제작은 매우 중요합니다. 따라서 날개 시위 방향의 구조 부재로서 AIRFOIL을 유지하는 중요한 기능은 리브가 수행합니다.
❌ 오답 분석 • 1번: SPAR: 스파는 날개의 주 구조 부재로서 굽힘 모멘트와 전단력을 지지하는 역할을 합니다. 날개의 강도와 안정성을 확보하는 데 중요하지만, 캠버 형태를 직접적으로 만들어내거나 유지하는 기능은 리브에 비해 상대적으로 약합니다. • 3번: STRINGER: 스트링거는 날개 표면의 피부(Skin)를 지지하고, 피부의 좌굴을 방지하는 역할을 합니다. 스파와 리브 사이의 간격을 유지하고 하중을 분산시키는 데 기여하지만, 캠버 형상 유지의 주된 기능은 아닙니다. • 4번: TORSION BOX(비틀림 방지 상자): 토션 박스는 날개의 비틀림을 방지하여 항공기의 안정성을 확보하는 데 중요한 역할을 합니다. 날개 전체의 구조적 강성을 높이지만, 캠버 형태를 직접적으로 형성하거나 유지하는 기능과는 거리가 멉니다.
? 핵심 개념 • 날개 구조는 크게 스파(SPAR), 리브(RIB), 스트링거(STRINGER), 피부(Skin) 등으로 구성되며, 각 부재는 고유한 기능을 수행하여 날개의 전체적인 강도와 형상을 유지합니다. 특히 리브는 날개의 캠버를 유지하고, 스파로 하중을 전달하는 중요한 역할을 담당합니다. • 항공기 설계 시, 날개의 캠버는 양력 계수, 항력 계수, 실속 속도 등 비행 성능에 큰 영향을 미치므로, 리브의 설계는 이러한 요소들을 고려하여 최적화되어야 합니다. 실무에서는 CAD/CAM 소프트웨어를 활용하여 리브의 형상을 정밀하게 설계하고, 제작 과정에서 오차를 최소화하는 것이 중요합니다. 또한, 리브의 재료 선정 역시 날개의 성능과 수명에 영향을 미치므로 신중하게 결정해야 합니다.
30. 테일 스키드란 무엇인가?
정답 해설
✅ 정답: 3번
테일 스키드(Tail Skid)는 항공기 또는 항공기와 유사한 장치에 달려 있는 작은 기구입니다. 이 기구는 항공기 또는 장치의 동체 꼬리 부분의 파손을 막기 위해 설계되었습니다. 테일 스키드는 항공기 또는 장치의 안전성을 개선하고 충돌 시의 피해를 줄이기 위해 사용됩니다. 특히, 항공기나 장치가 급속도로 제동하여 제트 추력을 내지 않게 하며, 제동 중 또는 제동 후에 발생하는 파손을 방지하기 위해 사용됩니다.
오답 분석
❌ 오답 분석
• 1번: 정전기를 방전하는 방전기: 정전기는 항공기 또는 장치의 안전을 위해 사용되는 기계적 또는 전기적 장치입니다. 하지만 방전기를 테일 스키드라고 부르는 것은 아닙니다. 방전기와 테일 스키드는 다른 용도로 설계된 두 가지 다른 장치입니다.
• 2번: 미륜(뒷바퀴)식 착륙장치중 뒷바퀴에 해당한다: 미륜식 착륙장치 또는 뒷바퀴식 착륙장치는 항공기의 착륙을 위해 설계된 장치입니다. 하지만 테일 스키드는 미륜식 착륙장치의 일부가 아니며, 항공기 또는 장치의 동체 꼬리 부분의 파손을 막기 위해 설계된 별도의 기구입니다.
• 4번: 스키식 착륙장치: 스키식 착륙장치는 항공기의 착륙을 위해 설계된 장치입니다. 하지만 테일 스키드는 스키식 착륙장치의 일부가 아니며, 항공기 또는 장치의 동체 꼬리 부분의 파손을 막기 위해 설계된 별도의 기구입니다.
핵심 개념
? 핵심 개념
항공기 또는 항공기와 유사한 장치의 안전성을 개선하고 충돌 시의 피해를 줄이기 위해 사용되는 테일 스키드는, 항공기 또는 장치의 동체 꼬리 부분의 파손을 막기 위해 설계된 기구입니다. 테일 스키드는 항공기 또는 장치의 제동 중 또는 제동 후에 발생하는 파손을 방지하기 위해 사용됩니다. 특히, 테일 스키드는 항공기 또는 장치가 급속도로 제동하여 제트 추력을 내지 않게 하여, 안전성을 개선하고 충돌 시의 피해를 줄입니다.
31. 베르누이 정리에서 일정한 것은?
✅ 정답: 2번
• 베르누이 정리는 유체의 흐름에서 압력, 속도, 높이 간의 관계를 설명하는 중요한 원리입니다. 베르누이 정리에 따르면, 이상적인 유체(비압축성, 점성이 없는 유체)의 흐름에서 '전압'(static pressure + dynamic pressure)은 일정하게 유지됩니다. 즉, 유선 상에서 유체의 속도가 변하면 압력도 변하여 그 합이 항상 일정하게 유지되는 것이죠. 따라서 전압이 베르누이 정리에서 일정한 값으로, 이 문제의 정답은 2번입니다.
❌ 오답 분석 • 1번: 정압: 정압은 유체의 정지 상태에서 작용하는 압력을 의미하며, 베르누이 정리에서 유체의 흐름이 변화함에 따라 정압 자체는 일정하지 않습니다. 유속이 증가하면 정압은 감소하고, 유속이 감소하면 정압은 증가합니다. • 3번: 동압: 동압은 유체의 운동에 의해 발생하는 압력을 의미하며, 유속의 제곱에 비례합니다. 베르누이 정리에서 유체의 속도가 변하면 동압도 변하기 때문에 일정하다고 할 수 없습니다. • 4번: 전압과 동압의 합: 전압은 정압과 동압의 합으로 이미 베르누이 정리에서 일정한 값으로 정의됩니다. 따라서 전압과 동압의 합을 다시 고르는 것은 불필요하며, 문제의 의도와 맞지 않습니다.
? 핵심 개념 • 베르누이 정리는 유체역학의 기본 원리 중 하나로, 유체의 속도와 압력 간의 관계를 이해하는 데 필수적입니다. 베르누이 방정식은 다음과 같이 표현됩니다: P + 1/2 ρ V^2 + ρ g h = constant (P: 정압, ρ: 밀도, V: 속도, g: 중력가속도, h: 높이). • 이 개념은 항공기 날개의 양력 발생 원리, 파이프라인의 유체 흐름 분석, 벤츄리 미터의 작동 원리 등 다양한 공학 분야에서 활용됩니다. 특히, 유체의 속도 변화를 이용하여 압력을 측정하거나, 압력 변화를 이용하여 속도를 측정하는 데 중요한 역할을 합니다. 실무에서는 이상적인 유체 조건이 완벽하게 만족되지 않더라도, 베르누이 정리는 유체 시스템을 이해하고 설계하는 데 유용한 근사적인 도구로 사용됩니다.
32. 다음 중 날개의 받음각에 대한 설명이다. 틀린 것을 고르시오.
비행기의 날개를 절단한 면의 기준선(일반적으로 프로필의 전연과 후연을 연결한 직선. 시위선이라고도 한다)과 기류가 이루는 각도
날개의 받음각에 대한 설명
정답: 4번
날개의 받음각은 날개에 흐르는 공기의 흐름 방향과 기체의 중심선 사이의 각을 말한다. 날개의 받음각은 날개의 효율성을 결정하는 중요한 요소 중 하나이며, 항공기 설계와 비행 특성에 큰 영향을 미친다. 날개의 받음각이 기체의 중심선과 날개의 시위선 사이의 각을 가리키는 것은 정확한 개념에 맞는 설명이다.
받음각은 항공기의 날개 설계와 비행 성능에 큰 영향을 미치기 때문에 정확한 이해가 필요하다. 날개의 받음각이 증가하면 항력과 양력이 증가하는 것이 일반적이나, 이는 받음각이 일정하게 증가할 때만 성립하는 것이며, 항공기 설계와 비행 조건에 따라 다를 수 있다.
오답 분석
❌ 오답 분석
• 1번: 비행 중 받음각은 변한다. - 이는 사실일 수 있으나 받음각이 변화하는 이유를 설명하지 않기 때문에 날개의 받음각에 대한 정확한 설명은 아니다. 받음각의 변화는 다양한 요인에 의해 발생할 수 있으므로, 이러한 설명만으로는 날개의 받음각을 충분히 이해하지 못하는 것과 같다.
• 2번: 날개골에 흐르는 공기의 흐름 방향과 시위선이 이루는 각. - 날개의 받음각은 날개골에 흐르는 공기의 흐름 방향과 기체의 중심선 사이의 각을 가리키는 것이므로, 날개골에 흐르는 공기의 흐름 방향과 시위선 사이의 각은 날개의 받음각에 대한 정확한 설명이 아니다.
• 3번: 받음각이 증가하면 일정한 각까지 양력과 항력이 증가한다. - 이는 항공기 설계와 비행 조건에 따라 다를 수 있으며, 받음각이 일정하게 증가할 때만 성립하는 것이므로, 날개의 받음각에 대한 정확한 설명은 아니다.
핵심 개념
? 핵심 개념
날개의 받음각은 날개에 흐르는 공기의 흐름 방향과 기체의 중심선 사이의 각을 말한다. 이는 항공기 설계와 비행 성능에 큰 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나이며, 항공기 설계와 비행 특성에 대한 이해를 돕는 데 중요한 개념이다. 날개의 받음각을 정확하게 이해하고 적용하여 항공기 설계와 비행 성능을 최적화할 수 있다.
33. 공기흐름 방향에 관계없이 모든 방향으로 작용하는 압력으로 맞는 것은?
정압은 유체속에 잠겨있는 한 지점에서 상,하,좌,우 방향에 관계없이 일정하게 압력이 작용.
✅ 정답: 1번
• 정압은 유체의 흐름 방향에 관계없이 모든 방향으로 동일하게 작용하는 압력을 의미합니다. 이는 유체가 정지해 있을 때 받는 압력과 동일하며, 유체의 위치 에너지와 관련이 있습니다. 따라서 공기흐름 방향에 관계없이 모든 방향으로 작용하는 압력이라는 문제 조건에 가장 부합하는 답은 정압입니다. 정압은 유체의 잠재적 에너지로 해석될 수 있으며, 파이프나 덕트 내에서 압력 손실 없이 전달될 수 있는 에너지 성분입니다.
❌ 오답 분석 • 2번: 동압은 유체의 운동 에너지에 의해 발생하는 압력으로, 유체의 속도와 관련이 있습니다. 동압은 흐름 방향으로만 작용하며, 속도가 증가할수록 동압도 증가합니다. 따라서 공기흐름 방향에 관계없이 작용하는 압력과는 거리가 멉니다. • 3번: 벤츄리 압력은 벤츄리 튜브와 같이 유체의 흐름 단면적이 좁아지는 부분에서 발생하는 압력 변화를 의미합니다. 이는 유체의 속도 증가에 따른 동압 증가와 정압 감소로 인해 발생하며, 특정 지점에서 나타나는 현상이지 모든 방향으로 작용하는 압력이라고 할 수 없습니다. • 4번: 이 선택지는 속도, 동압, 정압 간의 관계를 설명하고 있지만, 문제에서 요구하는 '모든 방향으로 작용하는 압력'에 대한 답이 아닙니다. 오히려 베르누이 방정식을 일부 언급하고 있지만, 방정식의 완전한 형태가 아니며 오해를 불러일으킬 수 있습니다.
? 핵심 개념 • 이 문제는 유체역학에서 다루는 압력의 종류에 대한 이해를 묻는 문제입니다. 압력은 크게 정압(static pressure), 동압(dynamic pressure), 그리고 수압(hydrostatic pressure)으로 나눌 수 있으며, 각각 유체의 상태와 흐름에 따라 다른 특성을 가집니다. • 정압은 유체의 위치 에너지와 관련되며, 동압은 유체의 운동 에너지와 관련됩니다. 베르누이 방정식은 정압, 동압, 위치 에너지 간의 관계를 설명하며, 유체 흐름 해석의 기본 원리로 활용됩니다. 실무에서는 HVAC 시스템 설계, 항공기 날개 설계 등 다양한 분야에서 압력 개념이 중요하게 사용됩니다. 예를 들어, 덕트 설계 시 정압 손실을 최소화하여 원하는 풍량을 확보하는 것이 중요하며, 항공기 날개 설계 시에는 양력 발생을 위해 압력 차이를 이용합니다.
34. 다음 설명 중 활공거리가 가장 긴 것으로 맞는 것은?
- 활공거리 : 항공기가 엔진을 중지한 상태, 또는 극히 낮은 속력으로 지면을 향하여 비스듬히 내리는 비행 거리.
- 비행기의 활공각(滑空角)은 양력과 항력의 비로 정해지므로, 스포일러를 세워서 양력을 줄이고 그 항력을 크게 하면 활공각, 즉 강하각(降下角)이 증대되므로 착륙진입(着陸進入)할 때 강하각을 가감하는 데 유효하다.
활공거리가 가장 긴 것으로 맞는 것은?
정답: 1번
활공거리가 가장 긴 것은 활공각이 작은 경우입니다. 활공각이란 활공기에서 앞과 뒤의 항력을 측정하는 기준이 되는 길이를 의미합니다. 활공각이 작은 경우, 활공기 앞과 뒤의 항력이 더 작아지기 때문에 활공거리가 더 긴 편입니다. 이러한 특징은 활공기에서 더 멀리 날 수 있는 장점을 제공합니다. 활공기의 항력과 거리 간의 관계는 활공비(L/D)에서 파생되며, 활공비는 항력이 발생하는 면적과 거리의 비입니다. 활공비가 더 높을수록 활공거리가 더 긴 것을 의미합니다. 따라서, 활공비가 더 높은 활공기에서 활공거리가 더 긴 편입니다.
오답 분석
❌ 오답 분석
• 2번: 양항비(L/D)가 작은 경우 : 양항비(L/D)가 작은 경우, 활공기 앞과 뒤의 항력이 더 강해지기 때문에 활공거리가 더 짧아집니다. 활공비가 더 낮을수록 항력이 발생하는 면적이 더 작아지기 때문에 활공거리가 더 짧은 것을 의미합니다.
• 3번: 활공비가 작은 경우 : 활공비가 작은 경우, 항력이 발생하는 면적이 더 작아지기 때문에 활공거리가 더 짧은 것을 의미합니다. 활공비가 더 낮을수록 항력이 발생하는 면적이 더 작아지기 때문에 활공거리가 더 짧은 것을 의미합니다.
• 4번: 양항비가 1인 경우 : 양항비(L/D)가 1인 경우, 활공기 앞과 뒤의 항력이 동일한 것을 의미합니다. 그러나 항력이 발생하는 면적에 따라 활공비가 달라지기 때문에, 양항비(L/D)가 1인 경우 활공거리가 가장 긴 것은 아닙니다.
핵심 개념
? 핵심 개념
활공거리는 활공기의 항력과 거리 간의 관계에 의해 결정됩니다. 활공비(L/D)는 항력이 발생하는 면적과 거리의 비를 의미하며, 활공비가 더 높을수록 활공거리가 더 긴 것을 의미합니다. 활공각이 작은 경우 활공비가 더 높을 수 있기 때문에 활공거리가 더 긴 것을 의미합니다. 활공기의 항력과 거리 간의 관계를 이해하면, 활공기 설계와 운용을 효율적으로 할 수 있습니다.
35. 동력 비행장치에 장착된 프로펠러의 피치를 비행 중 임의로 변경할 수 있을 때의 조치로 맞는 것은?
✅ 정답: 4번
• 프로펠러 피치는 비행 속도에 따라 엔진 부하를 최적화하고 효율적인 비행을 가능하게 합니다. 비행 속도가 빠를수록 프로펠러의 회전 저항이 커지므로, 깃각을 크게 하여 더 많은 공기를 밀어내고 추력을 유지합니다. 반대로 비행 속도가 느릴수록 깃각을 작게 하여 엔진 부하를 줄이고 실속을 방지합니다. 따라서 비행 속도에 따라 깃각을 조절하는 것이 가장 적절한 조치입니다. ?
❌ 오답 분석 • 1번: 이륙 중에는 순항 때보다 더 큰 추력이 필요하므로, 깃각을 작게 하여 엔진 회전수를 높이고 가속력을 확보하는 것이 일반적입니다. 기각을 크게 하면 오히려 엔진에 부담을 주어 이륙 성능을 저하시킬 수 있습니다. ❌ • 2번: 순항 중에는 일정한 속도를 유지하는 것이 중요하며, 이륙 때보다 깃각을 작게 할 필요는 없습니다. 오히려 순항 고도와 속도에 맞춰 최적의 깃각을 유지해야 연료 효율을 높일 수 있습니다. ❌ • 3번: 엔진 정지 시에는 깃각을 0도에 가깝게 하는 것이 맞지만, 이는 엔진 손상을 줄이기 위한 조치라기보다는 프로펠러의 항력을 최소화하여 활공 거리를 늘리기 위한 것입니다. 엔진 손상 방지는 엔진 정지 후 다른 절차를 통해 이루어집니다. ❌
? 핵심 개념 • 프로펠러 피치는 프로펠러 블레이드의 각도를 조절하여 추력과 엔진 부하를 제어하는 중요한 요소입니다. 깃각이 클수록 추력은 증가하지만 엔진 부하도 증가하며, 깃각이 작을수록 엔진 부하는 감소하지만 추력도 감소합니다. ⚙️ • 동력 비행장치에서 가변 피치 프로펠러는 비행 상황에 따라 최적의 성능을 발휘할 수 있도록 해줍니다. 이륙, 순항, 상승, 하강 등 각 비행 단계별로 적절한 깃각을 설정하여 연료 효율을 높이고 비행 안전성을 확보하는 것이 중요합니다. 실무적으로는 비행 전 점검 시 프로펠러의 작동 상태를 확인하고, 비행 중에는 엔진 계기 및 비행 상황을 주시하며 깃각을 조절해야 합니다. ✈️
36. 날개에 걸리는 굽힘(하중)력을 담당하는 것은?
#날개의 구조
날개보(spar): 전단력과 굽힘 모멘트를 담당
외피(skin) : 비틀림 모멘트를 담당
세로지(stringer): 압축 응력에 의한 좌굴 방지, 날개의 굽힘강도를 크게하여 날개보를 보조, 비틀림 방지하여 외피를 보조
리브(rib): 외피의 하중을 날개보로 전달, 날개의 형태를 유지
날개에 걸리는 굽힘(하중)력을 담당하는 것은?
정답: ✅ 1번: spar
날개에 걸리는 굽힘(하중)력을 담당하는 요소는 날개에 있는 스파가 담당한다. 스파란 날개와 몸통을 연결하는 구조물로서, 날개에 걸리는 하중을 분산하여 압력을 견디는 역할을 한다. 스파의굽힘강성과 함께 날개와 몸통의 구조로 인해 날개에 걸리는 하중을 견딜 수 있다. 이러한 특성으로 인하여 날개에 걸리는 하중력을 담당하는 요소는 스파이다.
오답 분석
❌ 2번: rib
날개에 걸리는 하중을 담당하는 것이 아니다. 날개와 몸통을 연결하는 구조물이지만, 날개에 걸리는 하중을 분산하는 역할을 하지 않는다.
❌ 3번: skin
날개에 걸리는 하중을 담당하는 것이 아니다. 날개의 표면을 감싸는 구조물로서, 날개에 걸리는 하중을 받지 않는다.
❌ 4번: spar web
날개에 걸리는 하중을 담당하는 것이 아니다. 스파와 함께 날개와 몸통을 연결하는 구조물로서, 날개에 걸리는 하중을 분산하는 역할을 하지 않는다.
핵심 개념
? 날개 구조의 중요성
날개 구조는 항공기 성능을 결정하는 중요한 요소이다. 날개에 걸리는 하중은 항공기의 안전을 결정하는 중요한 요소이다. 날개에 걸리는 하중을 담당하는 스파의 구조는 날개에 걸리는 하중을 분산하여 압력을 견디는 역할을 한다. 항공기 설계 및 제작 시 날개 구조에 대한 이해는 항공기의 안전성과 효율성을 결정하는 중요한 요소이다.
37. 비행 중 날개에서 최대 휨 모멘트는 어느 부분에서 발생하는가?
날개 뿌리부분 : 날개 장착부
날개의 하중의 전달 순서 : 스킨->스르링어->리브->스파->날개장착부
✅ 정답: 1번
• 비행 중 날개에서 최대 휨 모멘트는 날개 뿌리(wing root) 부분에서 발생합니다. 날개 뿌리는 동체와 연결되는 부분으로, 날개 전체의 하중을 지탱하고 동체로 전달하는 역할을 합니다. 따라서 날개에 가해지는 양력과 무게의 하중이 집중되어 가장 큰 휨 모멘트가 발생하게 됩니다. 날개 뿌리 부분은 휨 모멘트에 저항하기 위해 구조적으로 보강되어 있습니다.
❌ 오답 분석 • 2번: 날개 끝 부분은 휨 모멘트가 상대적으로 적게 발생하는 영역입니다. 날개 끝은 날개 뿌리에 비해 하중을 덜 받고, 오히려 날개 끝 와류(wingtip vortex)로 인해 하중이 분산되는 경향이 있습니다. • 3번: 날개 중앙 부분도 휨 모멘트가 발생하지만, 날개 뿌리만큼 집중적으로 하중이 작용하지 않으므로 최대 휨 모멘트가 발생하는 지점은 아닙니다. 날개 중앙은 날개 뿌리와 날개 끝의 중간적인 역할을 수행합니다. • 4번: 날개 모든 부분에서 받는 휨 모멘트는 동일하지 않습니다. 날개 뿌리에서 날개 끝으로 갈수록 휨 모멘트의 크기는 점차 감소하며, 날개 뿌리에서 최대값을 가집니다.
? 핵심 개념 • 날개 휨 모멘트는 날개에 작용하는 양력과 무게에 의해 발생하는 구조적인 힘입니다. 이 힘은 날개를 휘게 만들려는 경향이 있으며, 날개 구조 설계 시 반드시 고려해야 할 중요한 요소입니다. • 날개 뿌리 부분은 휨 모멘트에 대한 저항력을 높이기 위해 스파(spar)와 리브(rib) 등의 구조 부재를 사용하여 보강됩니다. 또한, 날개 뿌리 부분의 단면적을 크게 하여 휨 모멘트에 효과적으로 대응합니다. 항공기 설계 시 날개 뿌리 부분의 강도 설계는 안전과 직결되는 중요한 부분이며, 비행 안전을 위해 철저하게 검토되어야 합니다.
38. 트러스 형 구조에 대한 다음 설명 중 옳지 못한 것은?
정답 해설
✅ 정답: 4번: 외피가 하중의 일부를 담당한다.
트러스 형 구조는 나무나 금속 등 다양한 물질로 제작할 수 있는 구조입니다. 이 구조는 제작이 쉽고 비용이 저렴한 점에서 유용하게 사용됩니다. 내부 공간 마련이 어렵다는 점도 사실이고, 주로 경비행기에 사용되는 것도 사실입니다. 그러나 외피가 하중의 일부를 담당한다는 설명은 옳지 못합니다. 트러스 형 구조는 외피가 하중의 일부를 담당하는 것이 아니라, 내부의 힘을 옮겨주기 위한 역할을 합니다. 외피는 외래의 힘이나 외부의 충격을 막는 역할을 하기 때문에, 트러스 형 구조의 내부에 있는 하중을 직접 담당하는 것이 아닙니다.
오답 분석
❌ 오답 분석
• 1번: 제작이 쉽고 비용이 저렴하다. : 맞습니다. 제작이 쉽고 비용이 저렴한 것은 트러스 형 구조의 장점입니다.
• 2번: 내부 공간 마련이 어렵다. : 맞습니다. 내부 공간 마련이 어렵다는 것은 트러스 형 구조의 한 가지 단점입니다.
• 3번: 주로 경비행기에 사용된다. : 맞습니다. 트러스 형 구조는 주로 경비행기 및 기타 대형 항공기에서 사용됩니다.
• 4번: 외피가 하중의 일부를 담당한다. : 틀렸습니다. 외피가 하중의 일부를 담당하는 것은 트러스 형 구조의 특징이 아닙니다.
핵심 개념
? 핵심 개념
트러스 형 구조는 내부의 힘을 옮겨주기 위한 역할을 합니다. 외피는 외래의 힘이나 외부의 충격을 막는 역할을 하기 때문에, 트러스 형 구조의 내부에 있는 하중을 직접 담당하는 것이 아닙니다. 또한 제작이 쉽고 비용이 저렴한 점에서 유용하게 사용됩니다. 내부 공간 마련이 어렵다는 점을 고려하여 설계를 하여야 합니다.
39. 다음은 베르누이 정리에 대한 설명이다. 맞는 것은 어느 것인가?
✅ 정답 해설
• 1번: 유체속도가 빠르면 정압은 낮아진다. 베르누이 정리는 유체의 속도와 압력 사이의 관계를 설명하는 중요한 원리입니다. 이 정리에 따르면, 유체의 속도가 증가하면 동압은 증가하고, 이에 따라 정압은 감소합니다. 이는 유체가 빠르게 흐를수록 압력이 낮아지는 현상을 의미하며, 항공기의 날개 설계나 파이프라인의 유체 흐름 분석 등 다양한 분야에서 활용됩니다. 따라서 1번은 베르누이 정리의 핵심 내용을 정확하게 반영하고 있어 정답입니다.
❌ 오답 분석 • 2번: 유체속도는 정압에 비례를 한다. 베르누이 정리는 유체 속도와 정압이 비례하는 관계가 아니라, 반비례 관계에 있음을 보여줍니다. 속도가 증가하면 정압은 감소하고, 속도가 감소하면 정압은 증가합니다. 따라서 2번은 베르누이 정리의 기본 개념을 잘못 이해하고 있습니다. • 3번: 정압은 속도와 비례를 한다. 2번과 마찬가지로, 정압과 속도는 비례 관계가 아닙니다. 베르누이 정리에 따르면, 속도가 증가할 때 정압은 감소하며, 이는 반비례 관계를 나타냅니다. 3번은 이 관계를 잘못 설명하고 있습니다. • 4번: 유체속도는 압력과 무관하다. 유체 속도는 압력과 밀접한 관련이 있습니다. 베르누이 정리는 유체의 속도, 압력, 높이 사이의 관계를 설명하며, 압력 변화는 유체 속도 변화에 직접적인 영향을 미칩니다. 따라서 4번은 베르누이 정리의 핵심 내용을 부정하는 잘못된 설명입니다.
? 핵심 개념 • 베르누이 정리는 이상 유체가 흐르는 동안 유체의 속도, 압력, 높이의 합은 일정하게 유지된다는 원리를 나타냅니다. 즉, 속도가 증가하면 압력은 감소하고, 높이가 증가하면 압력은 감소하는 관계를 설명합니다. 이 원리는 유체역학에서 매우 중요하며, 다양한 공학 문제 해결에 활용됩니다. • 베르누이 정리는 실제 유체 흐름에서는 점성, 난류 등의 영향으로 인해 완벽하게 적용되지 않을 수 있습니다. 하지만 이상 유체에 대한 근사적인 모델로서 유용하게 사용되며, 특히 고속 유체 흐름을 다룰 때 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 항공기 날개 위쪽의 유속이 빠르기 때문에 압력이 낮아져 양력이 발생하는 원리를 설명하는 데 사용됩니다. 또한, 파이프라인 설계 시 유체의 흐름을 최적화하고 압력 손실을 최소화하는 데에도 활용됩니다.
40. 받음각이 “0” 일때에 양력계수가 “0”이 되는 날개골은 다음 중 어느 것인가?
정답 해설
✅ 정답: 2번: 대칭형 날개골
받음각이 "0"일 때 양력계수가 "0"이 되는 날개골은 대칭형 날개골이다. 대칭형 날개골은 캠버의 크기와 두께가 등각이다. 이는 캠버의 크기와 두께가 등각이기 때문에, 수평면에서 대칭인 형태를 띤다. 이로 인해, 받음각이 "0"일 때 양력계수가 "0"이 되는 날개골이 대칭형 날개골이다.
오답 분석
❌ 오답 분석
• 1번: 캠버가 큰 날개골: 캠버가 큰 날개골은 캠버의 크기가 등각이 아니기 때문에, 수평면에서 대칭이 아닌 형태를 띤다. 따라서, 받음각이 "0"일 때 양력계수가 "0"이 되는 날개골이 아니다.
• 3번: 캠버가 크고 두꺼운 날개골: 캠버가 크고 두꺼운 날개골은 캠버의 크기와 두께가 등각이 아니기 때문에, 수평면에서 대칭이 아닌 형태를 띤다. 따라서, 받음각이 "0"일 때 양력계수가 "0"이 되는 날개골이 아니다.
• 4번: 캠버가 작고 두꺼운 날개골: 캠버가 작고 두꺼운 날개골은 캠버의 크기와 두께가 등각이 아니기 때문에, 수평면에서 대칭이 아닌 형태를 띤다. 따라서, 받음각이 "0"일 때 양력계수가 "0"이 되는 날개골이 아니다.
핵심 개념
? 핵심 개념
받음각이 "0"일 때 양력계수가 "0"이 되는 날개골을 찾는 문제에서는 캠버의 크기와 두께의 관계를 이해하는 것이 중요하다. 대칭형 날개골은 캠버의 크기와 두께가 등각이기 때문에, 수평면에서 대칭인 형태를 띤다. 이러한 특징을 이해하여, 문제를 해결할 수 있다. 또한, 대칭형 날개골을 찾는 문제에서는 수평면에서 대칭이 아닌 형태를 띤 날개골을 제외해야 한다.
| 비행이론및운용 1회 | ||||
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