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제29회 서울특별시학생탐구발표대회 탐구보고서 출품번호 출품 부문 물리 2014. 10. 6

제29회 서울특별시학생탐구발표대회 - ssp.re.kr 1000 0.326 0.309 10000 0.223 0.211 100000 0.186 0.176 레이놀즈수 증가에 대한 항력계수 ... [그림

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제29회 서울특별시학생탐구발표대회

탐구보고서

효율적인 연비를 위한자동차 모양의 제안

출품번호

출품 부문 물리

2014. 10. 6

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- 목 차 -

Ⅰ. 탐구 주제

Ⅱ. 탐구 동기

Ⅲ. 탐구 목표

Ⅳ. 탐구 관련 이론 및 선행 연구1. 레이놀즈수

2. 항력과 항력계수

3. 선행연구

V. 사전 이론 실행

Ⅵ. 탐구 방법

Ⅶ . 탐구 과정1. 입체도형의 항력과 항력계수

2. 자동차에서의 항력계수 계산

Ⅷ. 탐구 결과

1. 입체도형의 항력계수

2. 자동차에서의 항력계수

Ⅸ. 탐구 결론

X. 느낀 점 및 더 탐구하고 싶은 점

XI. 참고문헌

- 3 -

Ⅰ. 탐구 주제

이번 탐구보고서에서는 Solidworks을 이용하여 사이드미러의 모양과 부착유무에 따른 자동

차의 항력계수를 비교해보고자 한다.

Ⅱ. 탐구 동기

부산에 계시는 친할머니의 생신을 맞아 부산으로 차를 타고 내려가는 도중 연비가 그리 낮은 차

량이 아닌데도 불구하고 주유를 해야 하는 상황이 두 번이나 있었다. 연비가 낮은 차량이 아니라도

생각보다 기름을 많이 사용한다는 생각이 들었다. 차를 제조하는 많은 기업들이 연비를 높이기 위

해 많은 노력을 기울이는 것은 사실이다. 하지만 기름 값과 세계적인 환경오염, 고갈되는 석유를 고

려해 본다면 연비를 높이기 위한 새로운 노력이 필요하다는 것을 느꼈다.

기업들은 보통 자동차의 엔진성능 제고 및 차량형태를 조작해 차량의 항력을 줄여 연비를 높이려

고 한다. 하지만 이는 연구 시간이 너무 오래 걸리고 비용이 많이 들며, 디자인 또한 제한된 모양을

벗어나기 힘들다는 것을 알았다. 이를 보완하기 위해 다른 방법을 생각하다 보니 자동차의 외형에

있어 돌출되어 공기의 저항을 많이 받고 있는 사이드 미러를 제거하는 방법이 떠올랐다. 그래서 사

이드 미러와 관련된 공기의 흐름과 연비에 대하여 생각해 보기로 하였다. 한편 탐구활동을 하는 데

있어 자동차를 직접 구입할 수는 없으므로 시뮬레이션을 이용하여 계산을 해보기로 하였다.

Ⅲ. 탐구 목표

탐구동기에서 말한 바와 같이 의문점을 품게 된 후 자동차 주행 시의 효율을 높이기 위한

방법에 대하여 생각해 보았다. 그 결과, 자동차의 항력을 줄이면 주행 효율도 올라갈 수 있을

것이라 예상되어 이에 대해 탐구해 보고자 한다. 직접 자동차를 주행시켜 항력을 측정하는 방

법은 학생으로서 제약이 따를 것 같아 시뮬레이션을 제작해 볼 것이다. 이 시뮬레이션으로 레

이놀즈수를 변화시켜가며 자동차 주행 시의 항력계수를 측정하려한다. 이 때, 자동차의 사이드

미러가 존재할 때와 제거했을 때 자동차가 받는 항력을 레이놀즈수를 변화시키며 각각 측정하

여 비교해 보아 제거하는 것이 효과적인지를 밝혀내는 것이 이번 탐구의 목적이다.

Ⅳ. 탐구 관련 이론 및 선행 연구

1. 레이놀즈수

유속에 의한 관성력과 유속의 변화율에 따른 점성력은 유체 유동의 특성을 결정짓는 중요한

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물리량이다. 왜냐하면 유동에 의해 발생되는 관성력과 점성력이 차지하는 상대적인 비중에 따

라 유동의 특성이 판이하게 달라지기 때문이다. 유체역학 분야에서 레이놀즈수는 "관성에 의한

힘"과 "점성에 의한 힘"의 상대적인 비중을 나타낸 무차원 수로써, 유동에 있어서 매우 중요한

개념으로, 여러 분야에서 광범위하게 사용되고 있다.

레이놀즈수는 점성력에 대한 관성력의 상대적인 비율로 정의되며, 레이놀즈수의 수식은 다음

과 같다. 그리고 레이놀즈수와 속력은 비례 관계에 있다.

[1]

여기에서 는 유동의 평균 속도, 은 특성 길이(characteristic length), 는 유체의 점성계

수(Dynamic Viscosity), 는 유체의 동점성 계수(Kinematic Viscosity), 는 유체의 밀도이다.

유동의 평균 속도를 제외하고 나머지는 모두 정해진 값이다. 그러므로 레이놀즈수는 물체가 정

해져 있다면 변수는 유동의 평균 속도만 존재한다. [3]

2. 항력과 항력계수

유체 동역학에서 항력은 물체가 유체 내를 움직일 때 이 움직임에 저항하는 힘이다. 항력은

마찰력과 압력으로 구분되는데 마찰력은 물체의 표면에 평행한 방향으로 작용하며, 압력은 물

체의 표면에 수직한 방향으로 작용한다. 유체 내에서 움직이는 고체 물체의 경우, 항력은 유체

의 유동과 동일한 방향으로 작용하는 모든 유체역학적 힘의 합이다. 따라서 항력은 물체의 움

직임을 방해하는 힘이다. 물체에 대한 항력은 항력 계수로 나타낼 수 있으며, 항력 방정식을

사용해 계산할 수 있다. 항력 계수를 상수라고 가정한다면, 일반적으로 항력은 속도의 제곱에

비례한다.

항력식을 보면 다음과 같다.

여기서 는 항력, 는 유체의 밀도, 는 유체와 고체 사이의 상대속도, 는 항력

계수, 그리고 는 상대속도에 대한 수직인 단면적의 넓이이다. 이것을 항력 계수에 대한 식으

로 바꿔보면

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이 된다. 즉, 항력 계수는 유체의 밀도, 속력의 제곱, 단면적 넓이가 클수록 작아지는 반비례

관계에 있고, 항력과는 비례 관계에 있다. 이 수치가 작아지면 작아질수록 공기 저항이 작아지

게 된다. 이 말은 물체가 운동할 때 저항을 더 적게 받는다는 말, 즉 물체에 비교적 작은 힘을

주어도 잘 운동한다는 것이다. [4]

3. 선행연구

1) 자동차의 공기저항계수

최근 자동차 회사들이 공기저항계수를 발표하고 있다. 공기저항이 줄어들수록 연비가 줄어들

기 때문에 자동차를 디자인하는 단계부터 공기 저항을 적극적으로 고려하는 것이다. 하지만 공

기 저항이 측정되는 방식은 자세하게 알려지지 않아 궁금증이 적지 않다. 흔히 'Cd'로 표시되

는 공기저항의 정확한 용어는 '항력 계수'다. 공기저항은 속도가 빠를수록, 차의 면적이 클수록

증가한다. 그러므로 공기저항을 나타내기 위해서는 외부요인을 제외한 형상만을 기준으로 한

값이 필요하다.

  일반적으로 항력 계수 산출을 위해서는 우선 주행 중 받는 실제 힘을 측정한다. 측정에는 밸

런스라는 장비가 동원된다. 일반적인 저울은 상하방향 힘을 측정하지만 항력 계수 산출이 가능

한 풍동시험실 밸런스는 전후/상하/좌우 세 방향을 모두 측정한다. 이 가운데 전후방향이 연료

효율과 직접 관련이 있고, 상하방향인 양력과 좌우방향의 측력은 주행안정성과 연관된다.  

  두 번째는 자동차의 전면 투영면적을 알아야 한다. '전면투영면적'이란 앞에서 보았을 때 눈

에 보이는 면적이다. 항력 계수가 동일하다면 전면 투영 면적이 클수록 공기저항도 커지기 마

련이다. 면적 측정에는 일반적으로 레이저가 동원된다. 

  세 번째는 정확한 바람의 속도다. 이를 위해선 실제 바람이 나오는 노즐이 커야 한다. 국내

유일한 현대기아차 풍동시험실 노즐 크기는 가로 4m, 세로 7m다. 일반적인 차의 전면투영면적

인 가로 2m, 세로 2m의 14배 수준이다. 이들 세 가지 조건이 충족된 후 항력 계수가 산출된

다.

  항력 계수만 보면 계수가 낮은 자동차일수록 효율이 좋다. 주행속도가 시속 80㎞ 이하라면 

구름저항과 기계저항이 영향을 미치지만 시속 80㎞ 이상은 공기저항이 효율 저하의 주요 원인

이다. 따라서 고속주행이 많은 사람은 항력 계수를 눈여겨봐야 한다. 낮은 차를 구매하는 게

경제적으로 유리하다는 얘기다. 항력 계수가 10% 낮으면 고속연료효율은 5% 가량 좋아진

다.   

공기 저항은 형상 저항, 하부 저항 그리고 냉각 저항으로 구분되기도 한다. 형상 저항은 디

자인과 밀접하다. 이에 따라 디자인 초기부터 해석과 시험을 통해 최적 형상을 만들어 낸다. 

또한 풍동평가로 하부 및 냉각부분의 저항도 측정, 최적화 하는 작업이 병행된다. [5]

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2) 자동차의 사이드미러 제거

운전자로선 굳이 옆좌석까지 얼굴을 돌려가며 차선 뒤를 확인할 필요도 없고, 주차할 때 사

이드미러를 접을 필요도 없게 됐다. 그러나 기술을 따라가지 못한 규제 때문에 자동차 회사들

은 규제 완화를 요청하고 있는 실정이다.

6일(현지시간) 미국 CNBC 방송은 전기차 회사인 테슬라모터스와 독일의 폴크스바겐 등 각

국 자동차 회사들이 사이드미러를 없앤 혁신적인 차량을 속속 개발하고 있다고 전했다. [6]

V. 사전 이론 실험

1) 구의 항력과 항력계수

본격적인 탐구에 앞서 항력과 항력계수의 기본적인 특성에 대해 알아보기 위해 단순한 구를

이용하여 실험해 보았다. 먼저, 항력과 운동속도의 관계를 알아보기 위해 운동속도를 증가시켜

가며 탐구를 진행하였으며 이 결과를 이용해 각 속도에서의 항력계수도 측정해보았다. 총 8개

의 다른 속도로 실험을 해 보았으며, 이들 관계를 뚜렷하게 알아보기 위해 각각의 그래프를 그

려보았다.

또한, 레이놀즈수의 특징을 살펴보기 위해 지름이 다른 두 개의 구를 갖고 실험하였다. 운동

속도를 변화시켰을 때와 레이놀즈수를 변화시켰을 때의 두 구의 항력계수를 비교하여 둘의 차

이점을 이끌어내었다.

그 결과, [그림 1]에서 나타나는 것처럼 항력은 속도에 따라 단순하게 증가하는 성향을 보인

다. 그에 반해, [그림 2]를 보면 항력계수는 효율적인 수치가 속도구간에 따라 다르게 나타나는

것을 쉽게 확인할 수 있고 물체의 모양에 대한 효과도 더 분명하게 보일 수 있는 장점이 있다

는 것을 알 수 있다 (다음 단원).

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[그림 1] 구의 운동속도와 항력의 관계

[그림 2] 구의 운동속도와 항력계수의 관계

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2) 레이놀즈수

[그림 3] 지름 10cm인 구(왼쪽)와 지름 5cm인 구(오른쪽)

레이놀즈수의 특징을 살펴보기 위하여 지름이 각각 10cm, 5cm 인 두 개의 구를 이용하여

속도에 대한 항력계수와 레이놀즈수에 대한 항력계수를 비교해 보았다.

속도 (m/s) 지름 10cm 구의 항력계수 지름 5cm 구의 항력계수

0.0003 13.700 23.400

0.0030 2.270 3.580

0.0300 0.616 0.833

0.3000 0.278 0.309

3.0000 0.206 0.211

30.0000 0.182 0.176

<표 1> 속도 증가에 대한 항력계수 변화

레이놀즈수 지름 10cm 구의 항력계수 지름 5cm 구 항력계수

1 24.300 23.400

10 3.720 3.580

100 0.872 0.833

1000 0.326 0.309

10000 0.223 0.211

100000 0.186 0.176

<표 2> 레이놀즈수 증가에 대한 항력계수 변화

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<표 1> 에서 볼 수 있는 것처럼 속도 증가에 대한 항력계수의 변화는 속도와 모양이 같더

라도 물체의 크기가 다르면 항력계수가 달라지는 것을 알 수 있다. 반면, <표 2>와 같이 레이

놀즈수에 대한 항력계수는 물체의 크기에는 관계없이 같은 모양과 같은 레이놀즈수를 가지면

항력계수도 같아지는 사실을 확인할 수 있다.

Ⅵ. 탐구 방법

SolidWorks(이하 SW)는 CAD시스템의 일종으로 Microsoft Windows에서 실행 가능하며

Dassault Systemes SolidWorks Corp.가 계발하였다. SW는 시뮬레이션 시스템으로 현실에서

실행하기 힘든 작업들을 시뮬레이션을 통해 쉽고 빠르게 결과를 도출해 낼 수 있도록 도와준

다. SW는 현재 이백만명 이상의 엔지니어들이 사용하고 있으며 약 16만개의 회사들이 이용하

고 있다. 또한 최고의 CAD시스템 중 하나로 회자될 만큼 그 기능과 실용성을 인정받고 있다.

사이드미러를 제거하는 것은 현실에서 많은 제약이 많이 따르기 때문에 이 시뮬레이션 프

로그램을 이용하여 사이드미러의 유무에 따른 항력계수의 차이를 비교해보려 한다. [2]

Ⅶ. 탐구 과정

1. 입체도형의 항력과 항력계수

단순한 모양의 구로 실험한 후 Solidworks에서 여러 가지 입체도형 즉, 정육면체와 구, 반구,

그리고 원뿔을 만든 후 이들의 항력계수를 측정하였다. 이러한 시뮬레이션 실험에서의 계산 값

을 실제 알려진 측정값과 비교해서 Solidworks가 신뢰할만한 결과를 만들어내는지를 확인해

볼 수 있었다.

2. 자동차에서의 항력계수 계산

입체 도형에서의 실험과 같은 방법으로 자동차의 항력계수를 구하였다. 이 실험과정에서도

Solidworks라는 프로그램을 사용하였으며, 차종으로는 Audi R8을 사용하였다. 자동차의 항력

계수를 측정할 때도 레이놀즈수를 변화시켰으며 이에 따른 그래프를 그려 한 눈에 결과를 알

아 볼 수 있게 하였다. 이를 통해 레이놀즈수의 어느 시점에서부터 자동차의 항력계수에 영향

을 미치는 지까지 알아볼 수 있었다.

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Ⅷ. 탐구 결과

1. 입체도형의 항력계수

Solidworks에서 만든 정육면체와 구, 반구, 원뿔을 레이놀즈수를 증가시켜가며 운동시켰을

때 계산한 항력계수 [그림 5]와 [그림 6]에서 보여주는 도형의 실제 항력계수 측정값을 비교해

보았다. 그래프가 평탄해지기 시작하는 부분에서의 항력계수 값과 측정값이 근사적으로 일치하

는 것을 확인할 수 있다.

[그림 4] Solidworks에서 만든 정육면체, 구, 반구, 원뿔 모형

(시뮬레이션 실험에서는 아래에서 위 방향으로 운동시켜 항력계수 계산.)

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[그림 5] 입체도형의 레이놀즈수와 항력계수의 관계

[그림 6] Wikipedia에서 제공하는 레이놀즈수 일 때 입체도형의 항력계수 측정값의 일부분

위의 두 개의 실험에서 유체역학에 대한 기본 개념의 이해를 살펴볼 수 있었고 시뮬레이션 실

험에서의 계산 값을 실제 측정값 즉, Wikipedia가 제공하는 항력 계수 값과 비교해 볼 때 신뢰할

만한 결과를 나타낸다는 것을 확인해 볼 수 있었다.

또한, [그림 5]의 실험 결과에 의하면 Wikipedia에서 제공하는 항력 계수와는 다르게 레이놀

즈수 일 때의 항력 계수는 여러 가지 입체도형 중 구에서 최소였다. 따라서 Solidworks의

결과가 정확하다면 실제 주행 속도에 근접했을 때에는 구의 항력이 가장 작을 것으로 예상된

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다. 하지만 구의 형태는 사이드미러를 만들기에는 부적절하다. 사이드미러가 넓은 시야를 확보

하기 위해 볼록거울을 쓰는 것은 사실이나 운전자가 주행 시 차의 뒤편을 보기 위해서는 사이

드미러가 어느 정도 평평해야 한다. 그러나 구는 이러한 조건을 충족시키지 못한다. 따라서 사

이드미러로서는 부적합하다. 반면, 구를 제외하고는 모두 평평한 면을 가지고 있어 사이드미러

의 형태로는 적합하다. 이에 따라 차의 효율적인 연비를 위해서 여러 가지 입체도형 중 항력계

수가 가장 작은 반구가 사이드미러의 형태로 채택되었고, 현재까지 사용되고 있는 사이드미러

의 모양을 보면 반구형을 띠고 있는 것을 확인할 수 있다. 그러나 항력계수가 작아도 자동차의

주행 시에는 영향을 미치는 것이 사실이다. 따라서 현재의 반구형의 사이드미러보다는 사이드

미러를 제거하는 것이 연비를 향상시키는 데에 더욱 도움이 될 것이다.

2. 자동차에서의 항력계수 계산

[그림 7] 자동차 모델 Audi R8. 사이드 미러 유무에 따른 주행 모습

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레이놀즈수 사이드 미러 O 사이드 미러 X 항력계수 감소비율

100000 0.465 0.464 0.0%1000000 0.455 0.452 0.7%5000000 0.462 0.455 1.5%

10000000 0.474 0.468 1.3%

<표 3> 레이놀즈수에 따른 사이드미러 없을 때의 있을 때에 대한 항력계수 감소비율

입체 도형에서의 실험과 마찬가지로 Audi R8에 대한 레이놀즈수를 변화시켜가며 항력계수

를 구하였다. 레이놀즈수 100000 아래에서의 자동차의 속도는 매우 느리기 때문에 사이드 미러

제거 후에도 항력계수에는 거의 변화가 없었다. 실제운행에 근접한 속도구간인 레이놀즈수

5000000~10000000에서 대략 1.4%의 항력계수 감소효과를 얻을 수 있었다.

Ⅸ. 탐구 결론

주제에 대한 본 탐구에 앞서 간단한 도형을 이용한 실험을 먼저 수행하였다. 이는 어떤 변

수를 사용해야 본 주제에 대한 결과와 효과를 보다 분명하게 나타내고 이해할 수 있는지, 이번

에 시도하는 시뮬레이션 실험과 도구가 정당한지 확인해 볼 수 있는 과정이었다. [그림1]과 [그

림 2]에서 볼 수 있듯이 항력계수를 이용하면 속도의 변화에 대한 차이를 보다 분명하게 확인

할 수 있는 장점이 있음을 알 수 있었다. 또한 물체의 모양과 속도가 같을 때 항력계수는 물체

의 단면적과 비례하게 된는 것을 알 수 있었다. 반면 속도대신 레이놀즈수를 사용하면 물체의

크기에는 상관없이 같은 항력계수를 얻는다. 대부분의 경우 자동차의 3D모델은 실제크기보다

축소되어있기 때문에 물체의 크기에는 무관한 레이놀즈수를 이용해야 정확한 항력계수 값을

얻을 수 있다. [그림 5]와 [그림 6] 에서는 실제로 계산된 도형의 항력계수의 값과 시뮬레이션

을 사용하여 구한 항력계수의 값이 근사적으로 일치함을 보여준다. 따라서 수행하는 탐구에서

얻은 결론을 실제자동차에 확장시켜도 큰문제가 없다고 가정할 수 있을 것이다. 위와 같은 사

전 실험 중 몇 가지는 자동차모델을 이용하여 수행할 수도 있었지만 컴퓨터 메모리의 한계 때

문에 구의경우 10분정도 소요되는 시간이 자동차 모델의 경우에는 두 시간 이상이 걸려 단순

한 입체도형을 대신 이용하였다.

시뮬레이션을 통한 자동차의 항력계수 측정 실험 결과를 확인해보면 비록 사이드미러를 제

거했을 때의 항력계수 감소율은 1.3%로 적다고 볼 수도 있겠지만, 선행연구를 참고해 볼 때

연비에 큰 영향을 미칠 수 있을 것이다.

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X. 느낀 점 및 더 탐구하고 싶은 점

1. 느낀 점

이번 연구를 진행하는 데 있어 전체적으로 조금 힘들었다. 우선 처음 접해보는 분야가 문제

였다. 탐구활동을 몇 번인가 해봤지만 물리에 관련한 탐구는 이번이 처음이었다. 생물과 화학

에 관심이 많았기 때문에 이전의 연구들은 모두 이 분야에 관련되어 있어 물리와는 접해볼 기

회가 많지 않았고 깊게 공부할 기회가 없었다. 그래서 이번 연구는 물리에 관한 것을 하고 싶

었는데 그때 과거의 생각이 떠오르면서 재미있는 연구를 시작할 수 있게 되었다. 하지만 처음

으로 깊게 공부를 하다 보니 모르는 점도 많아서 인터넷을 통해서 사전 지식을 많이 습득해야

했었다. 이 탐구에만 국한 된 지식을 쌓는 것이 아니라 유체역학에 대한 지식을 얻어야 해서

더욱 힘들었다. 그러나 처음 들어보는 '유체역학'이라는 것에 대해 탐구를 통해서 완벽하지는

않더라도 많아 알게 된 것이 좋았다.

두 번째로 힘든 점은 프로그램이었다. SolidWorks를 처음 써 보기도 하고 모두 영어로 되어

있어서 익히는데 시간이 좀 걸렸었다. 특히 기능이 너무 많아서 모든 것을 익히지 못하고 실험

을 하는 데에 필요한 것들만 사용방법을 배웠다. 또한 차가 이미 디자인스케치가 되어있는 것

을 찾아야 하는데 이들 중 일부는 차의 부품을 제거하는 것이 불가능하도록 되어있어 새로운

모델을 찾아야 했다. 마음대로 부품제거가 가능하게 디자인스케치가 되어있고 사이드 미러가

효율에 영향을 줄 만큼 스피드를 낼 수 있는 차량을 찾는 것이 힘들었다. 인터넷에서 다운 받

은 차량 후보들을 실행해 본 결과 Audi R8이 가장 적합해서 이 모델을 사용했고 만족스러운

결과를 얻어서 그동안의 노력에 대한 보상을 얻은 기분이었다.

마지막으로는 엑셀 작업이 있다. 엑셀은 초등학교 때부터 배웠던 것이기는 하지만 자료들을

입력해서 그래프를 그리고 차트를 만들어 감소 비율을 구하는 것은 생각보다 힘든 일이었다.

SoildWorks 보다는 쉬웠으나 그래프를 처음 만들 때에는 어떻게 해야 하는지 몰라 당황했었

다. 인터넷에서 검색을 해서 정보를 얻고 나서야 그래프를 그릴 수 있었다. 다음 연구에는 엑

셀을 이용해 통계치를 더 쉽게 분석할 수 있을 것 같다.

물리에 관련된 연구를 하는 것은 물리만을 연구하는 것이 아님을 알았다. 물론 연구에서는

물리, 즉 유체역학이 중점이 되는 것은 사실이지만 이외에도 두 가지의 컴퓨터 프로그램 사용

법을 깊이 있게 배울 수 있었고 연구 결과를 글로써 표현하는 방법을 배웠다. 하나를 배우려면

그와 연관 되어있는 것들을 배워야 한다는 사실을 이번 탐구를 통해서 새롭게 깨달았다.

2. 더 탐구하고 싶은 점

연구와 같이 자동차에서 항력계수를 줄여 효율을 높이기 위해 사이드미러를 제거한다면, 운

전자들이 많은 불편함을 느낄 것이다. 따라서 사이드미러를 제거했을 때의 문제점들을 보완하

기 위해서 생각해 낸 방법은 자동차 양옆에 작은 카메라를 부착하는 것이다. 요즘 많은 자동차

에는 작은 후방 카메라가 달려 있어 주차 시 많은 도움을 준다. 이와 같이 원래 사이드미러가

위치하던 곳에 작은 카메라를 부착한 후 그것을 통해 화면으로 차 안에서 바깥 환경을 볼 수

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있게 한다면 효율이 올라 더 경제적일 수 있을 것 같다는 생각이 들었다.

탐구의 선행연구를 하면서 익힌 유체역학은 공기에만 적용되는 것이 아니라 모든 유체에 적

용가능하다는 것을 알게 되었다. 이렇게 탐구를 통하여 익힌 유체역학과 시뮬레이션 지식으로

물리나 에너지 영역뿐만 아니라 혈관이나 인간 두뇌를 모델링하여 의학적인 연구에 응용해보

고 싶다.

이로써 인체의 혈관에 적용하여 탐구한다면 혈전의 위치와 그 방향성에 대해서도 연구할 수

있을 것이라 생각한다. 또, 이러한 현상이 발생하면 이 탐구의 원리를 사용하여 혈액이 잘 흐

를 수 있는 방법을 개발하는 것도 가능할 수 있을 것 같다. 혈관 외에도 미세먼지의 폐에 미치

는 영향 등에서도 연구해 볼 수 있겠다. 미세먼지 등의 물질이 기관, 기관지, 그리고 폐에 붙은

상황에서 그 사람이 숨을 쉴 때 어떠한 방법을 활용하면 공기의 항력을 낮춰 숨 쉬는 것을 용

이하게 할 수 있을지도 하나의 연구 주제가 될 수 있을 것이다. 더 깊게 들어가면, 이번 탐구

에서 자동차 모형으로 시뮬레이션을 했던 것과 같이 폐 등을 간단한 모형으로 만들어보면 자

세히 알아볼 수 있을 것이다.

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XI. 참고 문헌

[1] 위키피디아

(http://en.wikipedia.org/wiki/Drag_(physics))

(http://en.wikipedia.org/wiki/Drag_coefficient)

(http://ko.wikipedia.org/wiki/)

[2] 네이버 백과사전, 용어 정의

[3] 이호엽 외 3명, 『Analysis of Reynolds Number According to Section Scale』

[4] Thermopedia

http://www.thermopedia.com/

[5] 한국경제, http://autotimes.hankyung.com/apps/news

[6] 헤럴드경제, http://biz.heraldcorp.com/