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요철발명왕과 떠나는 자동차 과학의 세계 2

어린이과학동아 2005.07.1514호

[소제시작]자동차의 과학-꼭꼭 숨어 있는 과학을 찾아라![소제끝]
흠…, 역시 연료가 중요한 거였어. 하지만 난 나중에 연료가 없어도 움직이는 자동차를 꼭 만들고 말 거야. 그러면 가난한 사람도 자동차를 몰 수 있을 테니 말이야. 그런데 자동차 내부를 언뜻 보니까 무척 복잡하게 변한 것 같던데…. 계기판에 적혀 있는 어려운 영어하며, 정체를 알 수 없는 이상한 장치도 보였다고. 자동차 한 대에 숨어 있는 과학이 한 두 가지가 아닐 것 같다는 예감, 아마 틀리지 않겠지?


계기판
계기판은 자동차의 상태가 어떤지 표현해 주는 부분이다. 요즘은 대부분 디지털 계기판이 사용되고 있어 안전벨트를 착용했는지 안 했는지까지 알려 줄 정도다.






위성항법장치(GPS)
몇 년 전만 해도 처음 가는 곳에 가려면 운전자가 길을 헤매기 일쑤였다. 하지만‘위성항법장치(GPS)󰡑가 개발된 후부터는 목적지를 입력하면 영상과 음성으로 길을 가르쳐 줄 뿐 아니라 막히는 길, 자신의 위치까지 알 수 있게 되었다.





디지털 온도 조절기
무더운 여름에 에어컨이 없다면? 아마도 여름에는 자동차를 탈 수 없을 것이다. 한 겨울에 히터가 나오지 않는다면 차안에서 얼어죽는 일이 생길 지도 모른다. 디지털 온도 조절기는 운전자가 실내 온도를 조절할 필요 없이 가장 알맞은 실내 온도를 알아서 유지해 준다.





겉모습
자동차의 종류는 달라도 겉모습은 대부분 비슷한 모양을 하고 있다. 엔진이 실린 앞 부분은 길고 날씬하며 사람이 타는 실내는 넓적하며 트렁크가 있는 뒤쪽은 다시 좁아진다. 이것은 달릴 때 공기의 저항을 최대한 줄이기 위한 디자인이다.







자동차 거울
운전을 하면서 옆과 뒤를 볼 수 있게 해 주는 자동차 거울. 자동차 거울의 후면 거울과 측면 거울 중 왼쪽은 평면 거울을 사용하지만, 유독 측면 거울 오른쪽은 볼록 거울을 사용한다. 운전석에서 거리가 먼 오른쪽 거울은 시야가 좁기 때문에 넓은 부분을 보여 줘야 하기 때문이다. 하지만 실제보다 사물이 작은 모습으로 보여지기 때문에 오른쪽 측면 거울에는‘실제로 보이는 것보다 사물이 가까이 있음󰡑이라는 경고 문구가 적혀 있다.


안전벨트와 에어백
운동하는 물체가 계속 운동하려고 하는 관성의 법칙은 중요한 법칙이지만 자동차 사고에서는 안 좋은 일을 한다. 만약 관성의 법칙이 없다면 자동차 사고로 죽는 사람은 줄어들 것이다. 물론 그 전에 자동차가 움직일 수도 없겠지만 말이다. 앞에 있는 자동차나 물체에 부딪혔을 때 관성의 법칙으로부터 사람을 보호하기 위해서 만들어진 장치가 안전벨트와 에어백이다.


차체
자동차의 속도를 빠르게 하고 연료 사용을 줄이려면 자동차의 무게가 가벼워야 한다. 하지만 가볍게 하는 것에만 신경 쓰다가는 사고가 났을 때 안전을 보장하기 힘들다. 때문에 가벼우면서도 강한 소재로 차체를 만들려는 노력이 이루어지고 있다.





[소제시작]자동차 공장-자동차는 이렇게 만들어진다[소제끝]
와아~, 자동차의 역사, 움직이는 원리, 숨어 있는 자동차 과학의 세계를 보고 나니 자동차 박사가 된 기분이야. 이제는 자동차가 어떻게 만들어지는지 배워 볼 차례인가? 백문이 불여일견이라고 자동차가 실제로 만들어지는 공장으로 가 보는 게 최고겠지. 그래서 우리나라를 대표하는 자동차 회사인 현대자동차의 아산공장을 가 보았어.


1. 신기술·디자인 개발
차를 만들기에 앞서 가장 먼저 디자인을 하게 된다. 하나의 완성된 디자인을 얻기 위해서는 무려 3만 장이 넘는 스케치 과정을 거쳐야 하며 점토로 모형을 만드는‘클레이 모델󰡑과정도 거쳐야 한다. 디자인이 결정되면 차체와 부품의 설계에 들어가는데 엔진 같은 중요한 부품은 평균 30~40개월의 개발 기간이 필요하다.


2. 프레스 가공·차체 조립
디자인과 설계가 끝나면 자동차의 피부를 만들어 줘야 한다. 준비된 철판을 본네트, 판넬, 도어, 트렁크 등 자동차의 각부분에 맞는 크기로 잘라 주는데 이것을‘프레스 가공󰡑이라 고 한다. 프레스 가공을 거쳐 만들어진 각 부분들은 용접을 통해 합쳐져 자동차의 뼈대라고 할 수 있는 차체로 조립된다. 자동차 한 대를 만들 때 필요한 용접 작업은 무려 4800번이 넘게 이루어진다.


3. 도장
자동차의 뼈대와 피부가 만들어졌으면 이제 예쁜 옷을 입혀 줘야 할 단계다. 이 과정을‘도장’이라고 부르는데 멋지게 보이게 하는 것은 물론 자동차가 녹스는 것을 막아 주고, 운전 중에 먼지나 빗물이 스며드는 것을 막아 준다. 총 세 번의 페인팅 과정을 거치며 대부분 로봇에 의해 이루어진다.


4. 의장
자동차 조립의 마지막 단계로 첨단 기술로 만들어진 3만 개의 부품을 도장이 완료된 차체에 채우는 과정이다. 엔진과 바퀴, 각종 계기판과 의자 등의 수많은 부품들은 자동차가 컨베이어 라인을 타고 이동하는 동안 정해진 순서에 따라 작업자와 로봇에 의해 조립된다.


5. 테스트·출고
완성된 자동차에 문제가 없는지를 꼼꼼하게 살펴보는 단계다. 자동차의 모든 부품들이 정상적으로 조립되었는지, 성능은 이상 없는지를 검사하는 성능안전 테스트와 실제 도로와 같은 주행 검사장에서 직접 운전을 해 보며 검사하는 주행 테스트 과정이 있다. 이 모든 테스트가 끝나면 비로소 한 대의 자동차로 완성되어 출고된다.

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