SF / 과학 포럼
SF 작품의 가능성은 어떻게 펼쳐질 수 있을까요? 그리고 어떤 상상의 이야기가 가능할까요?
SF에 대한 가벼운 흥미거리에서부터 새로운 창작을 위한 아이디어에 이르기까지...
여기는 과학 소식이나 정보를 소개하고, SF 속의 아이디어나 이론에 대한 의견을 나누며, 상상의 꿈을 키워나가는 곳입니다.
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저는 자동차 디자인 전공학생 입니다. 우연히 이 사이트를 알게 되었는데요.
제가 지금 상당히 규모있고 중요한 대회를 진행중인데,
2040년의 친환경 슈퍼카를 디자인 해야하는데, 디자이너라고 해서 무조건 말도 안되는 상상력을 불어넣으면
무책임하고 편협한 디자인이 되기때문에 동력원또한 중요시 해야합니다.
그래서 공학적 지식을 베이스로 한 여러분들의 무한 상상력을 동원해서 친환경을 고려한
차세대 슈퍼카 엔진으로써 어떤 것들이 있을지 무한 상상력을 풀어내주십사 하고 글을 써 봅니다.
2040년이라고 제한이 되어있지만 많이 미래적이어도 크게 상관은 없습니다.
대회자체가 디자인 대회이면서 심사에 있어서 엔지니어가 기술심사를 하거나 그럴 일이 없기에
어느정도 기술 실현에 있어서의 장애 요인이나 기술력 부족이라는 제한을 없애고 상상해주시면 정말 감사하겠습니다.
참고로 지난 대회 수상작의 경우 초 전도체를 이용한 무마찰 베어링 기술(kess)로 무한 동력을 이끌어낸다고 했었는데,
제가 아무리 공학도가 아니더라도 무한동력이 말이 안되는 건 알고 있습니다. 그래서 제한 없는 아이디어를 뿌려주시면 정말 감사하겠습니다.
그래서 전 입자가속기를 이용한 에너지를 생성하는 것과 우주선의 플라즈마 엔진, 이온 엔진 등을 검색하고 활용해볼까 생각중이었습니다.
이야기를 들어보고 아 이런 재밌는 상상을 해봤구나~ 라고 생각될 정도면 괜찮으니 여러분들께 부탁드려봅니다.
참고로 반드시 고려해야 하는 사항은 친환경적이어야 한다는 것 입니다. 슈퍼카이기 때문에 비용적 측면은 아예 걱정하실 필요가 없습니다.
이런게 깔린 도로위에서 무선 충전으로 가는 전기 자동차요.
충전 도로를 벗어나면 저장된 전기로 움직입니다.
다 떨어지기 전에 다시 충전 도로를 달리면 충전.
요금은 정액제 또는 후불제.
어느정도 미래냐에 따라 달라질꺼 같은데요... 지금당장의 근미래라면 슈퍼차저 터보차저등을 부착한 하이브리드+터보엔진이 대세인것 같고 아주 먼 미래라고 한다면 핵융합엔진까지도 가능하지 않을까요? 일단은 1리터로 100키로를 가겠다는 과거 불가능해보이던 효율이 가능한세상이니까요 아마 이 하이브리드+터보 엔진은 꽤 오래가지 않을까 싶네요
람보르기니 의 컨셉카 http://0323lena.blog.me/220145060584
볼보 신형엔진 http://blog.naver.com/kohaku3533/220144210683
투명 태양 전지도 괜찮을 것 같은데요. 효율이 매우 높아져야 하겠지만, 외장 전체를 태양 전지로 만들 수도.. ㅎㅎ
http://www.sciencetimes.co.kr/?news=투명한-유리의-태양전지
아래 글에 록히드 마틴이 소형 원자로를 만들겠다고 써 있는데, 약간 공상의 영역에 가깝게 느껴지긴 하지만 자동자에 넣는 것 정도는 가능하다고 상정해도 되지 않을지요. 그보다 원자로라면 보다 문제되는 건 안전성이겠네요. ㅎㅎ 수백 km 로 달리는 원자로라니 ㄷㄷㄷ
http://www.joysf.com/forum_sf/4779821
아참, 아직까진 수소 생산 문제로 완전한 친환경은 아니지만, 수소 전지(수소로 전기 생산)로 움직이는 자동차는 현재 개발되어 있는 상태입니다. 만일 수소 충전소 + 수소 생산 시설만 충분히 확충된다면 근 미래에 상용화도 가능할거에요.
소형화된 KERS와 폐열 재생이 가능한 가솔린 엔진(4번 타는 귀ㄸㄹㅁ 보일러...)이요. 역시 슈퍼카는 전기가 아닌 가솔린이죠!!!!이건 감성의 문제라능!
수소 연료 엔진이 좋을 것 같습니다. 왜냐하면 슈퍼카의 중요한 요소 중 하나는 바로 과시하는 것이라고 생각하는데 전기 엔진은 모터 돌아가는 소리 밖에 안 날 것이고, 수소 연료는 폭발하면서 행정 기관돌리고 한다고 엔진의 그 폭음을 낼 수 있을테니까요.
많은 분들의 댓글 정말 감사드립니다. 입자가속기라는 개념도 다시 고칠수 있게 됐네요. 그런데 플라이휠을 응용한 기술에 대한 아이디어는 이전 대회 수장작에서 쓰였었는데 그 이외에 근미래가 아닌 2040년에 적합할만한 재밌는 동력원에서의 아이디어는 없을까요?
일단 이온 엔진은 그런 용도가 아니구요.. 저항이 없는 우주에서 장기간 가속을 하는 용도로 효율적이라는 것이지, 슈퍼카는 커녕 세발자전거에도 못씁니다..
어차피.. 실제 엔지니어들이 아닌 이상 무슨 아이디어를 내봤자 공허하고 헛소리에 불과합니다. 거기에 전에 수상했던 작품들이 가지는 컨셉도 모두 헛소리입니다. 그 컨셉들이 실제 수상가치가 있을만큼 공학적인 합리성을 가진다면 공모전에 그런게 나오기 전에 이미 자동차 회사에서 만들고 남았습니다. 그러니까 그냥 마음대로 디자인 하시면 됩니다.
초전도체를 이용한 무마찰 베어링 기술같은 헛소리를 해도 수상했었다니 웃기네요. 베어링의 마찰이 얼마나 된다고 겨우 그걸로 무한동력을 얻는다니.. 그 수상자는 본래 베어링의 마찰이 어느정도인지는 알고 있을지 의심스럽네요. 지금의 베어링이 마찰이 커서 자동차가 동력이 필요한 건가.. 애초에 질량을 가진 물체를 움직여야 하는데 파워트레인계통 효율이 올라간다고 해도 동력이 필요가 없는 것과는 무관... 대체 초전도체를 뭐라고 생각하는건지.. 상온 초전도체같은 2040년까지 나올 것 같지도 않은 기술이 나온다고 하더라도 그 재료를 이용한 부품의 감가상각 비용만으로도 마찰계수 줄이는 것 보다 손해가 더 크겠습니다.
자동차 시장 규모는 엄청납니다. 당연히 우수한 인력도 전세계적으로 어마어마하구요. 그러니까 실현 가능한 것들은 기본적으로 다 만들어지고 있습니다. 차라리 공학적인 합리성을 버리세요.. 어떤 걸 만들어도 현재 관점에서 보면 있는 것/불합리한 것 중 하나입니다. 그냥 밑도 끝도 없이 던지시는 게 더 수상가능성을 높인다고 생각합니다.
심판관들이 애초에 공학적인 베이스를 검증할 역량을 가졌다고 생각되지 않습니다.. 제 댓글이 공격적이라고 오해하실지 모르겠지만 저는 솔직한 조언이 도움된다고 생각합니다. 허황되도 좋은 컨셉이 부족하시면 구글에 이미지도 찾아보시고 영화도 좀 찾아보시고 하다보면 도움이 될 겁니다. 일본 애니메이션도 좀 찾아보시고..
초전도체란 내부저항 없기에 전류가 무한히 흐르는 것을 말합니다.
(물리-수학적 내용은 복잡해도 말로는 참 간단하고 쉽죠.)
그리고 특징중 하나는 dia magnetism이죠. 이 디아마그네티즘은 ati-ferro magentism하고는 근본적으로 다르죠.
디아 마그네티즘이란 자기장에 "무반응"을 뜻합니다. 그럼 공중 부양 능력을 어떻게 얻냐면, 초전도체 물질 자체에 전류를 흘립니다.
그러면 전류가 소멸없이 무한히 흐르기 때문에 강한 자기장을 얻기에, 베이스로 강한 영구자석이 있다면 그 영구 자석과 척력이 작용, 공중부양을 이룰 수 있다는 겁니다.
이를 리니어모터 시스템을 도입하여 만들면, 이걸로 효율좋은 자기부상 열차를 만들 수도 있다는 발상도 생겨납니다.
(자기 부상은 굳이 초전도체가 아니어도 가능합니다.)
그런데, 초전도체에는 saturation이라는게 존재합니다.
물을 끓이면 더이상 올라가지 않고 100도에서 수증기로 증발하듯,
초전도체에도 온도와 자기장에 대한 saturation이 존재합니다.
온도는 많이들 들어보셨을 테고,
자기장에 대한 포화상태는 별로 들어보지 못하셨을 텐데,
강한 자기장에 노출되면 더이상 그 자기장을 튕겨내지 못하고, 정복당하게 됩니다.
diamagnetism을 더이상 유지못하고, 일반적인 도체로 변한다는 거죠.
즉, 자기부상 개념에서 베이스로 둔 영구자석의 자기장이 강력하면, 더이상 초전도체를 유지하기 힘들다는 뜻입니다.
또한 사실 무한히 전류를 흘려보낼 수 있는 것도 아닙니다.
전류가 강력할 시, 스스로 초전도 성질을 잃어버릴 수 있습니다.
그렇기에 실험실에서도 그 초전도체로 만들수 있는 자기장 세기도 한계가 있습니다.
뭐. 미래에 상온 초전도체를 만들 과학이 발달돼 상용화 된다야,
온도는 당연한 거고, 자기 포화상태의 리미트를 거의 무한대까지 끌어올리겠죠.
일단 초전도체에 대한 메카니즘을 이해하는 차원에서 말씀드리고자 하는 겁니다.
많은 사람들이 초전도체에 대한 낭만과 기대를 갖고 있지만,
물질의 제 4 상태 플라즈마처럼 너무 맹신을 하고 있기에 말씀드리는 거구요.
(뭐 이를테면, 플라즈마 입자포로 함선이나 건물을 토막내던가, 하는 것 따위요. 플라즈마라고 해서 딱히 먼치킨급 성능을 기대하면 안됩니다.)
여튼 이러한 초전도체를 이용하여 슈퍼카를 만든다고 합시다.
근데 슈퍼카는 대개 겉모양을 단순화 시켜서 만듭니다. 모든 잡다한것은 빼버리고 오로지 속도를 얻기 위해서죠.
일부러 납작하게 만듭니다.
왜냐하면 고속주행시 부력이 발생하여 지면을 이탈하게 될 수도 있습니다.
시속 1000이상의 슈퍼카가 만들어진다면, 이 카의 설계는 구동력과 더불어 부력과의 싸움이죠.
오히려 지면과의 압착률을 높이도록 고안해야 되겠죠. 그렇지 않으면 컨트롤이 힘들어집니다.
다시 돌아와, 그럼 미래 초전도 슈퍼카는 뭘까.
직선주로만 주행하는 슈퍼카가 되어야 한다는 문제점을 안고 있다고 볼 수 있는거죠.
일단 공중에 떠서, 리니어모터로 구동력을 얻으며,
고속주행을 하게 됩니다.
과거 슈퍼카는 공기의 난류를 차체가 지면과 압착하여 이겨내는데 반해,
초전도 슈퍼카의 경우 뭐에 의존하여 제어를 할 수 있을런지가 문제가 됩니다.
사이드 레일 속을 달려야 할까요,
아니면 자세제어 보조로켓을 달아야 할까요.
그렇다한들 난류의 문제는 해결하는데 회의감이 드는데 말이죠.
또 관성은 어떻게 해결해야 할까요.
리니어 모터의 역전류를 통해 브레이크를 잡으며 보조로켓의 도움을 받아 커브를 틀어야 하나요.
리니어 모터가 작용하려면 베이스가 철로처럼 정해진 루트에서만 가능하다는 기본전제가 들어있습니다.
근데 곡선 주행은 꼭 그렇지 않거든요.
게다가 리니어모터가 작용하려면, 단순히 지표는 그에 수직인 자기장만 뿐만 아니라 슈퍼카와 상응하는 시스템을 갖추어야 합니다.
직선 주행이라 할지라도 정해진 루트만 이용할 수 있죠.
이건 슈퍼카가 아니라 작은 고속 열차일 뿐입니다.
뭔가 굉장히 어려운 것 같습니다.
제 딴에는...
p.s. 이것이 작년 대상이라 글쓴분이 피하고 싶은 것도 있지만, 제 생각은 어떤 검증을 통해 대상이 됐는지 궁금하구요. 그치만 뭐 이런게 꼭 불가능하리라 보진 않습니다. 어려울뿐이죠. 이를테면 아싸리 리니어 구동을 빼버리고, 초전도체를 이용 공중 부양상태로 만든뒤 그다음은 터보제트 엔진, 로켓 엔진을 달아 구동은 물론이요, 자세제어까지 한다면 불가능하리라 보진 않습니다. 근데 걸리는건 친환경인지라... 친환경이라면 친환경에너지만을 쓸게 아니라, 무동력 관성을 이용하는 것도 생각해 봄직 하구요.
광합성 엔진!