자동차 창문을 열까, 말까? <드래그 효과>

더운 여름날에 자동차를 운전할 땐 어떻게 하시나요?

뭐, 에너지야 신경쓰지 말고 그냥 에어컨!

아니면 에너지 절약해야지, 창문 열자!

저희 집은 일반적으로 에어컨을 켜는데

에어컨이 너무 자주 고장나서....

개인적으로는 창문 열고 달리면 좀 무서워요.

안에 있는 물건이 바람에 날아갈까봐,

새나 벌레 등이 들어올까봐....

그런데 창문을 열고 닫는 사소한 행동도 돈과 관련이 있습니다.

창문을 열었느냐, 닫았느냐에 따라 에너지 사용이 달라져서

더 경제적으로 살려면 창문을 잘 조절해야합니다.

결론부터 말하자면 자동차의 속력이 64km/h보다 빠르면

창문을 닫고 에어컨을 켜는 것이 더 경제적입니다.

이것은 공기의 드래그 효과 때문입니다.

한국말로 드래그 효과가 맞는지 모르겠지만 하여간 저는 이렇게 부르겠습니다.

이 드래그 효과라는 말에서 드래그(drag)마우스로 컴퓨터 화면을 드래그 하는 게 아니라

air resistance 또는 fluid resistance라고 불리는 '항력'으로

(고체)물체가 유체 속을 통과할 때 받는 저항입니다.

공기도 되지만 유체에 관한 거니까 액체나 기체나 상관 없죠.

이 드래그는 마찰력과 같은 다른 저항력과는 달리 물체의 속력에 따라서 변합니다.

즉, 마찰력은 마찰정지계수만 지나면 그 힘이 일정한데 이것은 아니라는 의미죠.

또한, 물체 모양이 어떻게 생겼냐도 중요합니다.

다음 그림을 보면 이해가 가실 겁니다.

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

여기서 skin friction은 표면 마찰이고 form drag는 형체 저항입니다.

사실 이 drag가 한 종류가 아니거든요.

그래서 drag의 종류에 대해 도표를 추가하겠습니다.

출처: 직접 파워포인트로 그림. PPT배경은 http://www.imagebase.net/ 여기서 다운.

어쨌든, 자동차가 이 항력을 적게 받는 것이 에너지가 덜 듭니다.

일반적인 자동차에서 드래그를 이기기 위해서는

엔진의 파워가 속도의 세제곱에 비례한다고 합니다.

그래서 자동차 설계는 드래그 계수를 줄이기 위해,

즉 드래그를 적게 받기 위해 만들지요.

하지만 창문을 열면 차체의 모양이 달라집니다.

그래서 속도가 빠르면 그것이 큰 드래그를 야기할 수 있기 때문에

속도가 빠르면 그냥 에어컨을 틀라는 점, 잊지 마시고 꼭 사용하세요!