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기차 바퀴가 ‘덜컹덜컹’ 소리를 내는 이유와 과학적 원리기차를 타고 이동하다 보면 일정한 리듬을 가진 ‘덜컹덜컹’ 소리를 들을 수 있습니다. 많은 사람들이 이 소리를 기차의 상징처럼 여기지만, 사실 이 소리에는 분명한 물리학적 원리와 철도 구조적 이유가 숨어 있습니다. 기차 바퀴가 왜 이런 소리를 내는지, 그리고 최근 철도 기술이 어떻게 소음을 줄이고 있는지를 알아보겠습니다.철도 레일의 이음새와 기차 소리과거의 철도는 일정한 길이의 *레일(rail)*을 이어 붙여 만드는 방식이었습니다. 이때 레일과 레일이 만나는 이음새 부분에서 바퀴가 충격을 받으며 소리를 냅니다. 바퀴가 이음새를 통과할 때 발생하는 순간적인 진동이 객차 전체로 전달되어 우리가 익숙한 ‘덜컹덜컹’ 소리가 만들어지는 것입니다.즉, 기차 소..

자전거를 타다 보면 브레이크를 잡을 때 ‘끼익’ 하는 날카로운 소리를 들은 경험이 많을 것입니다. 이 소리는 단순한 소음이 아니라, 마찰력, 진동, 재질 특성이 복합적으로 작용한 결과입니다. 특히 자전거 브레이크는 구조가 단순해 보이지만, 물리학적 원리를 그대로 담고 있기 때문에 그 소리가 나는 이유를 이해하면 자전거 관리에도 도움이 됩니다.1. 브레이크 소음의 핵심은 ‘마찰 진동’자전거 브레이크 패드가 휠 림(rim)이나 디스크에 닿을 때, 강한 마찰력이 발생합니다. 이때 표면이 매끈하지 않거나 압력이 고르게 전달되지 않으면 작은 진동이 빠르게 반복되며 공기 중에 퍼져 ‘끼익’ 소리로 들리게 됩니다. 이를 *스틱-슬립 현상(stick-slip phenomenon)*이라고 부르며, 자동차 브레이크나 문이..

비행기를 타본 사람이라면 누구나 이착륙 순간에 들리는 특유의 웅~하는 저주파 소리를 경험해본 적이 있을 것이다. 마치 거대한 기계가 울부짖는 듯한 이 소리는 단순한 엔진 소음이 아니라 공기역학적 현상과 기계적 진동이 복합적으로 만들어내는 소리다. 비행기 이착륙 소리의 원리를 과학적으로 풀어보고, 이를 이해하면 비행 경험이 더욱 흥미로워질 수 있음을 살펴보자. 1. 항공기 엔진의 압축과 추력 발생비행기가 이륙 준비 단계에서 엔진 출력이 급격히 높아지면, 터보팬 엔진 내부의 압축기가 대량의 공기를 빨아들이고 압축한다. 이 과정에서 공기가 고온·고압 상태로 변하며 폭발적 연소 과정을 거쳐 강력한 추력을 발생시킨다. 이러한 압력 변화가 곧 저주파 진동음으로 변환되어 탑승객이 ‘웅~’ 소리로 인식하게 된다. 특히..

🚗 자동차 엔진(가솔린vs디젤) 소리의 차이자동차를 타다 보면 같은 브랜드의 차량이라도 엔진 소리가 조금씩 다르다는 걸 느끼실 겁니다. 특히 가솔린 엔진과 디젤 엔진은 특유의 소리 차이가 뚜렷하죠. 왜 이런 차이가 발생하는지, 그리고 각각의 엔진 소리가 어떤 특징을 가지는지 알아보겠습니다.1. 가솔린 엔진 소리의 특징가솔린 엔진은 점화 플러그를 이용해 연료와 공기를 폭발시키는 구조입니다. 폭발 압력이 비교적 부드럽고, 연소 과정이 매끄럽게 이어지기 때문에 엔진 소리가 조용하고 부드럽게 들립니다.특징적인 소리: ‘부르릉~’ 하는 고르게 이어지는 소리소음 수준: 상대적으로 정숙함, 고속주행에서도 소음이 적음느껴지는 체감: 운전자가 엔진음보다 바람 소리나 노면 소음에 더 집중하게 됨즉, 가솔린 엔진은 정숙성..

🚇 지하철이 터널에 들어갈 때 ‘쓱~’ 소리가 나는 이유많은 사람들이 지하철을 타다 보면 터널에 진입할 때 특유의 ‘쓱~’ 소리를 경험합니다. 이 소리는 단순한 기계음이 아니라, 공기역학적 현상과 깊은 관련이 있습니다. 오늘은 지하철 소음 중 하나인 이 소리가 왜 발생하는지 그리고 어떤 원리로 만들어지는지 알아보겠습니다.1. 지하철 터널 소음의 정체는 공기압 변화지하철이 터널에 들어갈 때, 열차 앞부분이 공기를 강하게 밀어내며 터널 내부의 공기 압력이 순간적으로 변합니다. 이 과정에서 빠르게 이동하는 공기가 마찰을 일으키며 쓱~ 하고 스치는 소리가 발생하는 것이죠. 이는 우리가 종이에 바람을 불거나 병 입구에 숨을 불어 넣을 때 나는 소리와 비슷한 원리입니다.2. ‘피스톤 효과’가 만드는 독특한 소리전..

매미 울음소리는 여름을 상징하는 대표적인 자연의 소리 중 하나로, 그 뒤에는 매우 정교한 진동 구조가 숨겨져 있습니다. 매미 수컷의 몸에는 ‘발음기(tymbal)’라고 불리는 특수한 기관이 있으며, 이 부분이 울음소리를 만드는 핵심 역할을 합니다. 발음기는 단단한 키틴질 판으로 구성되어 있고, 매미가 근육을 수축·이완할 때 이 판이 안쪽으로 움푹 들어갔다가 빠르게 튀어나오면서 ‘딱’ 하는 소리를 냅니다. 이 과정이 초당 수백 번 반복되면, 우리가 듣는 특유의 매미 울음이 만들어집니다. 흥미로운 점은 매미 울음이 단순한 ‘딱딱’ 소리의 연속이 아니라는 것입니다. 발음기에서 나온 기본 주파수가 매미 몸 속 공기 주머니인 ‘공명낭(resonating chamber)’에서 증폭되고 변형되어, 멀리까지 울려 퍼질..