[기타] 과학 용어 '코안다 효과'에 대해서

코안다효과의 극대화 비행기

 

오늘은 딸과 같이 방문했던, 어린이 과학박물관에서 배웠던 '코안다 효과'에 대해서 더 자세하게 알아볼 수 있도록 하겠습니다. 코안다효과를 유체역학 분야의 혁신적인 발견이라고도 하는데, 왜 그렇게 불리는지 더 자세하게 알아보겠습니다.

 

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코안다 효과란?

코안다 효과는 유체가 곡면을 따라 흐르는 현상을 말합니다. 예를 들어, 물이 강둑을 따라 흐르거나, 바람이 산을 따라 불 때 이런 현상이 발생합니다. 이 현상은 유체가 곡면을 따라 흐르면서 그 곡면의 방향을 따라 흐르게 되는 것입니다.

이를 좀 더 설명드리면 아무리 커다란 구형의 모양이 바람을 막더라도 동그란 모양을 타고 반대면으로 바람이 흐르는 현상을 설명합니다.

이 현상은 우리 일상생활에서 많이 볼 수 있습니다. 예를 들어, 위와 같은 비행기의 날개와 몸체의 디자인이나, 자동차의 공기역학적 형태, 심지어는 골프공의 딤플 패턴에서도 이 현상을 볼 수 있습니다. 이런 모든 경우에서, 코안다 효과는 유체의 흐름을 제어하고, 효율을 높이는 데 도움을 줍니다.

해서, 코안다 효과를 조금 더 쉽게 표현하면 '물이나 공기가 곡면을 따라 흐르는 현상’이라고 할 수 있습니다. 이 현상(또는 효과)은 우리 주변의 많은 기계나 장비에서 활용되고 있습니다.

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코안다 효과의 원리

코안다 효과를 이해하기 위해서는 베르누이의 원리를 알아야 한다고 합니다.

 

베르누이의 원리는 유체가 흐르는 곳에서 발생하는 현상을 설명하는 원리입니다. 이 원리는 '유체의 속도가 빠를수록 그곳의 압력이 낮아진다’는 것을 말합니다.

예를 들어, 호스를 통해 물을 뿌릴 때, 호스의 끝을 좁게 만들면 물이 더 빠르게 나오게 됩니다. 이때, 물이 빠르게 나오는 부분(즉, 속도가 빠른 부분)의 압력은 낮아지는 이 원리가 바로 베르누이의 원리라고 합니다.

 

이 원리에 따라, 유체가 특정한 표면의 한 면에서 다른 면보다 빠르게 움직인다면 그 표면의 압력은 다른 면보다 낮아지며, 아래 그림과 같이 비행기를 부양하는 힘을 만들어내게 합니다.

 

 

베르누이의 원리의 활용

 

코안다 효과의 활용

코안다 효과는 다양한 분야에서 활용되고 있다고 합니다. 우리 일상생활에서 볼 수 있는 예로는 다이슨의 에어랩 스타일러는 공기를 곡면 주위에 흐르게 하여 공기를 따라 머리카락이 에어랩 스타일러 주위에 감기게 만드는 효과를 활용합니다.

또한, 항공기의 제트엔진의 경우, 비행기의 날개에서 코안다 효과를 사용한다고 합니다.


이렇게 코안다 효과는 유체역학 분야의 중요한 원리로, 우리 일상생활의 많은 부분에서 활용되고 있습니다. 우연찮은 기회로 '코안다 효과'를 접하게 되었는데, 일상생활에서 발견하게 되는 케이스나 현상을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 것이라 생각합니다.

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<정남c series>

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