사용자:훈민 김

토크(Torque)란

토크(Torque)는 회전운동을 생성하거나 변경하는 데 사용되는 힘 또는 그 힘의 크기를 나타내는 물리적 개념입니다. 이는 회전하는 물체에 작용하는 힘의 크기와 방향을 나타내는 벡터량으로 표현됩니다. 토크는 뉴턴의 법칙에 따라 설명됩니다. 뉴턴의 세 번째 법칙에 따르면 "모든 작용에는 반작용이 있다"는 원리가 적용되며, 회전하는 물체에 작용하는 토크는 회전축 주변의 운동을 안정화시키는 데 도움이 됩니다.

토크의 크기는 다음과 같은 공식으로 계산됩니다.

𝜏 = 𝑟 × 𝐹 × sin ⁡ ( 𝜃 ) τ=r×F×sin(θ)

여기서,

𝜏 τ는 토크를 나타냅니다. 𝑟 r은 힘이 작용하는 지점에서 회전 중심까지의 거리(레버 암)를 나타냅니다. 𝐹 F는 힘을 나타냅니다. 𝜃 θ는 힘이 작용하는 지점과 회전 중심까지의 거리의 각도를 나타냅니다. 토크는 주로 회전하는 물체에서 발생하며, 이는 회전하는 물체의 각 부분이 서로 다른 회전 반경과 속도를 가지기 때문에 발생합니다. 예를 들어, 모터에서 발생한 회전력이 프로펠러에 전달되어 시계 방향으로 회전하는 경우, 이에 대한 반작용으로 프로펠러에 연결된 기체가 모터 회전 방향의 반대 방향인 반시계 방향으로 회전하려는 힘이 발생하게 됩니다. 이러한 현상을 토크라고 합니다.

토크는 물체가 회전하는 데 필요한 에너지를 제공하고, 회전운동의 안정성과 균형을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 자전거의 페달을 밟을 때 발생하는 힘은 토크를 생성하여 자전거의 회전운동을 유발합니다.

토크는 또한 자동차 엔진, 비행기 프로펠러, 로봇의 관절 등 다양한 기계 및 장비에서 중요한 역할을 합니다. 토크의 측정과 제어는 이러한 기계 및 장비의 설계 및 운영에 필수적이며, 이를 통해 효율적이고 안전한 운영이 가능해집니다.

헬리콥터의 경우, 테일 로터(헬리콥터 꼬리날개)가 반토크를 발생시켜서 헬리콥터의 균형을 맞추어 줍니다. 이를 통해 헬리콥터가 안정적으로 비행할 수 있도록 도와줍니다.

이러한 이유로 토크는 물리학과 엔지니어링 분야에서 중요한 개념으로 간주되며, 이를 이해하고 적절하게 활용하는 것은 다양한 기술 및 산업 분야에서 혁신적인 발전을 이끌어내는 데 도움이 됩니다.

Yaw / Roll / Pitch

Yaw (요)

• Yaw는 물체가 수평축 주위로 회전하는 것을 나타냅니다.
• 항공 용어에서는 주로 비행체가 수평을 기준으로 좌우로 회전하는 움직임을 말합니다.
• 비행기의 수평축 주위로의 회전을 제어하여 방향을 조절합니다.
• 항공기의 좌우로의 회전 운동을 표현합니다.
• 요(Yaw) 운동은 수평 평면에서 발생하며, 항공기의 좌우 방향을 변경하여 헤딩을 조절합니다.

Roll (롤)

• Roll은 물체가 측면 축 주위로 회전하는 것을 의미합니다.
• 항공 용어에서는 비행체가 좌우로 기울어지는 움직임을 말합니다.
• 비행기의 측면 축 주위로의 회전을 제어하여 기울기를 조절합니다.
• 항공기의 좌우로의 기울기 변화를 표현합니다.
• 롤(Roll) 운동은 비행기가 좌우로 기울어지거나 수평축 주위로 굴러가는 운동입니다.

Pitch (피치)

• Pitch는 물체가 세로 축 주위로 회전하는 것을 의미합니다.
• 항공 용어에서는 주로 비행체가 위아래로 회전하는 움직임을 말합니다.
• 비행기의 세로 축 주위로의 회전을 제어하여 비행기의 고도와 비행 각도를 조절합니다.
• 항공기의 상하로의 기울기 변화를 표현합니다.
• 피치(Pitch) 운동은 항공기가 전후로 기울어지거나 회전하는 운동입니다.