Ⅲ. 에너지와 수송 기술
2. 에너지 변환과 동력 발생 장치
2-2 동력 발생 장치를 이용한 수송 기술은 어떻게 발달해 왔는가?
학습목표 : 수송 기술의 발달 과정을 알 수 있다.
수송 : 사람이나 물자를 한 장소에서 다른 장소로 옮기는 것
수송 기술 : 수송에 동원되는 모든 기술
수송 수단 : 사람이나 물자를 수송하는 데 이용되는 자동차, 기차, 선박, 비행기 등을 말한다.
[1] 수송 기술의 발달
사람 · 가축 → 바람 → 증기기관 → 가솔린 기관 → 제트 기관 →로켓기관 → 원자력 기관
(1) 선박의 발달
① 처음에는 뗏목, 통나무배, 가죽배를 이용하여 강이나 바다를 건넜다.
② 사람이 직접 노를 저어 움직이는 목선, 목선에 돛을 달아 바람의 힘으로 움직이는 범선이 만들어졌다.
③ 15세기부터 16세기경에 지리 탐험 시대가 열리면서 수상 수송 기술이 급속하게 발달하였다.
④ 18세기 말에는 와트(Watt James)가 발명한 증기 기관을 선박에 설치한 철재 증기선이 만들어졌다.
⑤ 19세기 초에는 디젤 기관선이 등장하여 해상 수송 기술에 커다란 혁명을 가져왔다.
⑥ 20세기 이후에는 대형 선박과 순양함, 잠수함, 초대형 항공모함까지 만들어졌다.
뗏목 · 통나무배 · 가죽배 → 목선(노) → 목선 + 돛 = 범선 → 철재 증기선 → 초대형 항공모함 → 폴 컨테이너 화물선
(2) 기차의 발달
① 철도의 시초 : 1600년경 영국의 북부 탄광 지방에서 목재로 만든 궤도위로 석탄차를 끌게 한 것이 철도의 시초이다.
② 1802년 : 트레비식이 증기 기관차를 발명하였다. → 최초의 기관차, 속도는 8km/h
③ 1825년 : 스티븐슨 증기를 동력으로 사용하는 기관차를 발명 → 석탄 수송이 목적 속도는 16km/h
④ 기관차의 동력 발생 장치는 열효율이 좋은 디젤 기관으로 교체되었고, 이어서 매연과 공해를 발생시키지 않는 전기 기관차로 바뀌었다. → 1881년 독일에서 세계 최초로 개통
⑤ 우리나라에서도 곧 경부고속철도가 개통어서 서울-부산 간 409.8km를 2시간 40분 이내에 주파하게 될 것이다.
우리나라 기차의 발달 과정
㉠ 1899년 : 경인선(노량진과 제물포간 33.2km) 개통 ㉡ 1905년 : 경부선 개통
㉢ 1906년 : 경의선 ㉣ 1914년 : 호남선과 경원선 개통 ㉤ 1973년 : 중앙선 전철 개통
㉥ 1974년 : 수도권 전철 개통 ㉦ 1992년 : 고속 전철 (서울 ~부산)이 착공되어 건설 중
1897년 착공, 1904년 착공, 1898년 착공
(3) 자동차의 발달
: 자동차란 원동기를 사용하여 노상, 산야 등에서 레일이 없는 도로를 자유롭게 달리면서 사람이나 화물을 운반하거나 작업을 하는 기계를 말한다.
① 퀴뇨(프랑스 1769년)의 증기 자동차 : 와트의 증기 기관을 이용한 기계의 힘으로 달리는 최초의 3륜 증기 자동차로 부피가 크고 속도가 느림(5km/h) 사진 찾을 것
② 벤츠(독일 1886년) : 가솔린 기관을 탑재한 자동차, 3륜차, 근대식 자동차
③ 디젤(독일 1893년)의 디젤 기관 발명
④ 포드(미국 1908년)의 벨트 컨베이어 방식 : 자동차의 대량 생산 체제 구축, 품질이 우수하고, 비교적 값이 싼 차를 생산하여 자동차의 대중화에 기여
(4) 비행기의 발달
① 레오나르도 다 빈치(이탈리아 15세기 말) 항공 스케치 ‘새의 비행’ 이라는 책에 날개치기 장치를 이용한 비행기, 나사의 원리를 이요한 헬리콥터, 낙하산 등이 고안하여 수록됨
② 몽골피에(프랑스 1783) 형제의 열기구 : 파리 상공 200m까지 비행
③ 릴리엔탈(독 1896년)의 글라이더 : 시험 비행 도중에 사망
④ 라이트(미국 1903)형제의 동력 비행기 : 가솔린 기관을 탐재한 것으로 59초 동안 인류 최초로 동력 비행에 성공
⑤ 정찰기, 폭격기, 전투기 등장 : 제1차 세계 대전(1914~1919) 중 제작됨
⑥ 제트기 등장(1939) : 수송기의 제트화(1958), 초음속 군용기 출헌
⑦ 콩코드 여객기(1967) : 영국과 프랑스가 공동으로 개발한 최초의 초음속 여객기 1976년부터 정기 노선에 취항 → 2003년에 운항 중단
⑧ 보잉747 여객기(1972년) : 강력한 제트 엔진 탐재, 하늘의 궁전이라 불림, 시속 970km 이상
(5) 미래의 수송 기술
① 미래의 수송 기술에서는 컴퓨터, 마이크로 프로세서 및 기타 전자 장치가 중요한 역할을 할 것이다.
② 수송 장치는 전자 제어 시스템에 크게 의존하게 될 것이며, 자동 항법 장치 등이 일반화 될 것이다.
③ 차체와 기관을 가볍게 하기 위하여 복합 재료 및 세라믹 재료 등의 첨단 신소재가 사용될 것이다.
④ 전기 자동차, 태양열 자동차, 수소 자동차, 자기 부상 열차 등이 현실화될 것이다.
세라믹 : 고온에서 구워 만든 비금속 무기질 고체 재료 유리, 도자기, 시멘트, 내화물 등
수송 기술의 발달
시기 |
수송 수단 |
기원전 |
바퀴 달린 수레, 뗏목, 가죽배 등 |
15세기 |
범선 |
16세기 |
목조 범노선, 거북선 등 |
18세기 |
증기 자동차, 1인용 잠수함 등 |
19세기 |
내연 기관, 벤츠 자동차, 디젤 기관차, 라이트 형제의 비행기 등 |
20세기 |
항공 여객기, 로켓, 인공위성 등 |
P143 수행 활동
수송 기술의 발달이 우리 생활에 어떤 영향을 주었는지 긍정적인 측면과 부정적인 측면을 조사하여 발표해 보자
① 긍정적인 측면 : 교통수단의 발달로 먼 거리를 짧은 시간에 이동할 수 있게 됨으로써 인간 생활이 편리해지고 풍요로워졌다.
② 부정적인 측면 : 교통수단이 보편화됨에 따라 연료 사용으로 인한 환경오염이 심각해졌을 뿐만 아니라 교통사고로 인한 인명 손실 등의 커다란 부작용을 낳고 있다.
형성평가
1. 다음 수송 기술의 발달 중 가장 빠른 것은?
① 범선 ② 거북선 ③ 잠수함 ④ 여객기 ⑤ 뗏목
2.
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