기관차의 바퀴 — 증기의 힘은 어떻게 회전으로 바뀔까요?

💡 오늘의 Aha!Q

“커다란 바퀴 밖에 길쭉한 막대가 이어져 있습니다. 기차는 왜 바퀴만 달고 있는 것이 아닐까요?”

증기기관차는 연료로 물을 끓여 만든 증기의 압력으로 피스톤을 움직입니다. 피스톤의 왕복운동은 연결 장치를 거쳐 바퀴의 회전으로 바뀝니다. 바퀴 바깥의 봉과 연결점은 그 동력 전달을 이해하는 단서입니다.

야외에서 공개 중인 증기기관차의 명판을 읽고, 연결봉과 바퀴가 어디에 붙는지 눈으로 따라가보세요. 실제로 움직이지 않는 전시 차량에서도 구조가 드러납니다. 모든 막대의 역할을 이름으로 외우기보다 직선 왕복운동이 회전으로 바뀌는 관계에 주목하면 좋습니다.

기관차와 객차는 같은 일을 하지 않습니다. 기관차는 열차를 끌거나 미는 동력을 담당하고 객차는 승객을 싣습니다. 오늘날 전동차처럼 각 차량에 동력 장치가 분산된 방식도 있어, 기차는 반드시 맨 앞 기관차 한 대가 모든 일을 한다고 생각하면 안 됩니다.

차체 아래 장치는 손으로 만지지 않고 관찰합니다. 공개된 두 차량을 골라 바퀴 크기와 차체 형태가 어떻게 다른지 비교하면 차량의 임무가 형태에 남는다는 점을 발견할 수 있습니다.

꼭 해볼 것

  • 증기기관차에서 바퀴와 외부 연결봉을 찾아보세요.
  • 기관차와 객차를 명판·외관으로 구분하고 각 역할을 말해보세요.