기계의 재발견 - 볼펜에서부터 영구기관까지 (나카야마 히데타로, 2021)

책소개
기계공학의 가장 기초적인 기구학이다. 어떠한 기계요소가 결합되어 어떠한 상태로 운동을 함으로써 인간에게 어떠한 일을 유효하게 대신해 주고 있는가를 알기 쉽게 설명하고 있다. 그러므로 기계에 대한 전문지식이 없더라도 누구나 쉽게 이 책과 친숙해질 수 있으며, 독자들이 기계의 요소를 새로이 발견함으로써 흥미는 물론, 과학의 생활화에의 길이 훤히 트일 것이라고 생각한다.

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목차
머리말
1. 기계의 재발견
커피포트, 시계, 토스터……
기계의 최소 단위
기계의 원점
무엇을 기계라고 부르는가

2. 기계의 기초 메커니즘
A. 왕복운동과 회전운동의 조합
크랭크
피니언과 랙
사절 기구
지렛대 크랭크 기구
슬라이더 크랭크 기구
B. 평행운동
팬터그래프
C. 급속복귀 기구
왕복의 메커니즘
D. 간헐운동
동과 정의 메커니즘
제네바 스톱
E. 방향 전환
운동의 방향을 바꾼다

3. 힘을 확대하는 이야기
지렛대의 응용
나사에 숨겨진 힘
도르래의 발상
활차의 이점
토글 조인트란?

4. 속도를 바꾸는 기술
치차의 조합
속도비의 계산
변속장치
캠

5. 힘을 저장하는 장치
힘을 저장하는 메커니즘
스프링에 저장하는 힘
플라이휠의 발상

6. 운동을 조절하는 아이디어
브레이크의 고안
거대한 힘과 에어브레이크
강기차의 메커니즘
바이메탈로 조절
조속기의 아이디어

7. ‘링크장치’를 가진 기계
링크장치
날개치기 비행기
도어체크
자동차의 와이퍼
창문의 개폐에 이용된 링크장치

8. ‘한 방향운동’을 가진 기계
래칫휠
샤프펜슬
볼펜

9. ‘역지판’을 가진 기계
피리 풍선
커피메이커
수압 해머

10. ‘정지’를 위한 기계
브레이크
엘리베이터의 낙하방지
신형 제네바 기구
제트기의 경우
실린더 자물쇠

 

11. ‘치차’를 가진 기계
수차의 보급과 치차
와트의 유성치차장치
유성치차에서의 ‘회전의 계산’
한 축으로부터 다른 회전을 전달하는 ‘차동치차’
자동차에 쓰이고 있는 차동치차
연필깎이
체중 저울
스톱워치

12. 영구기관을 화제로 삼아
영구운동에 도전
a. 아르키메데스의 양수기
b. 자석의 이용
c. 부력의 이용
d. 모세관 현상
스털링 엔진
로터리엔진
사이펀의 원리와 응용
수세식 변기를 생각해 보자
자동 분수기
역자 후기

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출판사 제공 책소개

기계의 숨겨진 메커니즘을 탐색한다
우리가 늘 익숙히 쓰고 있는 기계나 연장들을 대하면서, 그 구조가 어떻게 되어 있는가를 생각해 보는 것도 매우 흥미로운 일이다. 실제로 살펴보면 지극히 간단한 구조로 되어 있는 것도 있고 또 그럴듯한 착안에서 교묘하게 연구된 것도 있다. 얼핏 보기에는 아무것도 아닌 것같이 보이나 내부가 매우 복잡하거나 혹은 복잡하게 보이지만 지극히 간단한 장치도 있다.

기계는 동력에 의해서 움직인다. 그 동력은 사람의 힘일 경우도 있고, 엔진이나 모터일 경우도 있다. 이 동력을 바탕으로 어떤 일정한 운동을 하는 것이 기계이다. 운동을 하기 위해서는 동력을 전달하는 장치 및 운동을 전달하는 장치가 없어서는 안 된다.

평소 익숙하게 쓰고 있는 간단한 기계라도 그것의 메커니즘이 어떠한 것이냐를 뚜렷이 알지 못하는 것이 의외로 많다는 사실을 알아챈 저자는 몇 가지 그러한 것들을 살펴 가는 동안에 기본적으로는 예로부터 많이 쓰이고 있는 아주 간단한 메커니즘이 교묘하게 이용되고 있다는 것을 알아냈다. 그것이 저자에게 기계의 재발견이 되었다.

이 책은 우리가 평소에 접하고 있는 주변의 기계를 예로 들어, 그것의 메커니즘을 밝히고 이들의 기계요소가 얼마나 교묘하게 이용되고 있는가를 설명한다. 특히 기계에 관한 전문 지식이 없더라도 이해할 수 있게, 쉽게 풀어서 설명하고자 한다. 기계에 흥미를 갖는 많은 분을 비롯한 많은 독자에게 기계요소의 중요성을 재발견하는 도움을 줄 수 있는 책이다.

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출판사 서평

모든 분야가 다 그렇지만, 특히 과학기술 분야에서 선진국 대열에 서려는 우리의 노력은 오늘날 눈부신 성과를 내고 있다. 날로 발전, 변모해 가는 산업사회의 구조에 따라 한층 과학화되고 기술화되고 있는 요즘, 과학의 대중화, 과학의 생활화는 우리 생활 주변에서도 흔히 볼 수 있게 되었다. 또한 현대 생활인으로서는 과학적 예지와 적응력이 절실히 필요하기도 하다.

이 책은 기계공학의 가장 기초적인 기구학이다. 어떠한 기계요소가 결합되어 어떠한 상태로 운동을 함으로써 인간에게 어떠한 일을 유효하게 대신해 주고 있는가를 알기 쉽게 설명하고 있다. 그러므로 기계에 대한 전문지식이 없더라도 누구나 쉽게 이 책과 친숙해질 수 있으며, 독자들이 기계의 요소를 새로이 발견함으로써 흥미는 물론, 과학의 생활화에의 길이 훤히 트일 것이라고 생각한다.