토크와 마력(출력)

평소 자동차에 관심이 많으신 분들이라면 신차가 출시될 때마다 자동차의 사양을 찾아보시곤 하실 텐데, 그중에서도 아마 토크와 마력은 기본으로 다 체크해 보실 것이라 생각됩니다. 그래서 오늘은 자동차의 사양 중 가장 기본이 되는 자동차 상식으로 토크와 마력에 관해서 알아보려고 합니다.

 

토크와 마력의 사전적 의미부터 살펴보겠습니다.

• 토크(torque): [명사] 물리 주어진 회전축을 중심으로 회전시키는 능력. 회전축에서 힘의 작용점까지의 거리와 회전축과 작용점을 잇는 직선에 수직인 힘의 성분과의 곱을 이른다.
• 마력(馬力): [의존명사] 물리 동력이나 단위 시간당 일의 양을 나타내는 실용 단위. 말 한 마리의 힘에 해당하는 일의 양이다. 1마력은 1초당 746줄(joule)에 해당하는 노동량으로 746와트의 전력에 해당한다. 기호는 hp

                                                                                                                                                   출처: 표준국어대사전

 

 

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물리와 물리 동력 등 과학 용어들이 많이 사용되어 쉽게 이해하시기가 어려우실 수 있을 것 같아, 조금 더 쉽게 이야기해 보려고 합니다. 먼저 아래와 같이 가정하여 예시를 들어보도록 하겠습니다.

• A는 10kg의 쌀을 싫고 페달을 한 번 돌릴 수 있는 힘으로 100미터를 10번 왕복하여 총 100kg을 운반할 수 있다.
• B는 20kg의 쌀을 싫고 페달을 한 번 돌릴 수 있는 힘으로 100미터를 4번 왕복하여 총 80kg을 운반할 수 있다.

 

위 예시를 기준으로 하여 토크와 마력에 대해 자세히 설명 드리고 간단하게나마 “가솔린 엔진과 디젤 엔진”까지 설명을 이어가 보겠습니다.

• 토크: A와 같이 10kg의 쌀을 싫고 페달을 한 바퀴 돌릴 수 있는 힘과 B와 같이 20kg의 쌀을 싫고 페달을 한 바퀴 돌릴 수 있는 힘을 의미 하는데, 정확한 표현으로는 페달을 돌려 톱니바퀴의 중심축을 돌릴 수 있는 힘을 토크(단위: kg⚬m)라 할 수 있습니다.
• 마력: 100m를 10번 또는 4번 왕복한다는 말은 엔진의 회전수인 rpm을 의미하는데, 이 rpm을 토크와 곱해서 나온 값인 100kg과 80kg을 힘의 총량, 즉 마력이라고 할 수 있습니다. 

 

마지막으로 가솔린 엔진과 디젤 엔진은 토크와 rpm, 그리고 마력(출력)의 차이로 인해 나누어지는데, 그 이유는 아래와 같습니다.

• 가솔린 엔진은 가솔린 자체의 특이점으로 인해 열효율이 낮아 A와 같이 토크의 힘은 낮고 엔진의 회전수가 높습니다.
• 디젤 엔진은 가솔린 엔진과 반대로 열효율이 높아 B와 같이 토크의 힘은 높지만 엔진의 회전수가 낮습니다.

그래서 각 엔진의 특성에 따라 가솔린 엔진은 적은 힘이지만 빠른 회전수를 이용한 승용차에 많이 사용되게 되고, 디젤 엔진은 엔진의 높은 힘을 이용한 트럭 등에 많이 사용됩니다.