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동력계

동력계(動力計)는 영어 '다이나모미터(dynamometer)' 또는 줄여서 '다이노(dyno)'라고도 불리며, 열기관, 전동기 또는 기타 회전하는 원동기의 돌림힘(토크)과 회전 속도(RPM)를 동시에 측정하여 순간 일률(출력)을 계산하고 표시하는 장치이다. 일반적으로 동력계 자체에서 측정값을 kW 또는 bhp(제동마력) 단위로 표시한다.

어원적으로는 그리스어 'dynamis'(힘, 동력)와 'metron'(측정하다)의 합성어에서 유래하였다. 동력계는 시험 대상 기계의 토크 및 출력 특성을 결정하는 데 사용되며, 자동차, 항공우주, 조선, 제조업 등 다양한 산업 분야에서 엔진, 모터, 터빈 등의 성능 평가에 활용된다.

동력계는 크게 다음과 같이 분류될 수 있다.

  • 기계식 동력계: 탄성 스프링과 후크의 법칙(Hooke's law)을 기반으로 작동하며, 힘 값을 눈금을 통해 수동으로 읽는 방식이다.
  • 디지털 동력계: 전자식 센서를 통해 측정된 힘 또는 토크 값을 디지털 화면에 표시하며, 일반적으로 기계식보다 정밀도가 높다.
  • 와전류(eddy current) 동력계: 전자기 유도를 이용하여 부하를 가하는 방식으로, 고속 회전 시험에 적합하다.
  • 히스테리시스(hysteresis) 동력계: 자기장을 이용한 비접촉식 부하 방식으로, 정밀 토크 제어가 가능하다.
  • 자기 분말(magnetic powder) 동력계: 자기 분말을 이용한 브레이크 방식으로, 넓은 속도 범위에서 사용된다.

또한 차량의 엔진 출력을 측정하는 방식에 따라 섀시 다이나모미터(chassis dynamometer)와 엔진 다이나모미터(engine dynamometer)로 구분되기도 한다. 섀시 다이나모미터는 차량 전체를 올려 구동륜에서의 출력을 측정하며, 엔진 다이나모미터는 엔진을 분리하여 직접 출력을 측정한다.

참고로 동력계라는 용어는 물리학 교육용으로 사용되는 용수철 저울(spring scale)을 가리키는 경우도 있으나, 이는 일반적인 공학 및 산업 분야에서의 용례와 차이가 있다. 공학 분야에서는 주로 회전 동력 측정 장치를 지칭한다.

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