공기제트엔진은 이론상으로 음속돌파음(소닉붐, sonic boom)을 거의 발생시키지 않습니다.

[주남식]

뿐만 아니라 공기제트엔진은 대기를 오염시키는 연료를 전혀 사용하지 않습니다.

음파를 전달할 수 있는 매질이 되는 모든 물질은 분자운둥을 하고 있습니다.

특히 기체인 경우는 고체나 액체에 비하여 더 활발한 분자운동을 하고 있습니다.

물질의 분자운동은 온도와 관계가 있습니다.

맥스웰-볼츠만 분포(분자운동 동영상)

단일종류의 분자집단

http://mully.net/lee/physics/maxwell_boltzmann_distribution/maxwell_boltzmann_distribution.html

두종류의 분자집단

http://mully.net/lee/physics/maxwell_boltzmann_distribution/maxwell_boltzmann_distribution_2.html

분자의 속력이 바뀌면 그 결과로 온도가 바뀜을 알 수 있습니다.

온도는 분자운동속력을 간접적으로 나타내는 상태량입니다.

온도는 분자운동속력의 제곱에 비례합니다.

공기제트엔진은 기체매질이 가진 분자운동에너지를 추진력으로 사용할 수 있습니다.

공기제트엔진은 전방에 있는 모든 공기분자들을 모두 흡입하여 에너지원으로 사용하기 때문에 공기를 밀어냄으로 인하여 발생하는 음파가 아주 조금밖에 발생하지 않습니다.

따라서 소닉붐 [sonic boom] 등의 충격파가 발생할 여지도 매우 낮습니다.

공기제트엔진의 진행상태에서는 진행단면의 전방에 있는 모든 공기를 밀어내기 않고 흡입하기 때문에 공기중에서 날지만 진공중에서 나는 것과 같은 효과를 나타낼 수 있습니다.

그러므로 이론상의 속도의 한계는 종래의 비행체보다 매우 높습니다.

(주)삼진ENG 발명실장 주남식 올림
011-626-5660
jns007@freechal.com
http://www.freechal.com/airengine

	jys34	매질의 비행기에 대한 상대속도도 고려를...... 매질(공기자체)가 마하 3으로 움직이고 있다면 음파의 속도는 마하4가 되겠죠 ㅡㅡ; 음속은 어디까지나 매질에 대한 상대속도이기 때문에... 공기가 지표에 대해서 마하3으로 움직이지 않는 이상 음속은 어디까지나 마하1..	[2005/01/22]
	성은]δ∫Ld..	소리는 공.기.에. 대.해.서. 약 340m/s 입니다^^;;	[2005/01/22]
	FunPhysics..	황당한 질문으로 받아들일뻔했는데 재밌는점도 있군요. 제트기에서 만약 제트기에대한 초기속도가 음속인 미사일을 쏜다면 마하 3보다는 더빨리 가겠죠. 소리라서 다른거죠. 파동이니까. 공기라는 매질에서 소리의 한계속도가 340m/s 인것이죠. 근데 왜 공기에선 340m/s 로 한계지어질까요..? ^^	[2005/01/23]
	FunPhysics..	공기의 밀도나 성분에따라서는 340이란 수치가 조금 달라질순 있겠지만요. 입자(미사일)의 속도는 그냥 더하기가 되는데 파동은 그렇지가 않나봐요. 파동은 어떤성질이 있기에 이러한 현상을 보일까요? ^^ 미사일이라는 물질과 소리라는 파동은 분병 무언가가 다르겠지요 ^^ 생각해보세요..	[2005/01/23]
	antivirs	음파는 물체가 아니라서 속도 합성이 성리안하죠.. 속도가 아니란 도플러효과를 일으키죠 ... 그래서 음속은 여전히 마하1	[2005/01/23

http://100.empas.com/dicsearch/pentry.html?i=1498080&v=47

소닉붐 [sonic boom]

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개요

초음속항공기의 충격파에 의해 지면에서 발생하는 폭발음.

본문

초음속항공기의 충격파에 의해 지면에서 발생하는 폭발음. 초음속(음속의 2∼5배 속도)으로 비행하는 항공기 각 부분에서 발생한 충격파는 기체에서 멀리 떨어진 지면에서 합쳐져서, 원뿔모양의 비슷한 2개의 파면을 형성한다. 따라서 지표에서 이 파면의 통과지점에는 연속된 2번의 순간적인 압력상승이 생기고, 그로 인해 충격음(폭발음)이 발생한다. 이 압력상승은 보통 1∼2mb로, 비행고도 6100m에서는 14.7㎏/㎡(가까이서 울리는 천둥소리 정도), 1만 2200m에서는 4.9㎏/㎡(멀리서 울리는 천둥소리 정도)인데, 수치상으로는 그렇게 크지 않아도 소리로는 크게 느껴진다. 지상에서 갑자기 들리는 폭발음은 사람과 동물에게 주는 심리적 영향이 크며, 붐의 세기가 커지게 되면 유리창 파손 등 건물에도 악영향을 미치게 된다. 붐의 세기는 항공기의 비행고도·마하수(비행속도)·크기·중량 등에 따라 변하므로 항공기의 형태·비행속도·비행진로를 선별하면 그 영향을 줄일 수 있다.

http://blog.empas.com/song550105/4843562

극초음속항공기 X-43A스크램제트기

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웃음방 | 2004-11-18 18:20:03

미국항공우주국의 극초음속항공기 X-43A스크램제트기.

http://blog.empas.com/ysm007/1206315

극초음속 항공기 'X-43A'

조회 57 | 추천 | 스크랩

기본테마 | 2004-03-25 23:37:15

실험발사 앞둔 극초음속 항공기 'X-43A'

1999년 개발된 X-43A 극초음속 항공기, 일명 '하이퍼-X'의 비행 예상도. X-43A는 마하 7∼10의 속도에서 람제트식과 스크램제트식 추진 시스템 모두 사용가능토록 개발됐다. 미 항공우주국(NASA)은 오는 27일(현지시간) 실험용 스크램제트식 X-43A기의 비행이 실시될 것이라고 24일 발표했다. X-43A는 B-52 폭격기가 쏘아올리는 페가수스 로켓에 탑재돼 태평양 해상 24km 상공에서 발사될 예정이다.

http://techtrend.kisti.re.kr/contentsView.jsp?no=132228&page=1&view=1&classcode=A

제     목		A 380, 항공 수송의 발달과 기후 변화
등록날짜		2005/01/19		출 판 일		2005/01/18
정보출처		www.lefigaro.fr
원본파일
본     문
화요일 지금까지 선보인 그 어떤 항공기보다 거대한 A380의 출시와 함께, 항공수송의 급등이 기후변화에 끼치는 유해성에 대한 논란이 커지고 있다. 기후 변화 문제는 A380 항공기가 내보이는 사업적 가치 뒤에 숨겨진 또 다른 이면이라고 기후 변화 관련 많은 저서를 집필한 저자이자 신뢰성있는 기후 관련 프랑스 사이트 중의 하나인 manicore.com의 운영자이기도 한 Jean-Marc Jancovici가 평가한다. "에어버스의 상용화는 항공편을 이용하는 승객 수가 앞으로 20년 간 3 배로 상승할 것이라는 가정에 근거한다"고 그는 지적한다. 이러한 교통량의 폭등으로 비행기의 연료인 케로신 (등유)의 수요를 줄이기 위해서 행해진 노력이 수포로 돌아갈 위험이 있다. 이는 마치, 20년 전부터 오염을 줄이기 위해서 자동차에 많은 진보가 이루어졌지만, 자동차 수량의 증가로 인해서 그러한 기술적 노력이 별 효과를 보지 못한 것과 같은 이치이다. 에어버스의 지도자들은 A380가 에너지를 많이 소비하지 않는다고 과시한다. 평균 시속 900km로 비행 시 승객 일인당 100km 운행을 위해, 경쟁사 보잉(747-400)이 3.4리터의 연료를 소모하는데 비해서 A380은 3리터 미만의 연료를 소비한다는 것이다. 에어버스가 내세우는 주요 상업논리는, 보잉 사에 비해서 운영비용이 (operating cost) 최소한 15%가 절감된다는 것이다. Jancovici는, "비행기에 의한 기후로의 해로운 영향을 3배로 증가시키게 되는 대신, 각 비행마다 15%씩을 벌게 된다면, 결국 기후로의 영향은 2.55 배가 증가되는 셈"이라고 지적하면서, "과학자들의 계산에 따르면 기후를 단순히 안정화시키기 위해서도 온실 가스의 배출을 ¼로 줄여야 하는 시점에, 이는 절대로 해결책이 될 수 없다"고 강조한다. 오늘날 항공 수송으로의 투자가 점점 커진다는 것은 그만큼 훗날 기후 변화로의 영향이 심각해지는 결과를 자처하는 것이다. 유엔의 전문가들은 대기 중 온실가스 농도의 증가로 인하여 앞으로 21세기 말까지 평균 1.4 – 5.8도 정도의 기온이 상승할 것이라고 평가한다. 엄청난 석유 소비의 주범인 비행기는, 인간 활동에 인한 탄산가스 (대표적인 온실가스인 CO2)의 총 배출 량의 2.5% 정도를 차지한다. 프랑스에서 국제선을 포함한 항공수송은 자동차의 25%정도를 배출한다. 그리고 지난 수십 년간 항공 수송은 가장 빠른 속도로 증가하고 있다. 비행기는 그 자체가 가장 오염을 많이 야기하는 수송수단은 아니다. IFEN (프랑스 환경연구소)의 에 따르면, 비행기의 승객 한 명은 km당 14g의 CO2를 배출하는 반면에, 자동차는 (프랑스의 경우 한 대 당 1.8명의 승객) 일인이 km당 100g의 CO2를 배출한다. 파리 - 뉴욕 왕복으로 인해 배출되는 CO2의 양은 프랑스인 한 명이 연간 배출하는 CO2의 ¼에 해당한다. 그러나, 비행기는 고도에서 비행하기 때문에 도로 수송보다 기후에 1-5 배 정도의 영향을 입힌다. 장거리 관광의 유행, "저 비용(low cost)" 비행사의 부상, 인터넷을 통한 단기 체류 티켓 구입 등의 변화는 점점 기후에 위협적이 되고 있다. IFEN에 따르면 연간 항공 수송량의 5% 증가는 30년 안에 CO2 배출을 2.4배로 증가시키는 효과를 가져온다고 한다. 그럼에도 불구하고, 이륙 국과 착륙 국 어떤 나라에 비행 책임을 부과하는가 하는 어려움으로 인하여, 기후변화와의 투쟁 노력에서 비행기는 열외로 벗어나 있는 것이 현실이다. 게다가, 케로신 (등유)는 기후에 가장 오염을 야기하는 연료임에도 불구하고, 세금 부과 대상에서도 면제 되어있다.
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`날아다니는 호텔 A380` 화려한 첫 선

[edaily 2005-01-18 17:29]

[뚤루즈=edaily 김병수기자] 날아다니는 호텔, 초대형 항공기 A380이 18일(현지시간) 에어버스의 본사가 위치한 프랑스 뚤루즈에서 컨소시엄 4개국의 정상들과 800여명의 취재진 등 5000여명의 관계자들이 참석한 가운데 첫 선을 보였다.

이날 열린 A380 항공기 공개행사는 에어버스사에 공동출자한 프랑스의 시라크 대통령, 영국의 블레어 총리, 독일의 슈뢰더 총리, 스페인의 사파테로 총리 등 4개국 정상들이 나란히 참석했다.

에어버스사의 노엘 포기어드 CEO는 이날 공개행사에서 "A380은 21세기 신기술로 보다 넓고 쾌적한 항공기로 항공사, 조종사 및 승무원, 승객 모두에게 이익을 가져다 줄 것"이라면서 자신감을 표시했다.

프랑스 중심의 유럽 컨소시엄이 개발하고 있는 A380은 이로써 747로 대변되는 미국의 보잉에 맞서 본격적인 대륙간 하늘 전쟁에 돌입하게 됐다.

A380의 가장 큰 장점은 최대 탑승 승객. 현재 기본 포맷으로 제작할 경우 555명의 승객을 태울 수 있다. A380을 `수퍼점보`로 부르는 이유다. 항공사의 주문에 따라 달라지겠지만, 각종 편의시설을 좌석으로 채우면 최대 840석까지 가능해진다.

여객기의 대명사로 불리는 보잉747이 420명의 승객을 태울 수 있고, 1970년 출시 당시 기존 여객기에 비해 2배의 탑승 승객 확대를 꾀했다는 점에서 이번 A380의 탑승승객수는 여객기의 분명한 업그레이드로 평가받고 있다.

이처럼 많은 승객을 태울 수 있을 정도의 공간이 확보되는 것은 완전 2층 구조를 채택했기 때문. 이로 인해 보잉747에 비해 면적이 무려 49%나 늘었다. 이 같은 면적 확대는 물론 21세기의 기술발전이 뒤를 받치고 있어 가능하다.

에어버스사는 "항공기 부품과 구조의 약 40% 정도는 최신 탄소 복합소재, 고급 메탈 물질 등으로 제작돼 기존의 소재보다 가별울 뿐만 아니라 운용의 신뢰성과 보수유지가 훨씬 용이해졌다"고 밝혔다.

결국 기존 항공기에 비해 10% 정도 항공기의 무게를 줄이는 데 성공, 최대항속거리를 보잉 747(1만4240km)에 비해 500km이상 늘려 1만5000km가 가능해짐에 따라 연료의 효율성 면에서 15% 정도 앞서는 것으로 평가받고 있다.

면적은 절반 가까이 늘었지만 좌석은 35% 정도만 늘린 것이 A380의 또 다른 강점. 이로써 날아다니는 호텔이라는 별칭을 얻게 됐다.

항공사의 주문에 따라 자유롭게 설계가 가능한 편의시설은 회사한 분위기의 바에서부터 라운지, 헬스클럽, 샤워시설까지 갖출 수 있다. 비즈니스 클래스까지는 180도 좌석을 눕힐 수 있도록 구성할 수도 있으며, 이코노미 클래스에도 전용의 라운지가 운영된다.

A380 8대의 구매계약(5대 확정, 3대 옵션)을 체결한 대한항공(003490) 조양호 회장은 "A380은 5스타 호텔"이라고 평가하고 "퍼스트클래스와 비즈니스클래스는 초고급 사양에 최대한 독립성을 보장하고, 이코노미클래스는 넉넉한 공간배치로 고객 편의성과 쾌적한 여행을 즐길 수 있도록 하는데 주안점을 두고 있다"고 밝혔다.

대한항공이 2007년말 도입하는 A380은 미주노선 중 가장 수요가 많은 美 서부노선에 우선 투입하고, 2009년까지 모두 5대가 도입되면 유럽 및 미 동부 등 장거리 노선에 순차적으로 투입해 주력기로 활용할 방침이다.

조 회장은 "에어버스는 A380을 통해 항공여행의 새 지평을 열었고, 대한항공은 세계 항공업계를 선도하는 글로벌 항공사에 한발 더 다가섰다"면서 "A380 항공기를 통해 고객에게 새로운 개념의 서비스를 제공하고 나아가 인천국제공항의 허브화과 동북아 물류중심국가를 지향하는 정부의 정책목표에도 부응하게 될 것"이라고 이날 공개행사 소감을 밝혔다.

한편, 에어버스는 이날 공개행사를 시작으로 ?2개월뒤 A380 시험비행에 나서고 2006년 중반께부터 본격적인 운항에 들어갈 예정이다.

◇대한항공 도입 A380 항공기 가상도 및 기내 인테리어

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김병수 기자 (bskim@edaily.co.kr)

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제트엔진 [jet engine]

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개요

기관 내부에서 연소시킨 고온 가스를 제트(噴流)로서 제트노즐에서 분출시켜 그 반동력을 추진력으로 사용하는 열기관.

본문

기관 내부에서 연소시킨 고온 가스를 제트(噴流)로서 제트노즐에서 분출시켜 그 반동력을 추진력으로 사용하는 열기관. 로켓엔진·이온엔진도 넓은 의미로는 제트엔진에 포함되나, 일반적으로는 공기 중의 산소를 이용하여 연료를 연소시켜서 고온가스를 만드는 열기관을 말한다. 따라서 제트엔진은 대기권 안에서만 사용할 수 있다. 역사 화약의 연소에 의한 로켓엔진은 11세기무렵부터 중국에서 무기로 사용되었는데, 현재와 같이 공기를 압축하고 그 속에서 연료를 연소시키는 제트엔진은 효율이 높은 압축기와 터빈이 발명되면서 실현되었고 가스터빈의 발달과 함께 실용화되었다. 처음에는 전투기를 더욱 고속화할 목적으로 1930년대부터 영국·독일 등에서 실용화 연구가 시작되었다. 영국은 37년에 원심형 압축기를 사용한 제트엔진을 시험삼아 만들어 보았고, 42년에는 비행에 성공했다. 독일에서도 1939년에 제트엔진을 이용한 비행에 성공하여 제 2 차세계대전 후의 제트기시대로 이어졌다. 상단으로 가기 구조 공기흡입구·압축기·연소기·터빈·제트노즐·애프터버너·연료공급장치로 구성된다. 공기흡입구는 공기의 유속을 더디게 하고 압력을 높여 압축기에 유도하는 곳이다. 초음속으로 비행하는 경우는 공기흡입구의 중앙에 콘 모양의 돌기를 다는 등 큰 충격파를 2·3단으로 나누어 효율을 좋게 하고 압력을 높이도록 되어 있다. 압축기는 축류형(軸類型)과 원심형이 있으며, 흡입된 공기를 디젤엔진과 같은 정도까지 압축하기 위해 많은 단계를 거쳐 압축한다. 초음속으로 비행할 때 초음속류를 급속히 음속 이하의 흐름으로 하면 압력이 상승하므로 압축기가 없는 제트엔진도 있다. 연소기에는 흔히 관형(管形)이 8, 9개 정도 사용된다. 도넛 모양인 연소실도 사용된다. 연료는 연소실의 상류(1차 연소설)에 분사·연소된다. 그 후 2차 공기를 넣어 연소가스 온도를 낮게 하여 터빈으로 유도한다. 터빈은 압축기를 구동하기 위한 것으로, 축류형과 원심형의 2종이 있는데 압축기보다도 단수는 적다. 제트노즐은 제트를 비행속도에 가장 알맞게 제어하는 부분이며, 가변면적의 노즐이 많이 사용된다. 제트엔진에서는 제트노즐로부터 방출된 분류가 그 고도의 대기압과 동등해야 이상적이며, 분류가 대기압이 되도록 면적을 조절한다. 애프터버너는 터빈통과 후의 연료가스에 연료를 첨가하여 다시 고온으로 올리는 장치로서, 추력을 증가시킬 수 있으므로 대추력을 단시간 필요로 할 때에 사용된다. 연료공급계는 펌프와 분사노즐로 구성되는데, 다른 조절부분과 연동하여 가장 알맞은 엔진 운전상태를 유지하도록 제어된다. 상단으로 가기 분류 제트엔진은 구조 및 기능상 다음 6종류로 분류된다. ① 터보제트엔진(turbo-jet engine):가장 일반적으로 사용되어 온 엔진이다. 흡입된 공기를 압축기로 압축한 다음 이 압축공기를 연소실로 끌어들여 연료를 분사·연소시켜 터빈을 구동한 후 제트노즐로부터 분류로서 방출된다. 애프터버너를 가진 것도 많다. 제트엔진의 주력이었으나 대형비행기용으로서 연료소비량이 적은 대추력 엔진의 요구가 높아짐에 따라 중형·소형으로 한정되어 있다. ② 터보프롭엔진(turbo-prop engine):터보제트에 프로펠러를 장착한 것으로서, 터보제트와 비슷하지만 연소가스 에너지의 대부분을 프로펠러의 구동력으로 바꿔 프로펠러에 의한 추력과 제트추력 2가지를 병용하는 엔진이다. 제트엔진이라기보다는 가스터빈의 일종으로 볼 수 있으며 대출력왕복기관에서는 무거워지므로 대형·중형의 프로펠러 비행기에 많이 사용되고 있다. ③ 터보팬제트엔진(turbo-fan-jet engine):터보제트압축기의 앞이나 터빈의 뒤에 덕트팬(ducted fan)을 달고 흡입된 공기의 일부분을 터보제트에 넣어 터보제트 출구에서 나머지 공기를 혼합하거나 그대로 터보제트의 노즐과는 별도로 분출하는 엔진이다. 팬 구동 때문에 터빈을 통과한 가스의 온도가 저하되어 제트노즐 출구에서 대기온도에 가까워져 효율이 오르는 것 외에 팬에 의해 큰 추력이 얻을 수 있어 전체의 열효율이 높아진다. 대추력·저연료 소비량의 특성 때문에 제트엔진의 주력이 되고 있다. 터보팬엔진 또는 바이패스제트라고도 한다. ④ 램제트엔진(ram-jet engine):비행속도가 고속이 되면 기관 내부에서 유속을 더디게 하기만 해도 압력과 온도가 충분히 상승하고, 압축기가 없어도 연료를 연소시킬 수 있는 온도가 된다. 램제트는 이 원리를 이용한다. 압축기도 터빈도 불필요하며 초음속기에 적합한 엔진이다. 그러나 저속에서는 엔진으로서 작용하지 않으므로 다른 엔진으로 가속할 필요가 있다. 이 때문에 내부에 터보제트를 가지고 있는 것이 있다. 구조가 간단하고 고속에서만 유용하므로 초음속 여객기의 원동기로서 적합하다. ⑤ 펄스제트엔진(pulse-jet engine):공기흡입구 앞끝에 자동개폐밸브가 있어 엔진 내부의 압력이 저하되면 공기를 흡입한다. 연소시키면 제트가 제트노즐에서 분출하여 엔진 내부의 압력이 낮아지고, 밖에서 공기가 자동 밸브를 통해 흡입되어 유속이 느려지면 압력과 온도가 상승한다. 연료를 분사하면 다시 압력이 상승하여 자동밸브가 닫혀지고 분류가 노즐에서 분출된다. 따라서 간헐연소기관이지만 구조가 간단하여 무기·모형에 사용되었다. 램제트엔진과는 달리 정지추력은 있으나 진동과 소음 및 연료소비량이 크고, 또 엔진의 수명도 짧아서 현재는 표적기와 같은 특수한 목적에만 사용된다. ⑥ 리프트엔진(lift engine):수직이착륙기(VTOL), 단활주이착륙기(STOL)용이며, 이륙할 때 일시적으로 수직방향의 추진력을 얻기 위한 제트엔진이다. 무게에 대한 추력의 비를 크게 하는 것만을 특징으로 하는 터보제트이다. 상단으로 가기 연료 제트엔진에 사용되는 연료는 옥탄값·세탄값은 별 문제가 아니나, 주로 증발손실이 적고 발열량이 커야 한다. 현재는 등유에 휘발유를 혼합한 JP-4가 표준적으로 사용되고 있다. 상단으로 가기 성능 제트엔진은 정기적으로 분해정비를 하므로 정비가 쉬워야 하며, 신뢰성은 이 정기적인 정비에서도 확보된다. 이 밖에 엔진의 무게당 추력과 전면 면적당 추력이 커야 하고, 연료소비가 적으며 추력제어가 쉬워야 한다. 특히 전투기 등에서는 비추력(比推力)을 크게 하기 위해 애프터버너를 사용한다. 성능을 좌우하는 것으로 공기흡입구가 있는데, 공기흡입이 쉽도록 공기유속·압력 등을 조절하는 중요한 역할을 맡고 있다. 최근의 대형 제트엔진은 팬만을 통과하는 공기가 연소기에 들어가는 공기의 3배 정도의 바이패스비(比)를 가진 대추력, 저(低)연료소비량 큰 지름의 터보팬제트이다. 한편, 소형 소추력의 제트엔진도 꾸준히 개발되어 1인용 소형기에도 사용하게 되었다. 제트엔진은 비행조건에 따라 그 성능이 크게 좌우되므로, 그 항공기가 목적하는 고도와 속도에 알맞는 엔진이 선정된다. 상단으로 가기 발전 전망 구조적으로는 터보팬제트가 널리 사용되며, 소형기에도 사용될 것으로 전망된다. 또 제트엔진은 가스터빈과 마찬가지로 터빈 입구의 연소가스 온도가 높을수록 열효율이 좋아지므로 금속 이외의 내열성 높은 재료가 사용되고, 또 압축기의 경우도 금속 이외에 경량재료가 실용화될 것이다. 연료로는 JP-4 등의 석유연료가 표준연료로 널리 사용되며, 수소가 연료로 사용되리라는 예상에서 수소연료의 저장·운반법이 연구되고 있다. → 기관 상단으로 가기

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