동력

요약 동력의 의미는 두 가지가 있다. 첫번째 의미는 역학적인 의미에서의 일의 양을 그 일을 한 시간으로 나눈 효율의 의미이다. 두번째 의미는 기동력이나 원동력을 가리키거나 그런 힘을 만드는 에너지원의 의미를 가리킨다.

덴마크의 풍차

① 역학적으로 정의하면, 동력은 기계가 일을 할 때 단위시간에 이루어지는 일의 양을 나타내며, 일률 ·공률(工率)이라고도 한다. 동력의 단위로는, 와트(W:1W＝1J/sec) ·킬로와트(kW:1kW＝10³ W) ·메가와트(MW:1MW＝10³kW) ·미터마력(PS:1PS=75kg ·m/sec=0.7355kW) ·영국마력(hp:1hp=0.746kW) 등을 사용한다. 동력의 역학적 형식으로는 크게 하중(荷重)을 끌어 올리는 경우와 같이 직선적인 일을 하는 것과 프로펠러를 돌리는 회전축처럼 회전하는 일을 하는 경우 등 2가지 형식이 있다.

동력을 P라고 할 때, 전자의 경우는 P=하중×변위속도, 후자의 경우는 P=토크×회전각속도로 표시한다. 어느 경우에나 같은 동력일 때는 속도가 클수록 하중 또는 토크가 작아진다. 나사운동이나 피스톤-크랭크 운동은 이 2가지를 조합한 것이다. 동력을 기계적으로 전달하는 데는 기어 ·벨트 등 각종 전동장치를 사용하며, 멀리 떨어진 곳에 전달하는 데는 전력(電力)이나 수압(水壓) 등을 이용하는 방법을 사용한다.

② 동력은 기동력 ·원동력 등과 같은 의미가 있으며, 동력을 발생하는 에너지원을 가리키는 경우도 있다. 인류가 최초로 사용한 동력은 인력(人力) ·축력(畜力)이었으나, 그 후 범선이나 풍차 등을 이용한 풍력, 물레방아 등을 이용한 수력을 사용하기 시작하였다. 그리고 18세기 중엽 증기기관의 발명에 의해서 증기동력을 이용할 수 있게됨에 따라 동력을 대량으로 쉽게 얻을 수 있게 되었다. 그 결과 산업혁명이 급격히 진척되었고, 기술의 발달과 함께 내연기관 ·가스터빈 등에 의한 내연동력, 각종 전기기기의 발달에 따른 전력, 원자력 개발에 의한 원자력 발전 등을 이용하게 되었다. 또한 우주개발과 함께 연료전지 등 우주공간에서 사용하는 기기에 대한 우주용 동력의 연구가 진척되고 있다.
동력의 발전이 인류의 기계문명에 큰 공헌을 한 것은 사실이지만, 한편으로는 환경오염이나 자원의 낭비 등을 야기시켰다.