흡입부터 배기까지 직접 움직인다 — AI로 4행정 기관 HTML 만들기

흡입부터 배기까지 직접 움직인다 — AI로 4행정 기관 HTML 만들기 — AI 생성 개념 표지
AI 생성 개념 표지. 실제 구조도·정량 선도·실행 화면은 아닙니다.
AI AUTOMATA / THERMODYNAMICS · 2/5

피스톤만 움직이지 말고, 밸브와 공기의 출입까지 같이 읽습니다.

0~720° 슬라이더로 한 행정씩 멈출 수 있는 4행정 기관 모형을 만듭니다. 기관 운동에 집중하고 압력·열효율 계산은 별도 실습으로 둡니다.

완성할 파일: four-stroke.html / stroke-check.csv
예상 작업시간: 기본 HTML 생성·점검 30~50분
학습목표: 모형의 가정과 결과를 연결하고 오류를 근거로 수정합니다.

STEP 1각도 입력STEP 2기구학 계산STEP 3밸브·행정 판정STEP 4화면 동기화
자체 제작 과정도 · four-stroke-F1
검증 상태
원자료와 공식 문서는 2026-10-21 확인했습니다. 본문 수치·계산 선도는 자체 이론 계산입니다. 아래 프롬프트로 AI 서비스를 실행해 완성 영상·HTML을 만든 검사는 아직 하지 않았습니다. 따라서 기대 결과와 실제 실행 결과를 구분합니다. 이전 통합 안내를 이 주제의 독립 실습 단원으로 확장했습니다.

01. 무엇을 만들고 무엇을 생략할까

실제 기관은 밸브 개폐 시점이 정확히 180° 경계와 일치하지 않습니다. 이 실습에서는 설명을 위해 단순화합니다. 디젤 모드의 흡입에는 공기만 표시하고 압축 말기 연료 분사·압축착화를 표시합니다. 가솔린 포트분사 예시는 혼합기와 불꽃 점화를 구별합니다.

각도 구간행정피스톤 방향밸브
0–180°흡입하강흡입 열림
180–360°압축상승모두 닫힘
360–540°팽창·동력하강모두 닫힘
540–720°배기상승배기 열림
four-stroke-F2 · 단순화한 밸브·운동 대응표. 경계는 다음 행정의 시작.

02. 준비물과 예제 입력

코드를 작성할 텍스트 AI 계정, 메모장, 브라우저를 준비합니다. AI 요금과 무료 한도는 현재 사용하는 서비스에서 확인하세요. 이 글은 별도 유료 API나 영상 서비스 구매를 전제로 하지 않습니다. 실제 사용한 도구·모델·버전을 실행 기록에 남깁니다.

크랭크 반경 a=30 mm
커넥팅로드 L=120 mm
실린더 내경 D=80 mm
압축비 r=8
0°=흡입 시작 상사점, 720°=한 사이클 끝
표시: 흡입·압축·팽창(동력)·배기
시작 상태: 정지, 0°
밸브: 입문용 타이밍, 오버랩 없음

예제 입력을 four-stroke-input.txt로 저장합니다. 처음에는 값을 바꾸지 않고 검산한 뒤, 조건을 한 가지씩 바꾸세요. 단위나 가정을 바꿨다면 기대 기준도 다시 계산합니다.

03. 계산과 설명의 기준

θrad = θdeg × π/180
x = a(1−cosθ) + L − √(L²−a²sin²θ)
Ap = πD²/4, Vs = Ap × 2a
Vc = Vs/(r−1)
V(θ) = Vc + Ap x(θ)
한 사이클 = 720°, 피스톤 왕복 = 2회

04. 번호대로 제작하기

  1. 완성 화면을 세 영역으로 나눕니다. 왼쪽은 기관, 오른쪽은 행정 설명, 아래는 0~720° 조작부입니다.
  2. 최초 프롬프트와 입력을 AI에 붙입니다. 외부 파일 없이 HTML 하나를 요구하고 제어 버튼이 실제 함수에 연결되었는지 확인합니다.
  3. 코드를 four-stroke.html로 UTF-8 저장합니다. 파일 형식은 모든 파일로 지정하고 .html.txt가 아닌지 확인합니다.
  4. 브라우저에서 열어 0°, 180°, 360°, 540°, 720°에 차례로 멈춥니다. 상·하사점과 밸브 상태를 기록합니다.
  5. 가솔린·디젤 모드를 바꿉니다. 디젤에서 불꽃 점화가 사라지는지, 흡입 연료 표시가 없어지는지 확인합니다.
  6. 수업에서는 270°에서 멈춰 피스톤 방향과 밸브 상태를 먼저 예측하게 합니다. 재생 후 이유를 쓰게 하고 실제 기관과 다른 단순화도 적습니다.

05. 복사할 프롬프트 4개

아래는 AI오토마타 자체 한국어 응용 프롬프트입니다. 최초 제작은 새 대화에서 예제 입력과 함께, 점검·수정은 실제 받은 코드와 오류를 붙여 이어서 사용하세요. 원저자의 프롬프트를 그대로 옮긴 것이 아닙니다.

1. 최초 제작

외부 라이브러리 없이 동작하는 engine-four-stroke.html 한 파일을 작성하라. HTML/CSS/SVG/JavaScript를 사용하고 한국어 UI, 재생·일시정지·한 행정씩 이동·처음으로·0~720° 슬라이더를 넣어라. 페이지 시작은 정지 상태로 한다.
0~180° 흡입, 180~360° 압축, 360~540° 팽창(동력), 540~720° 배기의 단순화된 밸브 타이밍을 사용한다. 실제 밸브 오버랩·점화 진각은 모델에서 제외했다고 표시하라. θ=0은 흡입 시작 상사점이다. 크랭크 반경 a, 커넥팅로드 길이 L>a로 x=a(1−cosθ)+L−sqrt(L²−a²sin²θ)를 사용하고 V=Vc+Ap*x로 부피를 구한다. 삼각함수 계산 때 도를 라디안으로 변환한다.
가솔린 포트분사 예시와 디젤 예시를 전환한다. 디젤 흡입에서는 공기만 표시하고 압축 말기의 연료 분사·자기착화를 나타낸다. 디젤에 점화플러그 불꽃을 그리지 않는다. 팽창을 폭발이라는 글자만으로 설명하지 말고 연소 가스가 피스톤에 일을 하는 과정으로 설명한다.
오른쪽에는 해당 행정, 피스톤 방향, 밸브 상태, 물질 출입을 표로 표시한다. 이 운동 모형만으로 실린더 압력을 정확히 계산했다고 주장하지 않는다. 이상 사이클 선도는 별도 모드로 제공하고 720° 실제 기관 과정과 이상 사이클 4과정을 동일시하지 않는다.
검사: 0/360/720° 상사점, 180/540° 하사점, Vmax/Vmin=r, 버튼·키보드·작은 화면 동작. 시험하지 않은 검사는 미실행으로 남겨라.
수치 입력은 a=30mm,L=120mm,D=80mm,r=8로 시작하고 동일 길이 단위로 계산하라. 경계 180/360/540°는 다음 행정의 시작으로, 720°는 한 주기 끝으로 명시하라.

[예제 입력]
크랭크 반경 a=30 mm
커넥팅로드 L=120 mm
실린더 내경 D=80 mm
압축비 r=8
0°=흡입 시작 상사점, 720°=한 사이클 끝
표시: 흡입·압축·팽창(동력)·배기
시작 상태: 정지, 0°
밸브: 입문용 타이밍, 오버랩 없음

2. 점검

0/180/360/540/720°의 x, V, 행정, 밸브 상태를 표로 내라. x는 각각 0/60/0/60/0mm여야 한다. Vs≈301.593cm³, Vc≈43.085cm³, Vmax≈344.677cm³인지 검산하라. 화면의 커넥팅로드 길이가 각도와 함께 변하지 않는지 확인하라. 실행하지 않은 UI 검사는 미실행으로 남겨라.

3. 수정

[문제가 난 각도와 화면]을 수정하라. sinθ만으로 피스톤 위치를 만든 코드는 정확한 슬라이더 크랭크 식으로 교체하라. θ는 라디안으로 변환하고 L>a를 검증하라. 주기 경계에서 색·밸브·텍스트가 서로 다른 행정을 가리키지 않게 하나의 상태 함수로 통일하라.

4. 확장

학습용 퀴즈 버튼을 추가하라. 임의 각도에서 멈추고 행정·이동 방향·밸브 상태를 고르게 하라. 정답은 모델 상태에서 계산하고 실제 압력이나 엔진 성능을 추정하지 마라. 감소된 움직임 설정과 키보드 조작을 지원하라.

06. 결과 확인과 검산

검사입력·조건기대 기준
상사점0°,360°,720°x=0 mm
하사점180°,540°x=60 mm
압축비Vmax/Vmin8
UI재생·정지·슬라이더·모드미실행 — 제작 후 확인

수치는 반올림 전 값으로 계산합니다. 이론값과 비교할 때 수치 허용오차를 정하고, 화면 검사는 실제 파일을 열어 확인한 항목만 합격으로 기록합니다.

07. 흔한 오류와 수정

증상확인할 원인수정 방향
한 바퀴에 네 행정360°를 전체 주기로 사용720° 행정 위상과 360° 운동 위상을 구분
로드가 늘어남관절 좌표를 따로 계산고정 L로 기구학 계산
디젤에서 스파크가솔린 장면 재사용분사·압축착화 표현으로 교체

실행 기록에는 날짜·도구 버전·입력·실제값·기대값·수정 내용을 남깁니다. four-stroke-v1과 four-stroke-v2를 구분해 첫 오류를 지우지 마세요.

08. 연습과 평가

90°,270°,450°,630° 네 장면을 캡처하고 피스톤 방향·밸브·질량 출입을 표로 설명합니다. 압력 계산 없이도 설명할 수 있는 내용과 별도 열역학 모델이 필요한 내용을 나눕니다.

평가 10점: 가정·단위 3점, 핵심 원리 설명 3점, 검산 2점, 오류 수정 기록 2점. AI에 접속할 수 없으면 본문 입력·수식·검수표를 출력하여 손계산과 장면 스케치로 진행할 수 있습니다.

원자료와 확인일

Bartosz Ciechanowski · Internal Combustion Engine
2021-04-29 게시. 부품·밸브·크랭크의 웹 시각화

Purdue · Otto, Diesel, Dual Cycles
C. Wassgren 강의노트. 문서 내 날짜 2021-12-15

원자료는 제작 원리·교육 구성을 참고했습니다. 원본 사이트가 AI로 제작되었다고 단정하지 않으며 외부 그림·코드는 전재하지 않았습니다. LearnChemE의 해당 오토 자료는 비상업 조건(CC BY-NC-SA)과 Wolfram Player 환경을 구분해야 합니다. 상업 출판 시 인용·이미지·코드의 권리를 별도로 확인합니다.

확인일 2026-10-21 · AA-THERMO-20261021-four-stroke · 교재 원고·프롬프트·도식 원본 별도 보관

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