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헬리콥터가 이륙하고 날아가는 원리를 설명해 주시기 바힙니다.
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.헬리콥터는 크게 두가지 핵심 원리로 작동합니다. 양력 발생 : 헬리콥터의 가장 큰 특징은 머리 위의 주 로터 입니다. 이 로터 블레이드가 회전하면서 날개 처럼 위아래로 공기를 밀어내고 이때 발생하는 공기 역학적인 힘인 양력으로 기체를하늘로 띄웁니다. 블레이드의 각도(피치)를 조절하여 양력의 크기를 바꿀수있습니다. 피치를 높이면 더 많은 양력이 발생해 수직 이륙 및 상승을 하고, 줄이면 하강하게 됩니다. 추진 및 조종 : 수평 이동 : 기체가 앞으로 나아가려면, 주 로터의 회전면을 원하는 방향(예:앞으로)으로 기울입니다. 로터가 기울어진 방향으로 양력의 일부가 작용하면서 기체가 움직이는 추진력을 얻습니다. 좌우, 후진도 같은 원리로 가능합니다. 방향 제어 : 주 로터가 돌면서 기체에는 반대 방향으로 돌아가려는 힘(토크)이 생깁니다. 꼬리에 달린 꼬리 로터는 이 토크를 상쇄하여 기체의 동체가 안정적으로 한방향을 향하도록 하거나, 좌우로 회전하는 방향을 조종하는 역할을 합니다. 이러한 원리 덕분에 헬리콥터는 활주로 없이도 수직 이착륙이가능하며 공중에 정지(호버링)하거나 자유롭게 방향을 바꿀수있습니다.
학문 / 기계공학
10시간 전
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엘리베이터 최하단 층 하부바닥에 설치된 스프링 안전장치는 실질적 추락시 효과가 있나?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.여러 단계의 안전 장치에 대한 이해를 바탕으로 마지막 장치인 스프링의 효과에 대한 의문을 가지시는 것은 당연합니다. 엘리베이터의 최하단 층에 설치된 스프링 또는 유압식 장치는 버퍼 라고 불리며 말씀하신 대로 엘리베이터 추락시 마지막 비상 안전 장치 중 하나입니다. 버퍼는 실질적으로 충격 완화 효과를 발휘하도록 설계됩니다. 그 원리는 다음과 같습니다. 다중 안전 시스템의 마지막 단계 : 엘리베이터는 말씀하신 비상정지장치(가버너-과속 조절기 및 비상 브레이크 시스템), 도어 인터록, 로프 감지 센서 등 여러 겹의 안전 장치를 가지고 있습니다. 이 모든 장치가 고장 나고, 카가 최하층을 지나쳐 피트 바닥으로 떨어질 경우에 대비하여버퍼가 설치되니다. 에너지 흡수 : 버퍼는 카가 바닥과 직접 충돌하는 것을 방지하고, 운동에너지를 흡수하여 충격을 완화하는 역할을 합니다. 스프링 범퍼는 탄성으로 에너지를 흡수하고, 유압식 버퍼는 오일의 흐름 저항을 이용하여 에너지를 흡수합니다. 목적 : 버퍼의 주된 목적은 엘리베이터 카나 균형추가 설계된 운행 범위를 벗어나 과도하게 하강할때, 심각한 기계적 손상을 방지하고 탑승자의 생명을 보호하는 것입니다. 즉, 직접적인 콘크리트 바닥 충돌 보다는 훨씬 안전합니다. 다만, 버퍼의 완충 효과는 엘리베이터의 추락 속도와 높이에 따라 달라질수있습니다. 모든 안전 장치가 완전히 실패하여 엘리베이터가 최고 속도로 자유 낙하하는 극단적인 상황이라면, 버퍼가 충격을 완화하더라도 탑승자에게 심각한 부상이 발생할 가능성이있습니다. 하지만 현대의 엘리베이터는 국제적인 안전 규격에 따라 매우 엄격하게 설계되고 검사되므로 여러 안전장치가 동시에 완전히 실패하여 자유 낙하하는 사고는 극히 드뭅니다. 버퍼는 이러한 만일의 사태에 대비한 마지막 보루로서 중요한 역할을 합니다.
학문 / 기계공학
10시간 전
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항공기 등에서 균형을 유지하기 위한 자이로스코프 기술이 적용되고 있다는 데 우리나라에서 자체ㆍ생산하고 있는 지 궁금합니다.
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.특히 ,국방과학연구소(ADD)는 2019년에 원자 내부 에너지 상태를 이용한 기술을 활용하여 원자스핀 자이로스코프를 국내 기술로 개발했습니다. 이는 비행체 등 무기체계에 적용 될수 있는 기술입니다. 또한, 국내에서 항법 장치를 자체 개발하는 전문 기업으로는 (주)한화가 있습니다. (주)한화는20년간 다양한 최첨단 항법장치 개발에 앞장서 왔으며 K2전차, 수리온 헬리콥터 등에 적용되는 항법 장치를 국산화하는데 기여했습니다. 한화는 값비싼 링레이저(RLG)방식의 자이로스코프 기술을 내재화한 것으로 알려져 있습니다. 그리고 파이버프로는 FOG방시의 자이로스코프를 생산하고 있습니다. 이처럼 우리나라는 다양한 종류의 자이로스코프 기술을 자체적으로 연구 개발하고 있으며 이를 통해 국방 및 여러 첨단 분야에서 중요한 역할을 하고 있습니다.
학문 / 기계공학
10시간 전
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물레 기계의 원리는 어떻게 되는건가요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.물레는 회전하는 원반 위에 흙을 놓고 손으로 모양을 잡아주는도구입니다. 물레가 돌면 흙에는 바깥으로 밀어내려는 원심력이 작용합니다. 도예가는 이 원심력을 느끼며 손으로 흙을 중앙으로 모으는 구심력을 가해 원하는 형태를 만듭니다. 즉, 물레는 흙에 일정한 원심력을 제공하여 흙을 고르게 펴거나 올릴수있는 환경을 만들고, 동시에 회전을 통해 흙이 정확히 대칭적인 모양을 가질수있도록 돕는 것이 핵심 원리입니다. 단순히 원심력으로 모양이 잡히는것이 아니라 숙련된 손기술로 원심력을 제어하며 흙을 조형하는것이죠 일상생활에서 보자면, 놀이기구인 회전그네가 돌때 몸이 바깥으로 밀려나는 것(원심력)과 같다고 할 수 있습니다. 물레위 흙에 이 원심력이 작용하지만, 도예가는손으로 이를 적절히 막아 원하는 형태를 만들어낸다고 생각하시면 이해하기 쉬우실 것입니다.
학문 / 기계공학
12시간 전
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항공기 엔진의 터보팬 구조가 추진 효율을 높이는 주요 원리는?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.항공기 터보팬 엔진의 추진 효율을 높이는 주요 원리는 바이패스(bypass)공기의 활용에 있습니다. 터보팬 엔진은 팬을 통해 유입된 공기 중 상당 부분을 엔진의 연소 코어를 거치지 않고, 외부로 우회시켜 빠르게 배출합니다. 이때 적은 양의 공기를 고속으로 배출하는 터보제트와 달리, 터보팬은 더많은 양의 공기를 상대적으로 낮은 속도로 배출하여 추력을 발생시킵니다. 더많은 질량의 공기를 움직이면서도 배출 속도를 낮추기 때문에 운동 에너지 손실이 줄어들어 전반적인 연료 효율이 향상됩니다. 또한, 이러한 구조는 소음 감소에도 기여합니다.
학문 / 기계공학
12시간 전
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폭스바겐에서 만든 졸음방지 시스템은 어떤 원리인가요??
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.폭스바겐의 졸음운전 경고 시스템은 주로 운전자의 스티어링(핸들)조작 패턴을 분석하여 졸음 운전을 감지합니다. 운전자가 평소와 다른 미세한 스티어링 휠 조작, 즉 갑작스러운 조작이나 미세한 차선 이탈 등을 보이거나, 오랜 시간 스티어링 휠 조작이 없으면 시스템이 졸음운전으로 판단합니다. 초기에는 시청각 경고음이나 계기판 메세지를 통해 운전자에게 휴식을 권합니다. 만약 운전자가 이러한 경고에도 불구하고 반응하지 않으면 일부 고급 모델의 긴급 지원 시스템이 활성화됩니다. 이 시스템은 다음과 같은 방식으로 작동합니다. 점진적인 경고 강화 : 먼저 경고음과 시트 진동 등을 통해 운전자에게 강한 경고를 보냅니다. 자동 제어 시작 : 운전자의 반응이 없으면, 차량이 자동으로 스티어링 휠을 제어하여 차선을 유지하면서 점차적으로 속도를 줄입니다. 안전한 정차 : 주변 도로 상황을 감지 센서(레이더,카메라 등)을 이용해 파악한뒤 , 비상등을 켜고 안전하게 갓길이나 도로의 안전한 구역으로 이동하여 정차합니다. 이 과정에서 브레이크도 자동으로 작동하여 차량을 완전히 멈춥니다. 이는 단순히 졸음을 감지하는 것을 넘어, 자율주행 기술과 차량의 능동 안전 시스템이 통합되어 운전자의 의식이 없는 위급 상황에서도 안전을 확보하는 고도화된 기능입니다.
학문 / 기계공학
1일 전
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자율주행차가 지금보다 더 정교해지고 보편화된다는 가정 하에 운전면허는 아예 축소화되거나 없어지게 되는걸까 궁금합니다.
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.운전면허의 미래 : 완전 자율 주행(레벨5)이 보편화되더라도 운전면허가 완전히 사라지기는 어려울 것으로 예상됩니다. 비상상황이나 시스템 오류 발생시 인간의 개입이 여전히 필요하며 자율주행 시스템의 한계를 이해하고 감독하는 자율 주행 시스템 감독 면허와 같은 형태로 변화할수있습니다. 또한, 기술적 완벽성에도 불구하고 예측 불가능한 특수 상황이나 특정 지역에서는 수동 운전이 필요할수있습니다. 운전강사의 적응 : 운전강사분들은 직업의 형태가 변화할 것입니다. 단순히 차량을 운전하는 기술을 가르치기보다는, 자율주행 시스템의 작동 원리를 이해시키고, 시스템의 한계 상황에서 어떻게 안전하게 개입해야 하는지 그리고 비상 대처 요령을 교육하는 자율주행 감독관 혹은 자율주행 시스템 활용 전문가의 역할로 전환될수있습니다. 도로 상황 판단, 위험 예측 등 인간의 본능적인 판단 능력은 여전히 중요하게 작용할 것입니다. 기술 변화에 따라 작업의 형태는 진화하였지만, 안전을 위한 교육과 인간의 판단력은 어떤 형태로든 중요하게 유지될 것으로 보입니다.
학문 / 기계공학
1일 전
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자율주행 자동차의 센서 융합 기술이 안전성을 높이는 구체적 방식은?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.카메라,레이더,라이다 등 다양한 센서가 상호 보완적으로 작동하는 방식입니다. 결점 보안 : 카메라는 시각 정보에 강하나 악천후에 약하고, 라이다는 정밀 거리 측정(밀리미터 단위)과 360도 스캔에 뛰어나지만 비쌉니다. 레이더는 악천후에 강하나 해상도가 낮습니다. 센서 융합은 각 센서의 한계를 보완하여 어떤 환경에서도 정확하고 신뢰성 높은 정보를 확보합니다. 정확도 및 신뢰성 향상 : 여러 센서 데이터를 통합 분석하여 사물 인식, 거리 측정 등의 정확도를 높이고 , 한 센서 오류시 다른 센서가 보완함으로써 시스템의 전반적인 신뢰성을 크게 향상시킵니다.
학문 / 기계공학
1일 전
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우리나라 양궁대회에 로봇개와 슈팅로봇이 등장했다고 하는데 기술발전이 스포츠에 미치는 영향은 어떠할까요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.스포츠에 기술이 도입되면 경제적으로는 새로운 투자 유치, 팬 참여 증대, 상업적 가치 상승을 기대할수있습니다. 반면, 고비용 장비로 인한 팀 / 국가 간의 기술 격차와 불균형을 심화시킬수있습니다. 윤리적으로는 기술 도핑 논란, 선수 개인 데이터 활용의 프라이버시 문제, 그리고 스포츠의 본질적 가치 훼손 가능성이 제기될 수 있습니다. 감독 기관은 기술의 안전성과 공정성을 확보하고 모든 참가자에게 동등한 접근성을 보장하며 스포츠의 전통적 가치를 훼손하지 않는 범위내에서 기술 도입에 대한 명확한 기준을 마련해야 합니다. 공정성과 전통성 사이의 균형을 위해 기술은 인간의 기량과 노력을 보조하고 경기를 더욱 풍성하게 만드는 도구로 활용되어야 합니다. 기술이 인간의 역할을 완전히 대체하거나 경쟁의 핵심 가치를 왜곡하지 않도록 스포츠 본연의 재미와 의미를 잃지 않는 선에서 신중하게 접근하는 것이 중요하다고 생각합니다.
학문 / 기계공학
1일 전
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챗봇이미지분석에대해궁금합니다..
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.주관적인 기준의 차이 : 눈이크다와 같은 표현은 사람마다 느끼는 기준이 다릅니다. AI 모델 역시 학습된 데이터 셋 내에서 어떤 것을 크다고 정의했는지에 따라 결과가 달라질수있습니다. 질문을 다시 했을때, AI가 이전 답변을 기억하지 못하고 새로운 문맥으로 인식하여 다르게 분석할수도 있습니다. 모델의 다양성과 버전 차이 : 같은 챗봇 앱 내에서도 내부적으로 여러 이미지 분석 모델을 사용하거나, 업데이트된 모델은 이전과 다른결과를 낼수있습니다. 분석의 초점 변화 : 잔잔하다는 눈의 크기보다는 표정이나 인상에 대한 분석일수있습니다. AI가 질문의 미묘한 차이를 해석하여 분석의 초점을 달리하면 다른 결과가 나올수있습니다. 정성적/정량적 정보 처리의 차이 : 인공지능은 데이터에 기반한 정량적인 분석(예:나이,피부의 특정 요소 수치 등에는 매우 뛰어나지만, 사람의 감각에 의존하는 아름다움이나 크다와 같은 정성적, 주관적인 요소에 대해서는 아직 일관된 인간적인 판단을 내리기 어렵습니다. 질문자님 말씀처럼 인공지능은 논리적인 대화나 데이터 분석에서는 객관적이고 일관적인 결과를 잘 내지만 사람 얼굴의 특징 처럼 주관적이거나 다양한 해석이 가능한 부분에서는 아직 더 발전이 필요하며, 사용자의 질문 방식이나 모델의 세부 설정에 따라 다른 답변을 줄수있습니다.
학문 / 기계공학
1일 전
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