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미래에 개발가능한 로봇의 모습에 대해서
미래의 로봇은 크게다음과 같은 방향으로 발전할 것으로 기대됩니다. 고도화된 서비스 로봇 :가정용 로봇 : 아마존의 아스트로나 소니의 아이보 처럼 주변 환경을 인식하고 스스로 학습하며 더 정교한 의사결정을 내리는 가정용 로봇들이 보편화될 것입니다. 청소뿐 아니라 보안, 엔터테인먼트, 심지어 노인 돌봄 까지 가능한 형태로 진화할 것입니다. 의료용 로봇 : 지능형 수술 보조 로봇은 복잡한 수술 작업을 수행하고, AI 기반 비전 시스템을 통해 의사를 더욱 정교하게 보조하게 될 것입니다. 검체 채취 로봇과 같은 분야에서도 더욱 발전된 모습을 보일 것입니다. 인간-로봇 협업(코봇) :산업 현장에서는 인간과 안전하게 협력하는 협동 로봇의 활용히 더욱 확대될 것입니다. 이로봇들은 제조업뿐만 아니라 의료, 서비스 분야에서도 인간의 능력을 보완하고 생산성을 높이는데 기여할 것입니다. 건설 현장에서도 로봇 팀이 벽돌 쌓기, 미장, 도색 등을 수행하며 인간과 협력하여 건축을 완성할수있게 됩니다. 완전 자율 로봇 : 자율주행 로봇 : AI 기술을 이용해 스스로 경로를 학습하고 이동하는 자율 배달 로봇이 우리 생활에 더욱 깊숙이 들어올 것입니다. 물류 분야에서 5G통신을 활용하여 실시간으로 작업 지시를 받아 신속하게 반응하는 로봇도 늘어날 것입니다. 스마트 제조 로봇 : 기계 설계 초기 단계부터 AI 설계 프로그램과 대화하며 원하는 제품을 생산하는등, 제조의 전 과정이 자동화되고 최적화될 것입니다. 사회적 상호작용 로봇 : 음성 및 자연어 처리(NLP)기술의 발달로 AI로봇은 사람과 더욱 자연스럽게 소통할수있게 될것입니다. 단순히 지시를 수행하는 것을 넘어 인간의 감정을 이해하고 공감하며 사회적 상호작용이 가능한 로봇도 개발될수있습니다. 이러한 미래 로봇들은 인공지능, 머신러닝,딥러닝, AI 기반 비전 시스템, 5G 통신 기술 등 첨단 기술의 융합을 통해 실현될 것입니다. 로봇의 역할은 단순히 도구를 넘어 자동화를 완성하고, 인간과 협력하며, 우리의 활동 공간을 확장하는 방향으로 발전할 것입니다.
학문 / 기계공학
25.08.04
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허니콤 패널이 가장 강한 비강성을 가지기 위해 어느 정도 밀도가 적당한가요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.가장 강한 비강성을 위한 허니콤 구조의 보편적인 밀도는 5%에서 15%정도인 것으로 알려져있습니다. 이는 부품의 강도와 경량화를 동시에 고려한 결과입니다. 허니콤 판재는 압축 강도가 높을수록 우수한 에너지 흡수성을 보이며 코어 두께가 두꺼워질수록 강도와 강성이 증가합니다. 빈 공간과 벽 두께의 비율은 이밀도 범위에 따라 결정되며, 보통 벌집 모양의 육각형 셀로 구성되어 밀도가 작으면서도 견고한 구조를 이룹니다. Isogrid구조는 허니콤 구조와 비교했을떄 보통 더 높은 밀도를 가지지만, 그만큼 더 큰 강도와 고정성을 제공할수있습니다. Isogrid는 격자 형태로 배열된 보강재로 이루어져 있어, 특정 방향에 대해 매우 높은 강성과 안정성을 제공할때 주로 사용됩니다. 따라서, 부품의 경량성과 강성의 균형을 어떻게 맞출지에 따라 허니콤의 최적 밀도가 달라질수있으며, 극한의 강성과 고정성이 필요하다면 Isogrid와 같은 다른 구조를 고려할수있습니다.
학문 / 기계공학
25.08.04
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사람을 태울수있는 드론이 있나요??
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.사람을 태울수있는 드론은 현재 여러 회사에서 활발하게 개발 중이며, 드론 택시 또는 도심항공교통으로 불리고 있습니다. 말씀하신 중국의 이항(EHang)은 자율주행 드론 택시 개발의 선두 주자 중 한곳입니다. 이항은 2018년에 이항 184의 테스트 비행 영상을 공개하며 세계의 주목을 받았고, 이항 2016으로는 두바이에서 택시 서비스 준비를 진행하고 있습니다. 최근에는 중국 정부로부터 자율 여객 드론 운항 인증서까지 발급받으며 상업적 운항을 위한 중요한 단계를 거쳤습니다. 이항은 5년내 중국 내 에어 택시 상용화를 전망하고 있으며, 이미 상업 개발을 진행중이라고 밝혔습니다. 상용화 가능성에 대해서는 중국이 2030년까지 하늘을 나는 택시를 상용화하는 것을 목표로 하고 있다는 보도가 있습니다. 한국에서도 2025년 경 드론 택시 운행을 목표로 하고 있다고 알려져 있습니다. 미국 우버 역시 2023년 부터 드론 택시 서비스를 선보일 예정이라고 했으며, 에어버스,보잉,벨,아우디,롤스로이스 등 여러 항공 및 자동차 기업들도 드론 택시를 개발하고 있습니다. 현재는 아직 일반 대중이 광범위하게 이용할수있는 형태로 상용화가 이루어진 단계는 아니지만, 테스트 운행과 기술 검증이 활발하게 진행되고 있으며 일부 지역에서는 시범 서비스가 시작될 준비를 하고 있습니다. 사람을 태울수 있는 드론 택시는 먼 미래의 이야기가 아닌, 가까운 미래에 현실이 될 가능성이 매우 높습니다.
학문 / 기계공학
25.08.04
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레이저와 라이더의 장단점과 어떤 방식으로 차이가 있나요
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.라이다는 말씀하신 대로 레이저 기술을 활용하는 센서입니다. 레이저는 빛의 한 형태이고 라이다는 이 레이저 빛을 이용해 거리를 측정하고 주변 환경을 인식하는 기술입니다. 라이다의 특징 장점 : 레이저 빛을 펄스 형태로 쏴서 물체까지의 거리를 정밀하게 측정하고 3D 공간 정보를 얻을수있어 주변 환경을 매우 정확하게 인지합니다. 단점 : 레이저 빛을 사용하기 때문에 비, 안개, 눈과 같은 악천후에서는 성능이 저하될수있으며, 센서 크기가 크고 가격이 비싸다는 단점이있습니다. 또한, 30m 이내 근접한 물체 식별 성능은 다소 떨어질수있습니다. 레이저와 라이다의 차이 : 레이저는 특정 파장의 빛을 생성하고 방출하는 광원 또는 기술 원리 자체를 의미합니다. 산업용 절단기나 의료용 수술 기기 등 다양한 분야에서 사용됩니다. 라이다는 바로 이 레이저 광원을 발사하고 반사되는 빛을 분석하여 주변 물체의 거리와 형태를 3차원으로 매핑하는 센서 시스템을 의미합니다. 자율주행차의 눈과 같이 특정 애플리케이션을 위해 설계된 복합적인 기술입니다. 즉, 레이저가 재료라면 라이다는 그 재료를 이용해 만든 도구라고 생각하시면 이해가 쉬우실 겁니다.
학문 / 기계공학
25.08.04
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인공지능과 로봇 기술 발전이 제조업 분야의 고용 구조에 미치는 구체적인 변화는 무엇일까요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.최근 제조업 분야에서는 인공지능과 고도화된 로봇 기술 도입이 활발해지면서 생산라인의 전통적인 단순 반복 작업이나 정형화된 사무직은 자동화로 인해 일자리가 감소하는 추세입니다. 특히 경기 침체기에는 기업들이 비용절감을 위해 이러한 자동화를 가속화하기도 합니다. 하지만 이러한 변화가 전적으로 일자리 감소만을 의미하는 것은 아닙니다. 로봇 공학 기술자, 소프트웨어 전문가 등 AI 기반 기술을 다루는 새로운 직업 유형이 창출될 가능성도 크며 전체적으로는 사라지는 일자리보다 창출되는 일자리가 더 많아질 것이라는 전망도 있습니다. 기술 도입 속도와 근로자의 역할 재정의 사이의 역동적인 상호작용은 한국 직업 능력 연구원 등 다양한 기관에서 분석하고 있습니다. 이러한 연구들은 기술 발전이 노동 시장의 양극화를 심화시키고 중간 숙련 직무의 감소를 가져올수있음을 지적하며, 이에 대한 젊은 세대의 대비와 정부의 교육 및 인프라 제공의 중요성을 강조하고 있습니다. 로봇 도입후 오히려 일자리가 늘어난 업종의 사례도 보고되고 있습니다.
학문 / 기계공학
25.08.04
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물체에 힘을 가했을 때 물체가 파괴되는 건 외력 자체에 의해 파괴되는건가요 아니면 외력에 대응해서 물체 내에서 발생하는 응력에 의해 파괴되는건가요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.결론부터 말씀드리면, 물체의 파괴는 외력에 대응하여 물체 내부에 발생하는 응력(Stress)이 물체의 한계응력(limit stress)을 초과할때 일어나는 것입니다. 외력과 내력 : 물체에 외부에서 힘(외력)이 가해지면, 물체는 그 힘에 저항하려는 내부적인 힘(내력)을 발생시킵니다. 응력의 발생 : 이 내력은 물체 내부의 단위 면적당 작용하는 힘으로 나타나는데, 이것이 바로 응력입니다. 응력은 외력에 의해 물체 내부에서 발생하는 내적인 저항이라고 생각하시면 됩니다. 물체가 외부의 힘에 얼마나 잘 견디는지를 나타내는 척도라고 할 수있습니다. 한계 응력 : 모든 재료는 자신이 견딜수있는 최대의 응력 값이 있습니다. 이를 한계응력 또는 강도라고 부릅니다. 응력의 한도가 클수록 그 재료는 더 강하다고 할 수있습니다. 파괴 메커니즘 : 외력이 가해져 물체 내부에 발생한 응력이 해당 재료의 한계응력을 넘어서게 되면, 물체는 더 이상 그 내부의 힘으로 외력에 저항할수없게 됩니다. 이때 물체는 영구 변형되거나 균열이 발생하여 결국 파괴에 이르게 되는것입니다. 따라서, 외력 자체가 직접적으로 물체를 파괴한다기 보다는, 외력에 의해 유발된 내부 응력이 물체의 재료적 한계(한곅응력)를 초과함으로써 파괴가 발생한다고 이해하시는 것이 정확합니다. 외력은 응력을 유발하는 원인이고, 응력이 파괴의 직접적인 메커니즘인 셈입니다.
학문 / 기계공학
25.08.04
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3D프린트 기계마다 가격차이가 큰 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.3D프린터는 기계마다 가격 차이가 매우 큰것이 사실입니다. 저렴한 모델은 몇십만원대부터 시작하지만, 고가의 산업용 장비는 수천만원에서 수억원에 달하기도 합니다. 이러한 가격 차이는 주로 인쇄 방식, 출력 품질, 크기, 사용재료,속도,그리고 부가 기능등 여러 요인에서 비롯됩니다. 자세한 차이점은 다음과 같습니다. 인쇄 방식 : 저렴한 3D 프린터는 주로 FDM(수지 압출 적층 방식) 기술을 사용합니다. FDM 방식의 초급 프린터는 약 200달러(약 27만원)부터 시작하여 취미용으로 인기가 많습니다. 반면, SLA(액상 수지 경화)나 SLS(선택적 레이저 소결)등 다른 방식의 프린터는 더 높은 정밀도를 제공하여 가격이 훨씬 비쌉니다. 인쇄 품질 및 정밀도 : 고가의 프린터는 더 높은 해상도와 정밀도를 제공하여, 출력물의 표면이 매끄럽고 복잡한 디테일을 구현하는데 유리합니다. 이는 곧 최종 제품의 품질과 직결됩니다. 빌드 볼륨 및 물리적 크기 : 한번에 출력할수있는 크기(빌드볼륨)가 클수록 프린터 자체의 물리적 크기가 커지고, 이를 완성하는데 더 많은 시간이 소요되어 가격이 비싸집니다. 사용 가능한 재료의 다양성 : 산업용 3D프린터는 일반 플라스틱 외에도 다양한 엔지니어링 플라스틱, 금속, 세라믹 등 특수 재료를 사용할수있도록 설계되어 재료 호환성이 뛰어납니다. 인쇄 속도 및 제작 시간 : 고가의 장비는 더 빠른 속도로 복잡한 부품을 제작할수있어 생산성이 높아집니다. 부가 기능 및 편의 장치 : 필라켄트 자동 공급 장치, 고해상도 조작 패널, 모니터링 카메라, 자동 레벨링 등 사용자 편의를 위한 부가 기능이 많을수록 가격은 올라갑니다. 결론적으로 3D프린터의 가격 차이는 어떤 것을 얼마나 정밀하게, 어떤 재료로, 얼마나 빠르게 만드느냐에 따라 달라진다고 이해하시면 됩니다.
학문 / 기계공학
25.08.04
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세상 모든 질병 치료 가능이라는 라이프 머신의 탄생과 사장된 이유는 뭔가요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.라이프 머신의 탄생 배경 로얄 레이먼드 라이프박사는 1888년에 태어나 1971년에 사망한 미국의 과학자로, 미생물학, 광학분야, 생체 전기 의학의 선구자 중 한분으로 평가됩니다. 그는 당시 열악했던 현미경 기술을 직접 개량하고 개발 하는 등 뛰어난 능력을 가졌습니다. 라이프 박사님의 핵심 아이디어는 모든 병원균(바이러스,박테리아,진균)이 고유의 주파수를 가지고 있으며, 이 특정 주파수를 해당 미생물에 조사하면 이를 무력화하거나 파괴할수있다는 것이었습니다. 이러한 원리를 바탕으로 그는 라이프 머신 이라는 주파수 빔 장치를 개발했고, 이를 통해 세상의 모든 질병을 치료할수있다고 주장했습니다. 세상에 나오지 못한 이유 이처럼 획기적인 발상과 주장을 내세운 라이프 머신이 의료 현장에서 널리 사용되지 못하고 자취를 감추게 된 데에는 다음과 같은 이유들이 있습니다. 첫째, 주된 이유는 주류 과학계와 의료계에서 라이프 머신의 과학적 근거와 효능이 충분히 검증되지 않았다는 점입니다.라이프머신은 돌팔이 짓이라는 비판을 받기도 했습니다. 미세전류나 주파수를 이용한 멸균 방법이 20세기 초반부터 후반까지 시도되었지만, 21세기에 접어들면서 의료 현장에서 자취를 감춘 것은 이와 같은 유사한 기술들이 엄격한 과학적 검증을 통과하지 못했기 때문으로 볼수있습니다. 둘째, 제도권 의학계의 저항과 상업적 이해관계가 복합적으로 작용했을 가능성도 제기됩니다. 세상의 모든 질병을 치료할수있다는 주장은 기존 의료 시스템과 제약 산업에 큰 영향을 미칠수있었기때문입니다. 일부에서는 니콜라 테슬라의 자유 에너지 발전소 사례처럼 특정 기술이 상업적 이익 때문에 빛을 보지 못하게 된 사례와 유사한 맥락으로 보기도합니다. 요약하자면, 라이프 머신은 질병 치료에 대한 혁신적인 접근을 시도했으나, 과학적 입증 부족과 함께 복합적인 외부 요인들이 맞물려 주류 의학계에서 인정받지 못하고 사라지게 되었습니다.
학문 / 기계공학
25.08.04
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자동차 유압 브레이크의 작동 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.시속 100km이상으로 달리는 차를 빠르게 멈출수있는 것은 바로 파스칼의 원리 덕분입니다. 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 , 이 힘은 배력 장치를 통해 증폭되고 마스터 실린더 내부의 브레이크액(유체)을 밀어냅니다. 유체는 압력을 균일하게 전달하는 특성이 있어, 이 압력이 브레이크 호스를 통해 각 바퀴의 캘리퍼(또는 휠 실린더)로 전달됩니다. 캘리퍼는 이 유압을 받아 브레이크 패드(또는 슈)를 디스크(또는 드럼)에 강력하게 밀착시켜 마찰력을 발생시키고 이 마찰력으로 차량의 움직임을 효과적으로 멈추게 합니다. 즉, 적은 힘으로도 무거운 차를 제동할수있도록 설계된 효율적인 시스템입니다.
학문 / 기계공학
25.08.04
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실험을 위해 2평 공간에 영하 15도 정도 맞춰야 하는데 어떻게 꾸며야 하나요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.2평 공간을 영하 15도로 유지해야 하는 실험실 조성과 관련하여 비용 최소화를 고려하며 벽걸이 에어컨처럼 실외기가 있는 형태를 찾으시는 마음을 잘 이해하고 있습니다. 일반적인 벽걸이 에어컨은 영하의 온도를 맞추기 어렵습니다. -15℃유지를 위해서는 저온용 냉동기설치를 고려하셔야 합니다. 이는 형태상 실외기와 실내기가 분리된 벽걸이 에어컨과 유사하게 구성될수있지만, 냉각 능력과 단열 방식에서 큰 차이가 있습니다. 가장 경제적인 방법은 다음과 같습니다. 단열 강화 : 먼저, 2평 공간의 벽, 천장, 바닥 전체에 고성능 단열재를 시공하여 외부 열 유입을 최소화 하는 것이 중요합니다. 저온용 냉동기 설치 : 이 공간에 적합한 용량의 저온용 냉동기를 설치합니다. 이는 일반 에어컨보다 훨씬 낮은 온도를 안정적으로 유지할수있도록 설계된 전문 장비입니다. 실험실용 냉각장치중에서도 이러한 저온 환경 조성이 가능한 제품들이 있습니다. 이러한 방식이 챔버를 구매하는 것보다는 초기 투자 비용을 절감하는데 도움이될수있으며, 유지 관리 측면에서도 더 효율적일수있습니다.
학문 / 기계공학
25.08.04
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