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평창 올림픽때 우리나라에서 드론으로 올림픽 형상을 구현하는등
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.당시 개회식에서는 1,218대의 드론이 올림픽 오륜기를 비롯한 다양한 형상을 구현하며 기네스 기록을 세웠습니다. 이렇게 많은 드론이 일사불란하게 움직이는 기술을 드론 군집 비행 이라고 합니다. 그원리는 다음과 같습니다 중앙 제어 시스템 : 수많은 드론을 하나의 컴퓨터 시스템에서 통합적으로 제어 합니다. 각각의 드론에 독립적으로 조종사가 붙는 것이 아니라 하나의 프로그램이 모든 드론의 비행 경로와 움직임을 정교하게 설계하고 지시합니다. 정밀 위치 인식 : 드론 한대가 정확한 위치를 파악하는 것이 중요합니다. 이를 위해 RTK-GPS와 같은 초정밀 위성 항법 기술이 사용됩니다. 일반 GPS는 오차가 수 미터에 달할수있지만, RTK-GPS는 센티미터 단위의 정확한 위치 측정이 가능하여 드론들이 서로 충돌하지 않고 지정된 위치에 정확히 도달할수있도록 돕습니다. 센서 및 통신 : 각 드론에는 GPS 외에도 카메라 등 다양한 센서가 장착되어 안정적인 비행을 돕습니다. 또한, 전파 간섭을 최소화하기 위해 셀룰러 네트워크를 이용해 중앙 제어 시스템과 실시간으로 통신하며 명령을 주고받습니다. 고급 알고리즘 : 복잡한 형상과 움직임을 구현하기 위해 드론간의 간격 유지, 충돌 회피, 비행 경로 최적화 등 수많은 계산이 필요한 정교한 소프트웨어 알고리즘이 핵심적인 역할을 합니다. 이러한 기술들의 복합적인 적용 덕분에 평창 올림픽과 같은 대규모 드론쇼가 가능했습니다.
학문 / 기계공학
25.08.29
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100미터 달리기에서 3미터 차이가 몇초차이가 날까요?
100미터 달리기에서 3미터 차이가 몇초에 해당하는지는 달리시는 분의 속도에 따라 달라지지만, 일반적인 스프린터의 속도를 기준으로 대략 0.3초에서 0.5초 정도의 차이를 예상해 볼 수있습니다. 예를 들어, 100미터를 13초에 달리시는 분이라면 평균 속도는 약 7.69m/s이고, 3미터를 더 달리는데는 약 0.39초가 더 걸립니다. 만약 100미터를 15초에 달리신다면 평균 속도는 약 6.67m/s로, 3미터를 더 달리는데 약 0.45초가 소요 됩니다. 체력 시험에서의 스프린트인 점을 감안하면, 그 짧은 3미터 구간에서도 최대한의 속도로 달리기 때문에, 예상하신 대로 0. 몇 촌 단위로 충분히 기록 단축 효과를 보실수 있을것입니다. 재 시험에서는 불필요한 3미터 없이 딱 100미터를 최선을 다해 달리시면 분명 더 좋은 결과가 있을것입니다.
학문 / 기계공학
25.08.29
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다이아몬드는 제일 단단한 광물로 알고 있는데요, 어떻게 제일 단단한 광물을 다듬을 수 있나요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.모스 경도 10으로 알려진 광물중 가장 강한 물질입니다. 하지만 이런 다이아몬드도 아름다운 보석으로 다듬을수있습니다. 그 비밀은 바로 이이치이의 원리 , 즉 다이아몬드 자체를 도구로 사용한다는데 있습니다. 다이아몬드는 다른 어떤 물질로도 쉽게 깎을수없지만, 다이아몬드끼리는 서로를 가공할수있는 특성이 있습니다. 주요 가공 과정은 다음과 같습니다. 마킹 : 원석의 특성을 분석하여 가장 효율적으로 다이아몬드를 자르고 가치를 극대화할 계획을 세웁니다. 쏘잉 또는 클리빙 : 다이아몬드 가루가 코팅된 특수 톱날이나 고출력 레이저를 사용하여 원석을 분리합니다. 레이저는 다이아몬드를 태워 증발시키는 방식으로 절단합니다. 브루팅 : 다이아몬드의 기본적인 원형을 잡는 과정입니다. 이는 다른 다이아몬드 조각으로 원석의 가장 자리를 갈아서 둥근 형태를 만듭니다. 폴리싱 또는 연마 : 회전하는 연마판에 다이아몬드 분말과 오일 혼합물을 바른뒤, 다이아몬드를 밀착 시켜 문지르면서 정교하게 면(패싯)을 만들고 광택을 냅니다. 이 과정에서 다이아몬드 자체의 분말이 연마제 역할을 합니다. 이처럼 다이아몬드는 그 어떤 물질보다 단단하기 때문에, 결국 다이아몬드 스스로가 자신의 형태를 변화시키고 광택을 내는 도구가 되는 것입니다.
학문 / 기계공학
25.08.29
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해당 제품들을 만드는 기술분야가 무엇인지 잘 모르겠어요!
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.금속으로 이루어져 있으면서 전기가 필요없는 물체들, 예를 들어 가위 , 수갑 , 서랍, 운동 기구 등을 만드는데 필요한 기술 분야는 주로 금속 가공 기술 또는 금속 제조 기술 이라고 할 수있습니다. 이러한 제품들을 만들기 위해서는 다음과 같은 다양한 금속 가공 공법들이 활용됩니다. 주조 : 금속을 녹여 액체 상태로 만든뒤, 원하는 모양의 주형에 부어 굳히는 방법입니다. 복잡한 형태의 부품을 대량으로 생산하는데 적합합니다. (예:운동기구의 일부 부품, 서랍의 손잡이 등)소성 가공 : 금속 재료에 힘을 가하여 원하는 형태로 변형시키는 방법입니다. 압엽 : 회전하는 롤러 사이로 금속을 통과시켜 두께를 줄이거나 길이를 늘리는 방법입니다.(예:금속판이나 봉을 만드는데 활용)단조 : 금속을 가열하거나 냉간 상태에서 망치나 프레스 등으로 충격이나 압력을 가해 모양을 만드는 방법입니다. 금속의 강도를 높이는데 효과적입니다.(예:가위,수갑의 강한 부분)프레스 가공 : 금형을 이용하여 금속판을 찍어내거나 구부리는 등 다양한 형태로 만드는 방법입니다.(예:서랍의 철제 부품)인발 : 금속을 다이를 통해 뽑아내어원하는 단면 모양의 선이나 봉으로 만드는 방법입니다. 절삭 가공 : 절삭 공구를 사용하여 금속을 깍아 내거나 잘라내어 원하는 형태와 정밀도를 얻는 방법입니다(예:CNC가공을 통해 정밀한 부품 제작)용접 : 두개 이상의 금속 재료를 열과 압력 등을 이용하여 영국적으로 접합하는 기술입니다.(예:운동기구의 뼈대 연결)표면 처리 : 금속 제품의 내구성을 높이거나 녹 방지, 미관 개선 등을 위해 표면에 특정 처리(도금,페인팅 등)을 하는 기술입니다. 이외에도 금속 야금술 이라는 분야는 금속의 특성, 합금 개발, 열처리 등을 다루며, 제품의 재료 선택과 성능 향상에 중요한 역할을 합니다. 결론적으로 질문자님께서 말씀하신 제품들은 금속 가공 및 제조 기술이라는 큰 틀 안에서 다양한 세부 공법들이 적용되어 만들어진다고 보시면 됩니다.
학문 / 기계공학
25.08.29
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초극 극초음속 미사일은 어떤식으로 제어가 되는 것인가요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.핵심은 첨단 기술의 복합적인 적용에 있습니다. 공기역학적 제어 : 미사일은 대기권 내에서 비행하는 동안 특수하게 설계된 제어 날개(조종면)를 통해 방향과 자세를 조절합니다. 극심한 고온과 압력 속에서도 작동해야 하므로, 이를 견딜수있는 첨단 소재와 정교한 설계 기술이 필수적입니다. 복합 항법 시스템 :관성항법장치 : 미사일 내부에 있는 센서로 비행중 속도와 위치, 자세 등을 지속적으로 계산합니다. 위성항법장치 : 외부 위성 신호를 받아 INS의 오차를 실시간으로 보정하며 경로를 정밀하게 유지합니다. 추력 편향 제어 : 추진체가 있는 순항형 미사일의 경우, 엔진 노즐의 분사 방향을 조절하여 매우 빠르고 강력하게 미사일의 자세와 방향을 제어하기도 합니다. 종말 유도 시스템 : 목표물에 근접했을때는 레이다, 적외선, 또는 영상 센서 등을 활용하여 목표물을 정확하게 식별하고 최종적으로 정밀 타격을 수행합니다. 이처럼 극한의 속도에서도 효과적인 제어를 위해 다양한 기술이 유기적으로 결합되어 운용됩니다.
학문 / 기계공학
25.08.29
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코팅기계를 통해 코팅되는 원리가 궁금합니다
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.질문자님께서 말씀하신 코팅은 주로 열 코팅방식을 사용하는데요 그원리는 다음과 같습니다. 코팅 필름의 구성 : 코팅하려는 종이를 넣는 투명한 코팅 필름(코팅지)는 사실 여러 측으로 이루어져 있습니다. 이 필름의 안쪽 면에는 열을 가하면 녹아서 종이에 강력하게 점착되는 열가소성 접착제가 발라져 있습니다. 가열 및 압착 : 코팅기에 전원을 켜고 적절한 온도로 가열하면(보통110도 정도)기계 내부의 뜨거운 롤러가 코팅 필름에 열을 전달합니다. 이 열로 인해 필름 안쪽의 접착제가 녹게 되고, 이 상태에서 롤러가 종이와 녹은 접착제층이 있는 필름을 압착하면서 지나갑니다. 완전 접착 : 롤러를 통과하면서 열가소성 접착제가 종이 섬유 사이사이에 스며들면서 단단하게 굳어지게 됩니다. 이렇게 필름이 종이에 밀착되어 완전히 접착되면, 종이의 양면이 투명한 플라스틱 필름으로 코팅되는것입니다. 간단히 말해, 열과 압력으로 접착제를 녹여 종이에 필름을 붙이는 원리라고 이해하시면됩니다.
학문 / 기계공학
25.08.28
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구간 과속 단속 카메라와 고정식 단속 카메라의 원리가 궁금해요~
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.운전자분들이 많이 궁금해하시는 부분입니다. 고정식 과속 단속 카메라 : 이 카메라는 주로 카메라 자체에 내장된 레이저나 레이더(초음파 포함)을 사용하여 차량의 속도를 측정합니다. 차량을 향해 발사된 파동이 차량에 부딪혀 되돌아올때 파동의 진동수 변화(도플러 효과)를 감지하여 정확한 속도를 계산합니다. 설정된 제한 속도를 초과하면 자동으로 촬영하여 단속합니다. 구간 과속 단속 카메라 : 이 카메라는 지정된 특정 구간의 시작점과 끝점에 각각 카메라를 설치하여 차량의 평균 속도를 측정합니다. 차량이 시작점을 시간과 끝점을 통과한 시간을 기록한후, 이 두지점 간의 거리와 차량이 구간을 통과하는데 걸린 시간을 이용하여 평균 속도를 산출합니다. 이 평균 속도가 제한 속도를 초과할 경우 단속 대상이 됩니다.
학문 / 기계공학
25.08.28
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소방설비에서도 기계분야에서 자주 등장하는 드라이 밸브는 어떤 의도를 가지는 밸브인가?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.특히 스프링클러 설비에 등장하는 드라이 밸브에 대해 궁금해하시는 점을 잘 이해했습니다. 드라이 밸브는 매우 중요한 역할을 하는 밸브이니, 자세히 설명대릐겠습니다. 드라이 밸브는 주로 동파 우려가 있는 장소에서 설치되는 건식 스프링클러 설비에서 사용됩니다. 일반적인 습식 스프링클러 설비는 배관안에 항상 물이 채워져 있지만, 건식 설비는 평상시에는 밸브 2차측(헤드방향)배관에 압축 공기 또는 질소가 채워져 있습니다. 드라이 밸브는 이 물과 공구를 구분하고 화재 시에만 물을 헤드로 공급하는역할을 합니다. [작동 메커니즘]평상시 : 드라이 밸브 1차측(소방 펌프 방향)에는 가압된 물이 대기하고 있고, 2차측에는 설정된 압력의 압축 공기가 채워져 있습니다. 드라이 밸브는 이 공기아벵 의해 폐쇄된 상태를 유지합니다. 공기압은 1차측 수압의 약 1/5정도여도 밸브를 안정적으로 잠글수있습니다. 화재 발생 : 화재로 인해 스프링 클러 헤드가 개방되면, 2차측 배관 내부의 압축 공기가 외부로 배출되면서 압력이 급격히 떨어집니다. 밸브 개방 : 2차측의 공기압이 감소하면 1차측의 수압과의 압력 차이가 발생하고 이 압력 차이로 인해 드라이 밸브가 자동으로 개방됩니다. 소화수 공급 : 밸브가 개방되면서 1차측에 대기하던 소방수가 2차측 배관으로 유입되어 개방된 스프링클러 헤드를 통해 화재 구역으로 방수됩니다.
학문 / 기계공학
25.08.28
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공조기나 각종의 급배기휀에 적용되는 휀 들은 종류가 어떻게 됩니까?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.공조기나 급배기 휀은 목적에 따라 다양한 블레이드 형태를 가집니다. 주로 원심형 팬이 많이 쓰이며, 그중 말씀하신 두 종류는 다음과 같습니다. 시로코 휀(Sirocco Fan) : 다익형 송풍기로 불리며 얇고 폭이 좁은 날개가 회전 방향으로 앞으로 굽은 전곡형입니다. 날개 수가 많아 저압에서 대량 풍량을 이송하는데 적합하여 주로 환기용으로 사용됩니다. 에어포일 팬 : 질문자님께서 수차 같은 모양으로보신것은 익형 날개를 가진 에어포일 팬이나 후곡형 팬일 가능성이 큽니다. 이 팬은 날개 단면이 비행기 날개처럼 생겼으며, 효율이 높아 고압에서 안정적인 풍량 조절이 가능하여 주로 급기용으로 사용됩니다.
학문 / 기계공학
25.08.28
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드론을 활용한 재난 구조 활동에서 실제 적용되는 기술과 장점은?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.드론은 재난 구조 활동에서 다양한 기술과 장점으로 그 활용 가치를 높이고 있습니다. 주요 적용 기술 및 장점은 다음과 같습니다. 실시간 현장 정보 전송 : 드론은 카메라를 통해 재난 현장의 실시간 고해상도 영상 및 사진을 전송하여 구조팀이 위험한 지역에 직접 진입하지 않고도 상황을 정확하게 파악하고 신속한 의사결정을 내릴수있도록 돕습니다. 특히,의료 응급 상황이나 화재와 같이 시간이 중요한 상황에서 매우 효과적입니다. 수색 및 탐색 능력 : 지진으로 무너진 건물 잔해 위나 접근하기 어려운 고립 지역에서 생존자를 수색하고 실종자를 탐색하는데 드론이 활용됩니다. 2023년 튀르키예 대지진 시 드론이 생존자 탐색에 큰 역할을 한 사례가 있습니다. 구조 대원 안전 확보 : 드론은 사람이 접근하기 어려운 위험 지역의 상황을 미리 파악하여 구조 대원의 안전을 도모하고, 필요한 경우 헬리콥터 등 다른 구조 자산이 안전하게 접근할수있는 공역을 확보하는데 기여합니다. 이처럼 드론은 재난 현장에서의 신속하고 안전한 정보 확보를 통해 구조 활동의 효율성을 크게 향상시키는 중요한 역할을 수행합니다.
학문 / 기계공학
25.08.28
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