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기계공학 관련 직업군은 머리로 하는 직업이 많을까요? 몸으로 하는 직업이 많을까요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.기계공학 이라는 학문 자체가각종 산업기계와 관련 장치 설비의설계, 제작, 이용, 관리 등에 관한 이론과 응용기술 등을 탐구하는 분야입니다.따라서 쉽게 말해서 기업체에 진출을 한다하더라도그 안에서제품설계 , 연구, 개발 과 생산 및 구매, 판매 업무 등으로 나눠서 진출이 가능합니다.또한 정부출연 연구소 및 공기업으로 진출한다 하더라도 거기서 직업 기계를 만지고 깎고 갈고 하는 공업고등학교 수준의 업무을 하는게 아니라연구 개발 및 기계설비 이용/ 관리 등의 업무를 맡게 되구요또한 국가과학정책과 산업정책을 수립하는 정부부처의 정책입안자로 진출을 하든공학 기반 변리가가 되든이 또한 직접 몸으로 밀링이나 선반을 돌려 깎고 연마하고 같은 직업은 아닙니다.물론 그 외에현장에서 유지관리 업무를 하게 된다면직접 몸으로 장비를 점검하고 유지보수를 위한 각종 작업을 함에 있어서 몸으로 하는 작업은 많은 경우는 있습니다.
학문 / 기계공학
24.09.03
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기계공학이 우리 실생활에 접목되는 경우가 많을까요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.일상생활에서 접목되어 필수적역할을 하는 분야는 많습니다.1, 생체역학과 의료의료 분야의 발전은 기계적 원리를 사용하여 생체역학적 분야에 있어서 크게 기여하고 있습니다.의수족, 관절 교체 및 재활 장치는 모두 기계 엔지니어가 의료 전문가와 협력하여 설계하는 부분입니다.생체역학을 적용하여 기계 엔지니어는 이러한 장치의 성능을 최적화하여 신체 장애가 있는 개인의 삶의 질을 향상시키는 역할을 하는데요. 인간의 움직임을 시뮬레이션하고 모델링함으로써 보다 효율적인 재활 기술과 맞춤형 솔루션을 개발가능합니다.2, 재생에너지계 공학은 재생 가능 에너지원 개발에 중요한 역할을 함으로써세계가 화석 연료에 대한 의존도를 줄이려고 노력하는 부분에 기여합니다. 풍력 터빈, 수력 발전소, 태양광 패널은 모두 기계공학 발전에 따른 설계의 결과입니다. 무한한 천연자원을 활용하여 청정 에너지를 생성하고 영구적으로 지속가능한 미래를 설계하는데요.기계 엔지니어는 에너지 변환과 관련된 역학시스템을 연구하고, 이러한 시스템의 효율성개선을 위해 연구합니다. 소재의 경량화와 내구도를 강화할수 있도록 설계함으로써 재생 에너지 기술을 보다 쉽게 접하게 하고 비용적으로 효율을 좋도록 만들었습니다.3, 로봇 공학 및 자동화로봇공학 발전을 통한 자동화 시스템 구축은다양한 산업을 생산적이로 효율적 이면서도 간소한 프로세스로 변모시켰습니다. 기계 엔지니어는 인전오류를 감쇠시키고 생산성을 높이는 로봇 자동화 시스템을 통해 이런 발전의 원동력으로 자리잡고있습니다.기계 공학 원리는 안드로이드로봇, 조립로봇 암, 자동화된조립 라인, 산업 기계를 만드는 근간이 되는데요정밀도와 정확도를 결합한 이 시스템은 제조 공정을 정밀/최적화하여 생산성을 높이고 비용을 절감하게 해줍니다.
학문 / 기계공학
24.09.03
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전자 제품 같은걸 오래 사용할수 있는 팁 좀 알려주세요
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.전자제품은 나날이 가격이 올라가지만은실질적으로 구매 후특별한 관리는 잘 하지않는게 일반적입니다내부청소나 소모품 교체 등 조금만 관리를 해준다면 비싼 가전제품을조금 더 장기간 사용할 수 있습니다그렇지만 고장이 나지 않았다고 해서가전제품을 10년이상 장기간 사용하는 것은 권장되지는 않습니다. 가전제품은 제 성능을 발휘할 수 있는 유통기간, 즉 적정수명이 있기 때문입니다.가전 별로 나눠 열거해보겠습니다1, TV TV의 평균 수명은 10년 정도 됩니다.TV의 수명에 영향을 미치는 중요한 부품은 바로 모니터 판넬 입니다8~9년 정도 사용하다 보면 색번짐이나화면이 뿌옇게 흐려지는 현상이 발생하기도 하는데, 수리를 통하여정상기능을 회복할 수 있어 그대로 사용하는 것이 바람직합니다TV 수명만큼 잘 사용하기 위해서는 TV 위 덮개를 사용하지 않는 것이가장 좋은 방법입니다. 제품 내부에서 발생하는 열을 방출하는데 방해가 되기 때문입니다. 냉장고와 마찬가지로 벽에서 어느 정도 떨어뜨려 놓는 것도 추천합니다.2, 냉장고냉장고의 수명은 10년 ~ 12년 정도라고 합니다그 기간 안이더라도 소음이 심해지고 전기료가 많이 나온다면 교체할 시기라 말씀드릴 수 있습니다.효율적으로 사용하기 위해서는 냉장고 전체 용량의 70% 정도만 수납하는 것이 가장 좋습니다. 내용물이 많으면공기 순환을 방해하기 때문에 성애가 발생하고 냉각기에 손상을 주어 작동에 문제가 될 수 있습니다벽과의 공간은 최소 2cm이상 공간을 확보해둬야 오래 사용할 수 있습니다.냉장고 문을 자주 여닫는 것도 수명을 단축시키기 때문에, 유의하셔야 합니다3, 세탁기 세탁기는 용량이 따로 있기 때문에 적정 용량 사용을 하지 않으면 용량 초과시에 모터에 무리가 가게됩니다세탁기의 평균 수명은 10년입니다또한 모터 같은 경우 대부분 10년정도 제조사에서 보증을 해주고 있습니다10년이라고 해도 세탁기가평평한 곳에 있는데도 소음이 많이 발생한다면 교체가 필요한 시기입니다또한 통돌이 세탁기 말고 드럼세탁기는욕실안이나 옥외에 설치하는 경우가 많은데, 이는 세탁기의 수명을 크게 줄이는 보관법입니다가전제품 구입 후 같이 주는 그 메뉴얼에는 제품의 설치와 사용법 등에 대한 관련 정보가 있기 때문에반드시 숙지하여 제품을 올바르게 사용하시길 바랍니다.또한 전자제품은 저절로 자성을 띠기때문에 주변에 먼지를 빨아들이는 습성이 있습니다그렇기 때문에 먼지를 철저히 제거하고 관리를 하신다면그만큼 오래 더 사용 가능합니다.특히 냉장고 후면 뒷편 아래쪽에 쌓이는 먼지는 자주 청소해 주시면 정말 좋습니다.
학문 / 기계공학
24.09.03
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예초기를 사용할 때 휘발유와 엔진오일을 혼합해서 사용하는 이유는?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.일반적으로 자동차 같은 경우는4행정 싸이클로실린더 내부에 연소되는 공간 말고크랭크 아래 부분에 엔진오일이 있으면서크랭크가 돌 때 마다 위에 실린더로 뿌려주면서 윤활 작용을 하는 방식이지만예초기 같은 경우는거의 2행정 사이클이 대 부분 입니다.2행정 에서는 엔진 구조자체가 크랭크실로 엔지오일과 함께 연소를 준비할 혼합기체도 함께 들어가는 방식으로실린더에 혼합기체가 유입될 때엔진오일 도 함께 유입됩니다.2행정 엔진 경우는엔진오일이 휘발유와 섞여서 엔진 주요 작동부의 윤활 청정 작용을 하고휘발유와 함께 점화되어 연소되는 오일입니다.
학문 / 기계공학
24.09.03
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생각으로 하고 있던 기계를 제작하려면 어떤것 먼저 해야 하나요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.기본석으로 어떤 컨셉의 기계인가에 대한 컨셉 의 구성과이를 구체화하는 상세 설계로 구분되는데컨셉에 따라 기계가 어떻게 작동을 할 것인지에 대한 상세설계를 계속 반복해야 합니다. 고려사항을 정리해서 목록으로 나타내본다면1, 기능적 요구 사항기계를 설계할 때 가장 우선적으로 고려해야 할 것은 기능적 요구 사항입니다. 이는 기계가 제공해야 할 기능, 작업 환경, 사용자 요구 사항 등을 고려하여 결정됩니다. 이러한 기능적 요구 사항을 충족시키기 위해서는 설계자가 기계 작동 원리를 잘 이해하고, 이를 바탕으로 적절한 구성을 선택하고 설계해야 합니다.2,형태와 크기기계 설계 시 형태와 크기는 매우 중요한 요소입니다. 기계가 설치될 공간의 크기, 사용 목적, 기능 등을 고려하여 적절한 크기와 형태를 선택해야 합니다. 이를 위해서는 설계자가 3D모델링 및 시뮬레이션 기술을 이용하여 기계의 모양과 크기를 최적화할 수 있습니다.3, 물리적 제약 사항기계 설계 시 물리적 제약 사항도 고려해야 합니다. 이는 기계의 구성요소들이 어떻게 연결되고, 작동하는지를 이해하고 설계를 수행해야 합니다. 또한 재료의 물성과 특성, 가격, 제조 기술 등에 따라 제한적인 제약 사항이 존재할 수 있습니다. 이러한 제약 사항을 파악하고, 이를 고려하여 설계를 수행해야 합니다.4, 안전 및 환경 요구사항기계 설계 시 안전 및 환경 요구 사항도 매우 중요한 요소입니다. 이는 기계를 사용하는 사람들의 안전을 보장하고, 환경을 보호하기 위한 것입니다. 기계의 설계 시 안전 및 환경 요구 사항을 충족시키기 위해서는 설계자가 해당 분야의 규제 및 요구 사항을 잘 이해하고, 이를 바탕으로 설계를 수행해야 합니다.주요단계를 정리해서 목록으로 나타내본다면1, 요구사항 정의기계를 사용하는 목적과 필요한 기능, 성능, 특성 등을 파악하여 요구사항을 정의합니다.2, 기계 구성요소 설계기계의 동작 원리와 구성 요소를 결정하고, 이를 바탕으로 2D 또는 3D 설계도를 작성합니다.3, 시뮬레이션 및 검증설계한 기계의 동작을 시뮬레이션을 통해 검증하고, 문제가 없는지 확인합니다.4, 시제품 제작 및 테스트설계한 기계를 실제로 제작하여 동작을 테스트합니다.5. 최적화 및 수정시제품의 동작 결과를 분석하여 최적화 및 수정 작업을 수행합니다.정도로 정리 가능하겠습니다
학문 / 기계공학
24.09.03
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전동드릴을 사용할때 밑에 버튼을 누르면 왼쪽으로 돌아가고 오른쪽으로 돌아가던데 그건 어떤 원리 인가요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.모터는 도선이 자기장 안에 있을 때 받는 힘인 전자기력에 의해 토크를 얻게 되는데, 브러시(brush)라는 부분이 도선과 닿는 부분이 수시로 바뀌며 돌기 때문에 회전방향이 유지되며 빠른 속도로 돌아갈 수 있습니다드릴 내 모터를 작동시키는 브러시의 위치를 기계적으로 변경하여 자극을 이동시켜 회전방향을 바꾸는 방식입니다계자의 N 극을 기준했을 경우아마추어가 왼쪽에 같은 극이 위치하는 지오른쪽에 같은 극이 위치하는 지에 따라 방향이 바뀝니다같은 극 끼리 밀어내는 원리를 사용한 간단한 스위치 입니다.
학문 / 기계공학
24.09.03
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예초기가 작동하는 원리에 대해 알려주세요
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.예초기는동력방식별로 구분이 가능한데요크게 엔진식과 전기식으로 구분됩니다. 엔진식 예초기는 가솔린 등의 연료를 태워 엔진을 구동시키는 구조이며, 전기식 예초기는 전기를 이용해 엔진이 아닌 모터를 구동시켜 작동하는 예초기입니다. 요즘은 배터리를 이용한 충전식 전기 예초기도 많이 사용되고 있습니다. 동력방식별 나열해보면1, 2사이클 엔진식 예초기가솔린(휘발유)의 압축·폭발 단계를 거치는 2사이클 예초기는 출력(힘)이 가장 높고 잔고장이 적습니다. 가격이 저렴하며 고장 시 수리가 쉽다는 장점이 있다. 하지만 연비가 낮고 진동, 소음, 매연이 많습니다. 또한 가솔린과 엔진오일을 비율에 맞춰 혼합해야 하는 번거로움이 있으며 관리가 불편하다는 단점이 있습니다.2, 4사이클 엔진식 예초기4사이클 예초기의 경우 2사이클에 비해 진동과 소음, 매연이 적고 가솔린과 엔진오일을 섞지 않아도된다는 편리함이 있습니다. 내구성과 연비도 좋은 편이지만 2사이클에 비해 힘이 떨어지고 가격이 비싼 것은 단점이며. 고장 시 수리비가 많이 든다는 것도 단점입니다3, 가스식 예초기LPG부탄가스를 동력원으로 사용하는 예초기입니다. 가솔린 엔진식에 비해 상대적으로 관리가 편하며 카브레터(기화기)에 따른 고장이 적습니다. 힘은 엔진식에 비해 상대적으로 약하고 가격은 비싸지만 사용 후 관리가 편하며 부피가 작다는 것이 장점입니다. 성묘 벌초 등 무겁지 않은 작업을 주로 하는 분들에게 추천하는 예초기입니다.4, 전기식 예초기전기를 이용해 엔진이 아닌 모터를 회전시키는 방식으로 작동하는 예초기입니다. 비교적 간편하게 사용할 수 있고 관리가 편한 것이 특징입니다. 하지만 전원이 없는 곳에서는 사용 시 제약이 따른다는 점은 단점인데요, 엔진식 예초기나 가스식 예초기에 비해 힘이 떨어진다는 것 역시 단점입니다.5, 충전식 예초기일반적인 충전식 전동공구처럼 리튬-이온 배터리를 사용하는 예초기를 말하는데요. 전기식과 같이 관리가 편할 뿐만 아니라 장소적인 제약이 없으며 무게가 가볍다는 것이 장점입니다. 관리도 무척 편리합니다만 작업 시간이 상대적으로 짧고 가격이 비싸다는 단점이 있습니다. 배터리 발전에 따라 작업 시간이 점차 길어지는 추세이며 정원 가꾸기 및 성묘 벌초용으로 좋습니다.
학문 / 기계공학
24.09.03
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유압식 기계와 공압식 기계가 있는데 이 차이점은 뭔가요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.일단은 유압식 기계는파스칼의 원리를 기본으로 합니다.밀폐된 용기 속 비압축성 액체에 압력을 가하면이 압력은 모든방향 , 모든 면에 동일한 크기로 작용한다 는 원리즉, 밀폐 용기속 비압축성 유체의 한 점에 압력을 증가시키면,유체 내 다른 모든점의 압력이 그것과 동일한 크기만큼 증가한다는 것을 이용합니다.자 이제 유압식과 공압식을 차이를 본다면사용되는 매체가 공기와 기름으로압축성 유체인 공기를 사용하느냐 비압축성 유체인 오일을 사용하느냐의 차이이고,이 차이는 동력(POWER)전달의 차이와 응답성(유압기계가 응답성이좋음)으로 나타납니다.둘의 방식을 열거하여 비교되도록 해보겠습니다.1, 공압식 콤프레셔(공기 압축기계)에 의해 공기를 압축시켜 그 압축된 공기로 일을 하는방식 대략 10Kg/Cm2 압력을 올릴 수 있으나 대개의 경우 5Kg/Cm2 정도로 사용하고 있습니다.(즉 실린더의 직경이 크면 클수록 면적이 커지므로 큰 힘을 낼 수 있다는 것) 특징구조와 설비가 간단하다저렴한 가격으로 제작이 가능하여 경제적이다깨끗(청결)하다유압보다 유지, 관리가 쉽다사용할 수 있는 공기의 양이 무한하다먼 거리까지 이송이 가능하며 복귀라인이 필요 없다압축공기를 저장할 수 있다공기가 관로나 부품의 틈으로 누설 되도 기기가 오염되지 않는다힘과 속도조절이 가능하다2, 유압식 기름을 압축시키는 것이 아니고 고압의 펌프로 밀어주는 방식이므로 위치제어가 가능합니다.(공압식은 공기를 압축한 것 이기 때문에 실린더의 양쪽에 같은 압력의 공기를 넣어도 실린더 로드가 있는 쪽의 면적이 적어서 밀림 현상이발생하지만 유압은 비압축성 유체이기 때문에 그 자리에 정지 시킬 수 있는 것) 펌프로 기름을 일정한 압력으로 실린더에 보내 일을 시키는 장치로서공압식에는 없는 기름탱크가 있으며, 고압의 장치이므로 안전장치들을 설치해야 합니다.또한 공압식은 이미 사용된 공기를 대기로 내보내면 되지만 유압은 다시 기름탱크로 되돌려 와야 하므로 별도의 배관이 필요합니다.압력은 펌프의 능력에 따라 다르지만 산업용으로는 30Kg/Cm2 정도 등이 사용되고 있습니다.즉 작은 실린더를 갖고도 큰 힘을 낼 수 있다는 것 즉, 강한 힘을 필요로 하는 곳에 많이 사용됩니다. 대표적으로 포크레인 이나 유압식 브레이크가 있습니다.특징작은 장치로 큰 힘을 낼 수 있다응답속도가 빠르다원격조정이 가능하다과부하 방지가 쉽고 정확하다힘의 조정이 쉽고 정확한 위치제어가 가능하다속도제어가 가능하다진동이 적다내구성, 윤활특성이 좋다최대부하 상태에서도 출발 가능하다공압에 비하여 더 큰 힘을 전달 할 수 있다. 파스칼의 원리로 본다면 유압식이 적용될 것이고압축성 유체인 공기는 그만큼 동력전달과 응답성에서는 유압에 비해 딸린다고 보시면 되겠습니다.
학문 / 기계공학
24.09.03
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한국기계연구원이 개발했다는 모핑휠은 어떤 것인가요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.모핑휠은일반 주행 시에는 단단한 원형의 바퀴로 작동하다가 장애물을 넘을 때는 바퀴가 말랑해져서 장애물의 높낮이나 모양에 따라 휠을 자유롭게 변형시킬 수 있는 바퀴인데요.기존에는 휠 내부를 유연구조체로 구성하여 만든 기술이 있긴했는데기존 기술은 평지 주행 시에도 휠에 지속적인 큰 변형이 발생하여 주행 효율과 안정성이 낮아지고 소음도 커지는 한계가 있었습니다만기계연 연구팀이 개발한 휠은 강성을 원하는 대로 조절할 수 있어 고속의 평지 주행 시에는 일반적인 휠과 동일한 강성을 유지하다가 장애물이 있는 경우에만 실시간으로 휠을 말랑하게 바꿔 장애물을 극복할 수 있는 방식인데요휠의 최외곽은 스마트 체인 블록으로 구성되며, 스마트 체인 블록의 표면장력을 제어하는 와이어 스포크(wire spoke) 구조가 휠의 허브 구조와 연결돼 있습니다.허브 구조가 회전하거나 거리가 변하게 되면, 이와 연결된 와이어 스포크 구조가 강하게 당겨지거나 느슨하게 바뀌면서 스마트 체인 블록 구조의 표면장력이 변화하게 되는데요와이어 스포크를 이용해 블록들을 안쪽으로 강하게 당기는 경우, 휠 최외곽의 스마트 체인 구조끼리 가까워지는 방향으로 힘이 증가하게 됩니다. 이 과정에서 마치 액체 방울에서 높은 표면장력을 가지는 경우 최 외곽 분자 간 인력이 큰 것과 같은 효과가 발생하며 안정적인 원형을 유지하게 됩니다. 그와 반대로 와이어 스포크 구조가 느슨해지는 경우에는 낮은 강성으로 변화하는 방식입니다.
학문 / 기계공학
24.09.03
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기계 가공시 절삭유을 꼭 사용해야 하나요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.1, 절삭유 역할 절삭유는 밀러와 선반 등 금속에 여러 가공을 하고 싶을 때 드릴에 대해서 방출되는 액체입니다. 주로 절삭시의 마찰을 억제하거나 공작물의 열을 빼앗아 열을 식히거나 하는 효과를 가지고 있습니다. 또한, 절삭할 때 발생하는 부스러기를 씻어 주는 효과가 있으므로 가공 시 발생가능한 오류나 불량품 발생을 경감시키는 효과를 가지고 있습니다.2, 절삭유 사용 장단점 1)장점 · 절삭 때의 마찰열을 경감시키고 품질 향상과 공구의 마모를 경감시킨다 · 가공물과 마찰을 줄이고 가공 면의 품질을 향상시킨다 · 절삭할 때 발생하는 부스러기를 씻어 내고 부드럽게 절삭할 수 있다 · 가공물의 마무리 측면이 더 섬세하고 깔끔해진다 · 기계와 소재의 동작이 원활하게 이루어지기 때문에 생산성이 향상된다 결과적으로 생산성 향상되어 기계수명이 늘어난다는 효과를 가집니다. 2) 단점 절삭에 있어서 이상 시 건조한 상태에서 가공으로 합니다. 왜냐하면, 윤활유를 사용하는데에는 단점이 있기 때문입니다. 예를 들면, 기름에 의해서 금속에 악영향을 끼치는 경우도 있습니다. 즉, 모든 금속에 대해서 유용하다는 것은 아닙니다. 소재로 변색과 녹의 원인이 될 가능성이 있는 점도 그중 하나이고,또, 절삭유의 비산에 의한, 작업 효율의 저하와 환경적 문제 등도 있습니다.
학문 / 기계공학
24.09.03
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