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기계공학의 전문가가 되기 위해서는 어떻게 해야하나요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.기계공학 전문가가 되려면기본적인 기계공학 학문의 커리큘럼에 따라교육을 받는것이 일반적인 방법입니다.기계공학의 역사는 엄청나게 길며기계공학은 공과대 내에서도다른학과의 내용을 전부 아우를 만큼 다양한 분야를 포함합니다.기계공학의 기본지식인4대역학( 열역학/동역학/ 재료역학/유체역학)을 다뤄야하며기계시스템이 어떻게 가동되는지기계에 사용되는 적절한 소재는 어떤것이 좋은지 에 대해서도 배워야합니다.또한 분야가 넓기에 어떤 분야보다 학문융합이 활발한 분야라전기공학/ 재료공학/ 화학공학/ 생명공학 등과도 기본적인 소양을 길러야하고또한 로봇공학/ 에너지분야/ 바이오 엔지니어링 분야에도 발전가능성이 있기에관련분야의 지식도 습득해야합니다.이것들이 가능하기 위해서는기본적이 기계공학 커리큘럼에 따른 기초를 다져야하는데일반물리/ 화학/ 미적분/ 통계학/ 컴퓨터 프로그래밍열역학/선형대수/동역학/고체역학/유체역학/ 공업수학1기계제작/기계설계/공정설계/수치계산/ 유체기계/ 기계공작/컴퓨터설계/ 진동학시스템설계/탄성학설계/유체기계설계/ 동려기계설계/수송기계설계/융합기계설계/자동제어/탄성학/계측공학 등의 커리큘럼으로 다 교육을 받아야기초적인 기계공학 기술자로서 토대를 마련할 수 있다 하겠습니다.
학문 / 기계공학
24.08.26
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알코올 농도 측정기는 어떻게 사람의 알코올 농도를 측정하는건가요 ?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.숨쉬는 숨에 포함된 알코올 분자의 양을 측정하여혈중 알코올 농도를 추정하는 기술인데요대부분 전화화학 연료 셀 센서를 사용하여 감지합니다사용자가 숨을 불어넣으면기기 내 센서에서알코올이 산화되면서 전류가 발생하는데요발생한 전류의 크기는알코올농도와 비례하기 때문에전류를 측정하여 알코올 농도 확인이 가능합니다.음주 측정기 내에 백금 약극판에 닿은 알코올은 전극에 전자를 내주면서 아세트산으로 산화합니다. 이렇게 만들어진 전자가 음극으로 이동하면서 전류가 발생하는데. 이 전류의 세기를 측정하면 혈중알코올농도가 얼마 되는지 알 수 있습니다. 내쉬는 숨 속에 알코올이 많을수록 흐르는 전류의 세기도 카닙니다만 술을 많이 마실수록 호흡으로 나오는 알코올 농도와 혈중알코올농도 모두 높아지는 건 맞지만 개인마다 편차가 크고날숨에 섞인 알코올을 측정해 혈중알코올농도를 추산하는 현재 방식은 정확한 혈중알코올농도를 재는데 한계가 있을 수밖에 없다는 점을서강대 화학과 교수님 께서 밝혀주셨습니다.
학문 / 기계공학
24.08.26
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배를 만들때 육지에서 만들게 되면 그큰배를
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.배 진수 방법은총 3가지로 나뉩니다조선소에서 배가 어떤 상태에서 건조되냐에 따라 달라집니다.독에서 건조하는 경우와완전히 육상에서 건조하는 경우에 따라 진수방법도 다른데요1, 드라이독 바다와 인접 육지에 큰 구덩이를 파고 수문으로 막아 놓은 건조대가 독 인데요.건조 완료 후 선박이 독 안에 탑재되면, 수문을 열어 독으로 바닷물을 유입시켜 배를 띄웁니다.배가 나가면 다시 독의 물을 빼는데요.물을 넣었다 뺏다 하는 작업을 하므로 ' 드라이 독' 이라 하며대형 선박은 주로 드라이 독 방식입니다.2, 플로팅 독 배 건조 독이 육지가 아닌 바다위에 있습니다. 단면이 안쪽이 파인 모양의 강철제 상자 형태인 플로팅 독 바닥에서 64개의 탱가가 있는데탱크에 물을 채우면 독이 가라앉고 , 빼면 수면으로 상승합니다.건조 완료된 배를 플로팅 독에 옮긴다음독을 수면아래로 가라앉게 하여 선박을 띄우는 원리입니다.플로팅 독만 가라앉히면 가능하기에 작업시간이 3시간정도로 감소합니다.3, 선대 진수 독을 이용하지 않고 육상에서 건조시 배를 경사면 굴림대(선대 slip way) 위에 올려 물에 밀어넣은 방식입니다.완만한 경사면으로부터 해수면까지 레일을 설치하여그 위에 바퀴가달린 진수대를 여러대 설치하고배를 진수대 위에 올려 서서시 미끄러지게 하면서 배를 바다로 진수시킵니다.주로 소형 선박의 건조나 수리에 사용되는 방식이고배가 뒤집어질 가능성이 있기에, 대형선박 진수에는 사용되지 않습니다.선박진수에 관해간단히 나열해 보았습니다
학문 / 기계공학
24.08.26
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일반키보드랑 게이밍 키보드의 차이, 어떤 점이 더 좋아서 가격이 비싼걸까요 ?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.게이머들은빠른 반응과 정확한 입력을 요구합니다.따라서 반응성과 내구성이 좋아야 하는데요.게임용 키보드 특징을 나열해 보면1, 고성능 / 내구성고급 메커니컬 스위치를 사용하여뛰어난 반응성을 제공하고키의 수명향상을 위해 내구성이 강화된 재질로 제작됩니다.이것은게임 중 발생가능한 키 입력 오류를 최소화 하고오랜 사용에도 높은 성능을 유지가능하게 합니다.게임 중 단한번의 입력 오류는승패와 관련될 수 있고그 승패가 엄청난 손실을 가져다 줄 수 있다는 것은게임을 해보신 분은 잘 공감이 되실 듯 합니다.2, 사용자 정의 기능 제공 게이머는 자신만의 스타일대로 환경에 맞게 키보드 세팅이 가능해야 합니다. 소프트웨어 통한 키매핑, 매크로설정, 조명제어 등 다양하게 조정가능하고 이를 통해 자신의 플레이 스타일에 맞게 키보드 최적화로 게임플레이를 더욱 효율적으로 진행가능합니다.3, 편안한 사용감 게이머는 장시간 게임플레이 경우가 많습니다. 키 캡의 디자인 및 키보드 높이 등을 고려하여, 사용자에게 편안한 타이핑 경험을 제공하고 손목 받침대 같은 악세사리 추가로 손목 피로를 더욱 최소화하며 장신간 사용에도 편안하게 상태유지 가능하도록 환경을 제공합니다.4, 추가기능 제공 멀티미디어 키, 볼륨조절, 게미모드 전환 등 추가기능 탑제로 게임 이외 작업 시에도 편의성 제공 가능하고 게임 중에도 필요한 기능을 빨리 실행가능하게 해줍니다.이처럼 단순 타이핑 처럼 글자입력이 틀리거나입력시 타격감 및 손에 오는 느낌등이 문제가 있어도 큰 문제가 되지는 않는 일반 키보드 와는완전히 다른 목적에 치밀하게 부합하는 기능을 가지는 키보드가게이밍 키보드 되겠습니다.
학문 / 기계공학
24.08.26
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베르누이의 방정식에 대해서 쉽게 좀 설명해 주세요.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.일단 법칙이라고 말하지 않는 이유는일정 조건을 만족해야만 성립하기에 정리 또는 방정식 이라하는데요기본 조건은1, 적용되는 두 점은 같은 유선상에 있어야한다2, 정상상태의 흐름이어야 한다3, 마찰이 없는 흐름이어야 한다4, 비압축성 유체의 흐름이어야 한다입니다.이 조건에서유체의 속도가 증가하면 압력과 위치에너지는 감소하고유체의 속도가 감소하면 압력과 위치에너지는 증가한다는 건데요즉 이말은관 속에 유체는 점성이나 압축성이 없어 마찰이나 그 밖의 손실이 없다 가정할 때관 속의 임의의 두 단면에서의 위치에너지 , 압력에너지, 속도에너지 의 총 합이 에너지 불변 법칙에 의해 동일하다는 정리 입니다.실생활에서 가장 응용되는 부분이 큰 부분은수도관 시스템 에서 수도관 내의 물흐름을 설명할 수 있는 부분인데요관의 단면적이 줄어들면 물의속도는 증가하고, 그에따라 압력은 감소합니다반대로 관의 단면적이 늘어나는 부분에서는 물의 속도가 느려지지만, 압력은 증가하는 원리 입니다.그외 기술적인 부분에서 응용 부분은자동차 경주의 포뮬러 1 자동차 설계 인데 자동차 스포일러의 형태에서 공기흐름을 조절하여 차체를 도로에 밀착시키도록 설계하여 고속주행시 안정성 높이기 입니다.그 외 가정 범용적으로 유명한 부분은비행기 날개 디자인 입니다. 일명 양력의 원리를 이용하는 부분인데날개위쪽 곡선은 둥글게 하여 거리가 길어짐에 따라 속도가 빨라지고 그에따라 압력을 낮추어아래쪽으로 느리기 지나가는 높은 압력의 공기와의 압력차로 비행기게 뜨게하는 원리 입니다.
학문 / 기계공학
24.08.26
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기계공학에서 배우는 필수 과목은 무엇이 있을까요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.말씀대로 기계공학에서는 필수적으로 4대역학에서 다루는 지식을 기본으로 합니다.기계공학에서 배우는 전체적인 커리큘럼은전국 어느대학이든, 세계 어느 대학이든 비슷합니다.왜냐하면기계공학은 중세유럽부터 시작해서 쌓인 역사에근대화 대학에서 부터 가르친 학문으로서커리큘럼이 짜인 역사가 대단히 깁니다.학년별로 대략적인 커리큘럼을 보면1학년일반물리 , 일반화학, 미적분, 통계, 컴퓨터 프로그래밍, 공업수학12학년열역학, 선형대수, 동역학, 고체역학, 유체역학, 공업수학2,3, 기계설계 (여기서 말씀하신 4대역학은 다 들어갑니다.)3학년기계설계, 공정설계, 기게제작, 수치계산, 유체기계, 공학설계, 진동학, 계측시스템설계,컴퓨터설계, 기계공작, 자동차공학, 열동력 4학년시스템설계, 유체기계설계, 탄성학설계, 수송기계설계, 동력기계설계, 융합기계설계, 자동제어, 탄성학,기계역학, 계측공학, 공기역학등으로 거의 맞춰저 있습니다공부량이 많이고 유명한 공과대 중에서도 공부량이 특히 많은 기계공학과는그만큼 다른학문에 비해 배울게 많은게 사실입니다.말씀하신 부분 외에 저 위에 커리큘럼에 있는 부분들은거의 필수적으로 습득을 해야 기계공학도 로서의 역량을 키울 수 있겠습니다.
학문 / 기계공학
24.08.26
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기계가공 중 절삭유는 어떤 종류가 있는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.절삭유는 금속가공 및 기계 가공 공정에서 중요한 역할을 하는 윤활유로, 금속과 도구 간의 마찰을 줄여 가공 공정을 원활히 진행시키는 역할을 합니다. 절삭유는 다양한 종류가 있으며, 주로 오일 형태로 제공됩니다. 이러한 절삭유의 종류에는 각각의 특성과 용도에 맞게 다양한 성질이 있습니다.종류를 나열해 보면1, 극압유 절삭공구가 고압 / 고온에서 마찰을 받을 때 사용하는 절삭유로 윤활 목적으로 사용2, 염화유 공구와 절삭분 사잉에서 고체막을 형성해 윤활을 돕는 것으로 4백도 까지 올라가기 때문에 비철금속이나 절삭가공 시 사용3, 광물유 윤활효과는 크나 냉각성이 다른유제들에 비해 떨어짐 스핀들유, 경유, 머신유 등으로 경절삭에 사용4, 동식물유 광물유보다 점섬이 좋아 유막강도가 큼 콩기름, 올리브유, 고래기름 등있으며 냉각성이 약하여 중절삭용에 사용5, 유화염화유 중절삭용 절삭유제의 대부분을 점유 유화유 + 염화유 혼합이나 염호유황을 지방유와 결합해 광유로 희석한 용제6, 유화유 물에 원액을 혼합해 사용하며 윤활작용과 냉각효과가 좋아서 절삭작업에 많이 사용됨 연삭용은 50 - 100배 절삭용은 10 - 30 배 혼합비를 씀7, 알칼리성 수용액 칩과 냉각의 흐름을 용이하게 도와줌 냉각효과가 큰 물에 방청목적으로 알칼리를 가한것으로 연삭가공에 사용됨8, 혼합 광물성과 동식물성의 작업환경에 따라 혼합비 변화를 줘서 사용합니다. 냉각용이나 윤활용으로 만들어 사용절삭유의 올바른 선택과 사용은 가공 작업의 효율성과 안전성을 높이는 데 중요한 역할을 합니다. 따라서 가공 공정에 최적화된 절삭유를 선택하고 적절히 유지·관리하는 것이 중요합니다. 유지보수가 제대로 이루어지지 않거나 잘못된 절삭유를 사용할 경우 도구의 손상, 작업물의 부정확함, 작업자의 안전 문제 등 다양한 문제가 발생할 수 있으므로, 신중한 선택과 적절한 사용이 필수적입니다.
학문 / 기계공학
24.08.26
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파이썬이랑 C언어는 주로 어디에 사용되는지 궁금해요
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.둘다 유명한 프로그래밍 언어이자 범용적이기도한데요차이를 나열해본다면1, 구문 C는 수동 메모리 관리와 엄격한 데이터 유형에 중점을 둔 다른 하위 수준 언어와 매우 유사한 구문을 가지고 있는 반면 파이썬은 동적 타이핑, 자동 메모리 관리, 가독성에 중점을 둔 훨씬 더 완화된 구문을 가지고 있습니다.2, 성능 C는 시스템의 메모리와 CPU에 직접 접근할 수 있는 낮은 수준의 언어이기 때문에 파이썬보다 빠른 언어로 간주됩니다만이것은 또한 C 프로그램이 더 복잡하고 쓰고 디버그하는 데 더 많은 시간이 필요하다는 것을 의미합니다.파이썬은 C보다 느리지만 사용 편의성, 가독성 및 라이브러리를 통해 프로토타이핑 및 테스트에 적합합니다. 추가적으로 파이썬의 성능 한계 중 많은 부분은 C나 다른 저수준 언어로 작성된 확장 및 라이브러리를 사용하여 극복할 수 있습니다.3, 라이브러리 도구 C와 파이썬 둘 다 사용 가능한 많은 라이브러리와 도구를 가지고 있지만, C의 라이브러리는 시스템 프로그래밍과 낮은 수준의 작업에 초점을 맞추어 낮은 수준의 경향이 있는 반면, 파이썬의 라이브러리는 웹 개발, 과학 컴퓨팅, 데이터 분석과 같은 높은 수준의 작업에 더 초점을 맞추고 있지요4, 커뮤니티 C와 파이썬은 둘 다 개발과 사용에 기여하는 대규모의 활발한 개발자 커뮤니티를 가지고 있습니다. 하지만 파이썬의 커뮤니티는 일반적으로 더 초보자 친화적이고 환영적인 반면, C의 커뮤니티는 숙련된 개발자와 낮은 수준의 프로그래밍에 더 집중할 수 있도록 되어있습니다.5, 사용되는 사례 C는 시스템 프로그래밍, 낮은 수준의 작업 및 게임 개발에 적합한 선택이며, 파이썬은 웹 개발, 과학 컴퓨팅, 데이터 분석 및 인공지능에 더 적합한 선택입니다.결론 C와 파이썬은 모두 각각의 강점과 약점을 가지고 있으며, 둘 중에서 가장 좋은 선택은 사용자의 구체적인 요구와 목표에 달려 있숩나다. 만약 사용자가 시스템 프로그래밍이나 게임 개발을 위해 빠르고 낮은 수준의 언어가 필요하다면, C가 더 나은 선택일 수 있겠지만웹 개발, 과학 컴퓨팅, 데이터 분석 또는 인공지능을 위한 고급 언어가 필요하다면 파이썬이 더 나은 선택일 수 있습니다.
학문 / 기계공학
24.08.26
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컴퓨터랑 노트북중 어떤 것이 더 전기를 많이 잡아먹나요 ?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.일단 노트북과 데스크탑의 성능에 있어서는성능 위주로 제작된 데스크탑이 우위에 있습니다만그 성능을 내기 위해CPU 및 GPU의 소비전력이 훨씬 큽니다.일반적으로 하루 14시간 정도 사용한다 가정 시노트북의 경우 하루 40W 가량 이고데스크탑의 경우 하루 165 W 가량의 전기를 소모합니다.월로 계산하면노트북 약 17kW 이고 데스크탑이 약 70 kW 입니다.그럼 월에 약 57kW 가량의 전기를 더 사용하는 모양새입니다.사용하지 않을 시에 전기소모를 막는 부분은데스크 탑 컴퓨터 쪽이 훨씬 효과가 있을 것으로 보입니다.
학문 / 기계공학
24.08.26
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로봇 기술이 의료 분야에서 어떻게 사용되고 있나요???
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.활용분야를 열거하면1, 환자치료/ 관리 동화된 로봇 시스템을 이용하여 약물을 정확하게 투여하거나, 효과적인 생체 신호 모니터링을 제공할 수 있습니다. 또한, 로봇 팔을 이용하여 환자의 신체 부위를 자세히 조사하고 진단을 도출할 수도 있습니다. 2, 수술보조 로봇이 수술 도구를 조작하고 정밀한 조작을 가능하게 함으로써, 의료진은 더 정확하고 안전한 수술을 수행할 수 있습니다. 이를 통해 수술 중 발생할 수 있는 인간의 실수를 최소화하고, 환자의 상태를 최대한 보호할 수 있습니다. 또한, 로봇은 수술 전 비디오나 CT 스캔 이미지를 기반으로 가상의 수술 시뮬레이션을 제공하여 의료진이 수술 계획을 세울 때 도움을 주는 단계입니다.3, 의료설비 유지보수 병원이나 의료 시설은 많은 의료 기계 및 장비를 유지보수하고 관리해야 합니다. 의료 로봇은 자동화된 유지보수를 수행하고, 이상 상태를 신속하게 감지하여 조치할 수 있습니다. 또한, 로봇은 의료 시설 내에서 장비를 운반하거나 환경을 모니터링하는 데에도 사용되고 있습니다4, 환자 돌보기 환자나 노인의 일상 생활에서 필요한 일을 도와주고, 독립적인 생활을 지원할 수 있습니다. 예를 들어, 로봇은 환자의 식사나 목욕을 도와주거나, 거동을 돕는 역할을 수행하고 있습니다모든 부분에서 아직까지는 수술보조 정도에서 두각을 나타내는 상황이나나머지 부분들도 의료 로봇 기술의 발전에따라 의료 진료의 효율성을 높이고, 환자의 치료 결과를 개선하는 데 큰 도움이 될 것으로 기대됩니다.
학문 / 기계공학
24.08.26
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