전문가 프로필

답변 내역

압력 센서가 기계 시스템에서 어떻게 사용되는지 설명해주세요.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.압력 센서는 기체나 액체의 압력 변화를 감지하는 센서입니다.기체, 액체 압력의 변화를 감압 소자에서 전기 신호로 변환하고, 압력에 맞는 아날로그 전기 신호를 내보내거나 일정한 압력 값으로 작동하는 스위칭 출력을 내보냅니다.기체용 전자식 압력센서에서는확산형 반도체 트랜스듀서¹에서 전기 신호로 변환하고, 앰프·출력 회로에서 신호를 처리합니다.기체 /액체용 전자식 압력센서에서는스테인리스 다이어프램에서 압력을 받아 그 왜곡을 이면에 접착된 접착형 반도체 트랜스듀서에서 전기 신호로 변환하고 앰프·출력 회로에서 신호를 처리합니다.기존 사용되던 압력센서는 기계식은 신뢰성이 낮고 수명이 짧아현재는 전자식이 많이 사용됩니다기계식은 압력을 변위로 변환하고변위에서 기계식 스위치를 온오프 시켜 스위칭 출력을 내는 작동방식으로전원도 필요없고 단가가 저렴하지만 응답성도 나쁘고 수명도 짧습니다.압력센서 분류는1, 적용유체 따른 분류압력제어 유체는 물, 공기, 기름 등 다양하고 그에 따라 사용가능한 트랜스듀서가 상이합니다지정된 유체 외에 유체에서 사용 시, 트랜스듀서 부식 및 손상우려가 있어 지정된 유체에만 사용해야합니다.2, 압력 종류 따른 분류측정할 압력이 어떤 압을 기준으로 하냐 에 따른 분류로게이지 압력: 대기압을 기준으로 0 으로 한 압력보통 어떤 유체의 배관 내 작용하는 유체자체의 압력 절대값 측 정 시 이용하는데물이나 기름 및 컴프레샤 탱크 등의 압력에 사용차압 : 임의의 압력을 기준으로 서로의 압력 차를 측정가장 일반적으로 사용되는 곳은 필터의 사용감을 나타내기 위한곳으로공기필터 전단과 후단의 압력차가 커질 수록 필터상태가 나쁘다를 감지하는 용도에 많이 사용됩니다.3, 압력포트 형상 따른 분류 배관 방법에 따라 압력 포트의 형상이 각각 다르기에 형상과 사이즈가 다른 경우 호환가능한 부속으로 교환해야합니다.
학문 / 기계공학
24.08.15
0
0

기계설비 노가다 작업할 떄 가장 중요한 요소가 무엇인지 궁금합니다.!
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.기계설비 물배관 열선설치 등이면배관설비 쪽 일 같네요일단 사다리 탈 일이 엄청많고배관 등 계속 운반도 해야할테고때에 따라 용접작업이 엄청 많을텐데 그부분 보조 및열선설치는 동파벙지용이니전기작업 보조도 해야하고일단 노가다중에서 그리 제일 힘든노가다는아니지만은일이 그렇듯 현장일은 일단 다들 힘이들긴합니다
학문 / 기계공학
24.08.15
0
0

드론이 일상 생활에 활용될 수 있는 방법은 무엇인가요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.드론은사실 군에서 활용되던 부분이고여전히 대단히 많이 활용이 됩니다만기술발전으로GPS, 자이로센서등 각종센서, 카메라 기능 탑재 드론들이 개발되면서 민간에서도 활용되고 있습니다민간 사용 분야를 보면1, 항공촬영 카메라 장착 무선드론으로 인해언제든 원하는 각도 높이에서 촬영이 가능하고 또한 소음이 없기에 다양한 각도에서 실감나는영상촬영이 가능합니다 요즘 방송에서도 많이 경험하는 부분이지요그 외 지자체 에서도 항공촬영을 통해행정에 활용하는 기능을 이용중입니다2, 드론쇼밤하늘의 별과같이 각양각색 빛을 뽐내는 드론평창 동계올림픽이 시작이었지요물론 그때는 기술적으로 미비해서드론하나하나에 좌표를 설정해서 전체모양을만든사실 아주 원시적이고 노가다적으로결과만 좋게했었지만지금은 국내드론업체에서 개발한군집드론 제어 프로그램에 따라3차원 형상만 투입하면 그에따른 군집비행이가능한 수준이라요즘은 여의도드론, 야구장드론, 올림픽공원 드론쇼등 공연문화가 많습니다.부산에 사는 저로서는해운대 및 광안대교 행사시 드론쇼를 보게되는데반딧불 군집비행을 봤던 경이로움을 느끼게 해주는 기분이더군요3, 소방드론안전, 방역 분야에서도 역할을 합니다.사람이 긴급히 접근 불가한 지역에도바로 접근이 가능하고작은 화재경우 바로 진화도 가능한 수준입니다.따라서산림청. 소방서 등에서는 드론감시단, 드론산불진화대 등을 조직하여산불예방에 활용중입니다그외에도드론 택배 드론택시등이국내에서도 준비중인것으로 아는데요드론택배는 이미 외국 아마존 같은경우 이용중으로 알고잇습니다만국내 경우는 아무래도 집합건물 구조로 인해그에따른 배송 인공지능 알고리즘을 어떻게 넣는지에 대한 연구가 진행중인것으로 압니다.드론택시 같은경우도 세계가 전쟁중인데국내도 현대나 한화측에서 공격적으로 개발중인것으로 압니다
학문 / 기계공학
24.08.15
0
0

재블린 같은 유도 미사일은 어떤 원리에 의해 추적하는 건가요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.일단 유도미사일 방식부터 나열해보겠습니다.1, 관성유도 미사일의 방향성을 유지해주는 자이로와 가속도계로 구성된 관성장치는 미사일이 비행중 자기 위치를 추정하는 계측장비로,발사위치와 목표지점의 위치를 정확히 입력하면 미사일을 목표지점으로 유도합니다. 주로 고정된 표적을 타격하기 위해 사용합니다. 관성유도방식은 미사일 자체 내에서 유도에 필요한 측정 및 계산이 진행되므로 외부의 전파방해 등에 의한 교란이 불가능하지만,명중률을 높이려면 관성장치의 정밀도가 요구돼 생산단가가 비싸지는데요. 특히 저공·저속으로 적의 레이더를 피해 장시간 비행해야 하는 순항미사일은 관성장치만으로는 원하는 정확성을 유지할 수 없어 보완책이 가미됩니다. 먼저 목표물까지 지형의 특성을 미사일에 입력,미사일이 비행중 현재의 비행위치를 판독하면서 관성장치의 오차를 수정함으로써 명중도를 높이고, 또다른 보완책은 지형대조방식으로,지상목표물의 사진을 미사일에 입력하고 레이다로 지상을 관찰하면서 유도하는 방법입니다. 2, 지령유도 표적 추적에 필요한 모든 계산을 외부에서 처리,미사일이 외부 지령에 의해 유도되는 것으로, 단거리 미사일에 사용됩니다. 이 중 수동식은 발사자가 조준경 등으로 표적을 추적하고,계측장비를 통해 수동식 조종장비 등을 조작함으로써 탄을 유도합니다. 반자동식은 발사자가 관측장비로 표적을 추적하면 탄이 자동적으로 유도되는 방식인데요. 이 때 계측장비는 탄의 불꽃 등으로 탄의 위치를 파악해 탄을 유도합니다. 레이다 추적 방식은 레이다로 표적과 탄을 동시에 추적해 지령신호를 만들어냅니다. 그 외에 레이저빔 편승유도는 빔사출레이다 등으로 표적을 추적하고 유도탄은 조사된 빔을 따라 유도되는 방식입니다.3, 호밍유도 미사일이 유도지점에서 멀어짐에 따라 유도오차가 커지는 지령유도의 단점을 극복하기 위해 미사일 스스로 표적을 추적하는 방식인데요. 능동식은 미사일이 스스로 표적에 전파를 발사,그 반사파로 표적을 추적합니다. 반능동식은 외부에서 표적에 전자파를 쏘면 미사일이 그 반사파를 수신해 추적합니다. 수동식은 표적에서 발생하는 전자파나 적외선 등을 탐지해 추적합니다. 이밖에 복합유도방식은 관성·지령·호밍 유도를 복합적으로 적용,명중률을 극대화하는 방법인데요. 특히 장거리미사일의 경우,일반적으로 초기에는 관성방식을 사용하다가 마지막에는 명중률을 높이기 위해 호밍방식을 사용하는 게 일반적입니다.재블린 경우를 본다면 유도방식은 자동형으로 기존 관측자가 레이져로 표적을 지정해서 미사일을 유도시키는 반자동 유도방식이기에표적을 지적하는 병사 및 탑재체제를 노출시킨다는 단점을 가지고있어이를 보완하기 위해 미사일 내부에 탑재된 유도장치에서 직접 표적을 탐지 및 유도하는 자동유도 방식을 사용합니다.
학문 / 기계공학
24.08.14
5.0
1명 평가
0
0

키보드가 작동하는 기계공학적 원리에 대해 설명해주세요
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.간단하게 정리하면키보드 키를누르면 스위치가 아래로 내려가 회로 기판으로 전기신호가 전송됩니다.그후 회로기판이 신호를 처리하여 컴퓨터로 전송하고컴퓨터는 이를 화면에 문자, 숫자 도는 기호로 변환하여 표시합니다.키보드 구조 부터 살펴본다면각 키들과 연결되는 회로이 회로에서 나오는 신호를 모아 보내주는 마이크로 컨트롤러토글키의 작동을 알려주는 LED이것들이 모여있는 기판 등으로 이뤄집니다.키보드에는전류가 흐를 수 있는 회로가 자판의 바닥 위에 깔려 있어, 키를 누름에 따라 접점의 금속끼리 연결되어 전류가 흐르거나, 전하가 감지됨에 따라 키의 눌림을 인식합니다. 그렇기 때문에 키보드의 신호가 마이크로 컨트롤러로 흘러 들어가면서 입력 신호가 전달되고, 다양한 전류가 흐를 수 있도록 하는 전송부분을 필요로 합니다.최근 5년 동안 널리 쓰여진 키보드들은 PS/2 입력단자 또는 USB 입력 단자에 연결하여 작동되는 방식을 갖고 있습니다. (예전엔 serial방식 등도 있었다.) 각각의 단자들은 전원 전송부분과 데이터 전송부분으로 나뉘어져 있습니다.키보드를 통해 문자나 기능(function key)을 입력할 때, 컴퓨터에 연결된 키보드 자체 만으로는 어떤 키를 눌렀는지 알 수 없고, 이를 알기 위해 별도의 출력 장치(ex: 모니터)를 필요로 하는데요. 이러한 출력 장치로는 Output device라고 통칭합니다. 흔히 키보드, 마우스 등의 입력장치(Input device)와 모니터, 프린터 등의 출력장치(Output device)를 통틀어서 I/O device라고 부릅니다.Input device들은 입출력 인터페이스(I/O interface)를 통해 CPU와 정보를 주고받는데요. 키보드의 신호를 CPU에게 보내주는 과정에서 데이터 신호, 명령 신호, 상태 신호가 I/O BUS로 한데 모아져 버퍼(buffer)에 기록되었다가 CPU로 보내집니다.키를 눌렀을 때 눌린 키의 바로 아래에서는 회로에 전류가 흐릅니다. 각 회로들은 어지럽게 이어져 있어, 이 연결은 키보드 오른쪽 상단의(LED가 있는 부분의) 기판으로 모아지는데요. 기판에는 마이크로 컨트롤러(컨트롤 칩의 역할을 하는 마이크로 프로세서)라는 이름의 칩이 들어 있으며 회로에서 이어져 나오는 연결들은 각각으로 나뉘어져 칩의 단자를 통해 입력됩니다.
학문 / 기계공학
24.08.14
0
0

엘리베이터가 작동할때 사람에 무게를 갼디며 정확하게 층에 서는 건 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.엘리베이터 원리 질문주셨는데요일단 엘리베이터는 기중기 원리와 비슷하게 도르레 원리를 이용합니다.승강통로 제일 꼭대기에 권상기가 있는데내부 도르레에 양쪽으로 케이블이 걸립니다.한쪽은 사람이 타고 내리는 카(Car)다른 쪽은 그 안에 탄 사람들 무게를 지탱하는 균형추 가 달립니다.1층에 승객들이 모두타면 카는 균형추 보다 무거워져 움직이지 않는 데이때 권상기에 달린 전동기 회전력으로 도르래를 기동 시킵니다.이 힘으로 카를 들어올리는데요.권상기는 카에 탄 승객의 무게만큼만 들어올려주기때문에승강기는 원하는 층에서 균형추와 평형을 이루게 됩니다.즉 사람들은 원하는 곳에서 내리고 탈 수 있는 것이지요.만약 카와 균형추 사이 무게가 맞지 않을 경우카는 위로 또는 아래로 상승/ 하강 할 수 있는데정격 속도의 1.3배 및 1.4배를 초과하면 자동으로 속도를 맞추는 조속기 가 작동하여제동기를 작동시키게 됩니다.즉 카와 균형추 사이 밸런스가 깨지면조속기가 알아서 속도를 제어하기에우리는 별다른 이상을 느끼지 못하고 일정속도로 움직인다고 느끼게 되며원하는 곳에서 정지하도록 제어해주는 부분은권상기가 알아서 제어되어 원하는 층에서 탑승/하차 가능합니다.엘리베이터 속도, 운행 등 필요한 전반적인것은 마이컴 이라는 곳에서 모두 제어하는데엘리베이터 내부 버튼을 누루면 제어반에서 전동기에 버튼을 누르는 층으로 가라는 명령을 주고전동기는 명령에 따라 회전해서 카를 움직여 버튼 누른 층에 도착하면 멈추고문을 여는 과정으로 제어됩니다.
학문 / 기계공학
24.08.14
5.0
1명 평가
0
0

실외기가 작동하는 원리에 대해 알려주세요
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.네 말씀하시는 에어컨 실내기와 실외기는 한 세트 입니다.냉방의 싸이클에 대해 설명을 드리면자동적으로 실외기 원리가 설명이 되기에모든 싸이클을 나열해 보겠습니다.기준을 실내기로 잡고 시작해볼게요~1, 실내기(에어컨) 실내기 안에는 냉방코일이 들어있는데요. 여기를 증발코일 이라 합니다. 이 코일 내로 저온 저압의 액체 냉매가 흐르는데 코일 바깥으로 실내공기를 빨아들여서 다시 불어 내는 과정으로 실내로 공기를 불어주고 그 과정에서 코일 내부의 냉매가 열을 흡수하면서 액체가 기체로 증발하게 됩니다이때 냉매의 증발잠열(상태가 변할 때 필요로하는 열량)만큼 열을 뽑아먹으면서 기체가 되고그 때 그 열은 실내공기에서 뽑아낸 것이므로 실내공기는 시원해 집니다.2, 실외기 ( 압축기 + 응축기 + 실외기 팬) 그렇게 실내기 에서 증발을 거친 냉매는 저온 저압의 기체입니다. 이것은 이미 증발했으니 더이상 증발할게 없어서 다시 재사용이 불가하죠 재사용 하려면 일단 액체로 만들어야 하는데 일단 재사용을 위한 장치가 압축기 입니다. 열나게 돌아가며 압축해서 고온 고압의 기체로 만들어 줍니다. 이 냉매액은실내에서 뽑아낸 열과 압축기에서 압축해서 생긴 열까지 포함하는데요목적은 실내에서 뽑은 열도 버려야하고 , 재생을 위해 압축기로 압축한 열도 버려야 겠죠그래서 결국 식혀야 하는데요그걸 실외기 안에 응축기라는 복잡하고도 핀이 달린 방열기 형상 핀을 통해 냉매가 지나갑니다.물로 식히면 좋겠으나, 일반가정에서 어차피 수냉식이 힘들기에공기로 식히기 위해 실외기 팬이 돌아가며 응축기 배관을 통해 공기가 순환되게 해서배관 내 고온고압의 냉매를 식히는 역할을 합니다. 즉, 실외기에서 재생을 위해 일단 액체만들기 위해 압축기로 압축하고 실내에서 뽑은 열과 압축으로 생긴 열까지 식히기 위해 응축기로 냉매가 들어가고 열을 빨리 더 잘 식히기 위해 실외기 팬이 돌아갑니다.이 3가지 부품이 실외기 전체에 다 있습니다.3, 팽창밸브 그렇게 응축기를 통해나오면서고온고압의 냉매기체는 냉각을 통해서 응축잠열을 버리고 고온고압의 냉매 액체가 되는데요.실내기에서 쉽게 증발을 해야하는데고온 고압의 액체는 고온이라 열을 빼았을 수도 , 고압이라 증발도 잘 안됩니다그럼이것을 저온 저압 액체로 변화시켜야하는데요이것을 단열팽창 과정을 거쳐 실제 가진 열량은 같으나다른 상태로 만드는 팽창밸브라는 장치를 거치게 됩니다.이것은 보통 실내기에 설치되는 경우가 많기에결국 팽창 밸브를 거치면서저온 저압의 냉매 액으로 변환되어 실내기에서 다시 열을 빼앗으면서 증발할 조건을 만들어 줍니다.이렇게실내기 - 실외기 압축기- 실외기 응축기 - 실내기 팽창 밸브 - 실내기 의 순환이 이뤄지면서에어콘이 냉방효과를 가지게 됩니다.원리는 냉장고도 똑같습니다만뒤편 아래에 응축기 및 압축기가 달려있어 안보이게 되어있지요.
학문 / 기계공학
24.08.14
5.0
1명 평가
0
0

펌프와 모터를 나눌 때 어떤 것이 기계 장치이나요.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.둘다 기계장치는 맞습니다만에너지 변환되는 형식과 목적이 다르다고 보시면 되겠습니다.1, 모터 전기에너지를 기계 에너지로 변환하는 장치로 전압이 가해지면 회전할 수 있는 장치입니다. 즉 전기에너지를 회전운동으로 변환하는 장치로 전기 형태에 따라, DC 모터와 AC 모터 로 나뉩니다. 대부분 모터는 시간에 따른 자기장을 기반으로 하는데 모터의 모든 움직이는 부분을 포함하는 부분을 엑셀을 전기자 라 합니다. 모터에는 유도코일에 의해 생성되는 시변자기장이 있고 일반적 DC 모터에서 코일은 모터의 전기자에 배치됩니다.2, 펌프 펌프는 유체를 이동하는데 사용되는 장치로 유체를 전달하기위해 기계적 에너지를 사용합니다. 펌프는 유체를 더 높은 에너지 또는 엔트로피 상태로 만들기 위해 유체에 대한 작업을 수행하는 장치입니다. 대부분 기계식 펌프는 회전운동을 기반으로 하며, 직선운동으로 작동하는 펌프도 있습니다. 대부분 펌프는 전기모터 및 연료엔진으로 구동됩니다. 펌프는 에너지를 다른 형태로 변환하지는 않습니다즉 차이점을 정리하면펌프는 한형태의 에너지를 다른형태로 변환하지 않지만모터는 전기에너지를 기계에너지로 변환합니다.모터에는 에너지원 만이 필요합니다만,펌프를 작동하려면 모터 또는 엔진과 같은 구동 메커니즘이 필요합니다.
학문 / 기계공학
24.08.14
0
0

기계공학을 예술로 표현하려고 한다면?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.질문과는 방향은 좀 다른 듯 하나개인적으로는스팀펑크 장르도 기계공학을 기반으로 한 일종의 사이언스 픽션 예술이 아닌가 싶기도합니다.현실과는 전혀 다른 구조로 발전된 아날로그 기계들로 비쥬얼 적인 쇼크를 주는 부분에서 말이지요.기계공학을 예술로 표현한다는 질문에서보면현대 예술 공학 분야를 떠올리게 됩니다.공학예술 또는 기술예술이라 불리는데기술문명의 인간화를 모토로 혁신기술을 전면에 내세워최신 기계와 발명을 활용한 예술이 주를 이루는 분야인데요.세계최고 아트센터로 불리는독일 ZKM 은 기계화/자동화 시대에 맞는새로운 기계적 조형언어와 인간환경의 창조를 주장한 바우하웃 뒤를 잇는 공간으로 정의하고예술적 상상을 기술적으로 실험하여 신선한 결과물을 공개했습니다.일본 미디어 아트 페스티벌 역시예술표현을 위한 새로운 기술ㅇ르 탐구하고최신기술로써 다양한 작품울 꾸준히 소개중인데요.우리에게 잘 알려진 예로는컴퓨터 그래픽스, 하이테크 아트 등을 활용한메타버스 3D프린트 등을 들수 있습니다.이렇게 기술과 예술의 융합분야를 예술공학이라 부르며몇몇 대학에선 예술공학이라는 이름의 전공으로전문가 양성위한 커리큘럼도 짜여져 있습니다.국내 최초로 2003년 서울 예술대학교 디지털아트전공을 시작으로 2011년 서강대학교 아트 앤 테크놀로지, 2019년 중앙대의 예술공학부, 그리고 아주대학교 디지털미디어학과 등이 분야의 관련학과로 자리잡았으며 이 외에도 여러 대학교에 관련 전공이 개설되고 있습니다.
학문 / 기계공학
24.08.14
0
0

드론에 적용되는 기계공학적 기술을 알려주세요
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.일단 원리적해석에서 본다면비행역학, 자동제어, 비행동역학 및 제어가 들어 가겠는데요.기본적인 항공역학 부분이 포함된다 하겠습니다.자동제어 부분을 위해센서공학, 신호/시스템 및 디지털통신, 로봇공학 까지 겸하게 되며공학프로젝트 진행을 위한AI 프로그래밍, 머신러닝 등 AI SW에 대한 체계적 이론이 필요합니다.기계적 부분을 본다면동체관련 재료역학기계요소설계를 위한 2D도면작업, 3D형상모델링, 체결요소설계, 동력전달요소 설계기계제어 설계를 위한 제어프로그램 설계구조해석 설계를 위한 정적구조해석CAM을 위한 CNC 밀링 가공가공을 위한 기계공작법기계소프트웨어 개발을 위한 PLC 제어 기본 모듈프로그램 개발, 공기압 제어등이 들어가겠습니다.
학문 / 기계공학
24.08.14
0
0