안녕하세요. 김민선 전문가입니다.
기계공학
Q. 자율주행 차량의 센서 배치를 최적화하기 위한 메카트로닉스 설계
안녕하세요. 김민선 전문가입니다. 자율주행 차량의 센서 배치를 최적화하기 위한 메카트로닉스 설계에서는 센서의 종류와 역할을 고려하여 효율적인 배치가 중요합니다. 주로 사용되는 센서는 라이다, 카메라, 레이더, 초음파 센서 등으로, 각각의 센서는 시야 범위, 해상도, 거리 측정 능력 등이 다릅니다. 라이다는 360도 범위에서 고해상도 3D 맵을 제공하므로 차량의 상단에 배치하는 것이 이상적입니다. 카메라는 물체 인식과 신호등 인식에 뛰어나므로 차량의 앞과 양옆에 배치하는 것이 유리합니다. 레이더는 날씨나 조명에 영향을 받지 않으므로 전방 및 후방에 배치하여 안정성을 높일 수 있습니다. 초음파 센서는 근거리 측정에 강하므로 차량의 하단과 범퍼 근처에 배치하여 장애물 감지에 활용됩니다. 이러한 센서들의 최적 배치는 서로의 성능을 보완하며, 데이터 통합 시스템을 통해 차량의 상황 인식 능력을 극대화할 수 있습니다.
기계공학
Q. 고속으로 회전 하는 부품의 마찰을 줄이기 위해서
안녕하세요. 김민선 전문가입니다. 고속으로 회전하는 부품에서 마찰을 줄이기 위한 주요 방법은 윤활과 재료 선택입니다. 먼저, 고품질 윤활유나 그리스를 사용해 마찰을 감소시키고 부품 간의 마모를 줄이는 것이 중요합니다. 또한, 합성 윤활제나 나노 윤활제를 사용하면 더 효과적인 마찰 감소가 가능합니다. 부품의 재료 선택도 중요한데, 세라믹이나 탄소 섬유와 같은 마찰이 적고 내구성이 강한 재료를 사용하면 마찰을 최소화할 수 있습니다. 베어링의 설계도 중요하며, 하이브리드 베어링(예: 세라믹 볼 베어링)을 사용하면 마찰을 더욱 줄일 수 있습니다. 마지막으로, 부품의 표면 처리를 통해 마찰을 줄이는 방법으로 경질 크롬 코팅이나 나노코팅 등이 효과적입니다. 이러한 접근 방법들을 종합적으로 활용하면 고속 회전 부품에서 발생하는 마찰을 상당히 줄일 수 있습니다.
기계공학
Q. 은이 기계공학에 사용되는 경우는 언제인가요?
안녕하세요. 김민선 전문가입니다. 은은 기계공학에서 전기 전도성이 뛰어나고 내식성이 우수해 주로 전자기기, 고속 기계 및 열 교환 장치 등에 사용됩니다. 은은 전기 접점, 연결부품, 커넥터 등에 자주 쓰이며, 특히 전자 산업에서는 회로 기판이나 반도체 장비에서 중요한 역할을 합니다. 은은 금속 합금의 형태로 사용되기도 하며, 고온에서 잘 작동하는 부품이나 열 전도성이 중요한 부품에 적합합니다. 은이 금보다 저렴하고, 내구성도 우수하기 때문에 다양한 산업에서 실용적입니다. 또한, 은은 조도에 대한 저항성이 높고 장기간 사용 가능한 부품에 적합합니다. 그리고 경도가 다소 높아 가공 제작할때 팁으로도 일부 사용 하는 경우가 있습니다. 이처럼 은은 사용 빈도가 높습니다. 답변이 도움이 되셨으면 좋겠습니다. 감사합니다.
기계공학
Q. 3D프린터는 어떻게 작동하는 건가요?
안녕하세요. 김민선 전문가입니다. 3D 프린터는 디지털 파일을 바탕으로 실제 물체를 하나씩 쌓아가며 제작(적층 제조)하는 기술입니다. 먼저, 3D 모델링 프로그램을 통해 3D 모델을 설계하고, 이를 프린터가 이해할 수 있는 파일 형식으로 변환합니다. 이후, 3D 프린터는 프린팅 재료(보통 플라스틱, 금속, 세라믹 등)를 얇은 층으로 한 번에 한 층씩 쌓아가며 물체를 만듭니다. 이 과정은 적층 제조라 불리며, 각 층이 쌓일 때마다 조금씩 물체가 형성됩니다. 3D 프린터는 컴퓨터 제어로 움직이며, 정밀하게 형태를 만들어 내며, 최종적으로 설계된 3D 물체를 실제로 출력할 수 있습니다. 이를 통해 매우 복잡한 형태의 물체도 손쉽게 제작할 수 있습니다. 그래서 기계쪽에서는 샘플 제작 할때 미리 3d프린터를 이용하여 제작하기도 합니다. 실사용으로 활용도가 높습니다. 다만 안좋은 성분이 배출되는 부분이 있어서 이런 부분에 대한 안전관리를 잘해야 합니다.
기계공학
Q. 배터리에 리튬이 사용되는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김민선 전문가입니다. 리튬이 이차전지에 사용되는 이유는 그 특성이 배터리 성능에 매우 유리하기 때문입니다. 리튬은 가장 가벼운 금속으로, 배터리의 에너지 밀도를 높이는 데 기여합니다. 또한, 전기화학적으로 활성한 성질을 가져 빠르게 충전하고 방전할 수 있게 도와줍니다. 리튬은 작은 이온 크기로, 배터리의 높은 에너지 밀도를 유지하면서도 고용량을 실현할 수 있습니다. 또한, 리튬 이온은 배터리 내에서 반복적으로 충전과 방전을 가능하게 해, 긴 수명과 효율적인 성능을 제공합니다. 이처럼 리튬의 가벼움, 전기화학적 활성, 빠른 이온 이동성 등이 이차전지에서 중요한 요소로 작용합니다. 답변이 도움이 되셨으면 좋을거 같습니다. 감사합니다.