안녕하세요. 기계공학 전문인 박성수 전문가입니다.
Q. 기계를 사용하면서 발생하는 마찰열은 어느 정도?
안녕하세요 기계공학 전문인 박성수 전문가입니다.마찰열은 기계 작동함에 따라 자연스러운 결과입니다. 하지만 마찰에 의해 온도가 인화점 이상으로 상승하고 주변에 가연성 물체가 있으면 화재가 발생할 확률이 높아지겠죠? 예를 들면 마찰열로 인하여 기계 부품의 온도가 300도 이상으로 가열된 상태에서 주변에 먼지, 종이 등이 있으면 화재가 발생할 것입니다.
Q. 우주선을 만들려고 한다면 비행기 제작보다 시간이 더 오래걸리나요?
안녕하세요 기계공학 전문인 박성수 전문가입니다.우주선의 경우 제작 기간은 수년에서 수십 년에 이를 수 있습니다. 초기 설계, 테스트 및 검증, 제조, 조립, 최종 테스트 등 각각의 단계가 매우 복잡하고 정밀해야합니다. 비행기의 경우는 이미 정해진 기술과 대량 생산 체계를 가지고 있어 상대적으로 더 짧은 기간에 제작할 수 있습니다. 보잉B737의 경우 한 대를 생산하는데 세부 부품이 이미 제작되었다는 가정 하에 약 9일 정도 걸립니다.
Q. 토크의 정의는 무엇이며 토크의 단위 kgf.m는 어떻게 해석해야 하나요?
안녕하세요 기계공학 전문인 박성수 전문가입니다.토크란 회전하는 물체에 작용하는 힘의 회전력을 뜻합니다 즉 물체를 회전시키는 능력을 말하는거죠.kgf.m이란 우선 kgf(킬로그램힘)은 중력 가속도에서 1kg의 질량이 받는 중력의 힘인데요 kgf.m은 1kgf의 힘이 1m의 레버 암에 작용하는 토크입니다. 쉽게 말해서 중력 가속도 하에서 1kg의 질량이 받는 힘과 1m의 거리의 곱입니다
Q. 메모리반도체의 전체적인 공정이 궁금합니다.
안녕하세요 기계공학 전문인 박성수 전문가입니다.메모리 반도체 공정 과정은 매우 복잡하고 많은 단계를 거치는데요. 일반적인 메모리 반도체 과정을 설명드리겠습니다.웨이퍼를 준비합니다. 반도체의 공정은 고순도 실리콘 웨이퍼에서 시작하는데 웨이퍼의 표면에 불순물을 제거합니다.웨이퍼 표면에 실리콘 산화막을 형성해 웨이퍼를 보호하고 이후 공정에서 절연층으로 사용됩니다.웨이퍼 표면에 감광제를 도포하고 마스크를 사용해 특정 패턴을 노출 시키고 노출된 부분을 현상액으로 제거해 패턴을 형성합니다화학 용액을 사용해 노출된 실리콘 산화막을 제거하고 플라즈마를 이용해 미세한 패턴을 식각합니다.웨이퍼에 보론, 인 등을 주입해 반도체의 전기적 특성을 조절합니다.화학 증기와 물리적 증기를 증착해 얇은 막과 금속 막을 웨이퍼해 증착합니다메모리 셀 간의 전기적 간섭을 방지하기 위해 절연막을 형성합니다.전기 신호를 전달하기 위해 웨이퍼 표면에 금속 배선을 형성하는데 앞서 말씀드린 웨이퍼 표면에 감광제와 현상액을 제거하여 패턴을 형성하는 과정과 노출된 실리콘 산화막을 제거하고 플라즈마를 이용한 패턴 식각을 반복합니다.웨이퍼 표면을 평탄화합니다웨이퍼를 개별 다이로 절단하고 패키지에 장착해 외부와의 전기적 연결을 만듭니다.패키징된 메모리의 기능 및 성능을 테스트합니다최종 검사 및 출하 위와같은 방식으로 메모리 반도체 공정 과정이 이루어집니다
Q. 전기모터가 내연기관보다 힘이 더강한 이유가 무엇인가요?
안녕하세요 기계공학 전문인 박성수 전문가입니다.전기 모터의 경우 모터 효율이 80~90%로 에너지 손실을 최소화하면서 전기 에너지를 직접 기계에너지로 변환하는데 반해 내연기관의 경우 가솔린 엔진은 25~30% 디젤은 최대40% 효율을 가집니다. 그리고 전기 모터의 경우 RPM이 0에서도 즉각적인 토크를 보여 즉시 최대 토크를 전달할 수 있지만 내연기관은 특정 RPM에 도달해가며 기어를 변경할 수 있어 전기 모터보다 비교적 느립니다