안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
기계공학
Q. 에어컨을 만드는데 사용되는 부품은 뭘까요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.에어컨은 시원한 바람을 만들기 위해 여러 핵심 부품들로 구성됩니다. 주요 부품과 그 제작 과정은 다음과 같습니다. 압축기 : 냉매를 압축하여 순환시키는 에어컨의 심장과 같은 부품입니다. 금속을 정밀하게 가공하고 모터를 조립하는 과정을 거쳐 제작됩니다. 응축기 및 증발기 : 냉매가 열을 방출하거나 흡수하는 역할을 하는 열 교환기입니다.주로 구리 또는 알루미늄 튜브와 얇은핀을 가공하여 코일 형태로 조립됩니다. 팽창 밸브 : 냉매의 압력과 유량을 정밀하게 조절하는 부품으로 정교한 금속 가공과 여러 부품의 조립을 통해 만들어집니다. 냉매 : 시스템 내부를 순환하며 열을 운반하는 핵심 물질입니다. 이외에도 냉매액을 분리하는 액분리기나 유분리기 등의 부품이 사용될수있습니다. 각 부품은 전문적인 가공 및 조립 공정을 거쳐 생산되며, 이 모든 부품들이 유기적으로 결합되어 하나의 에어컨 시스템이 완성됩니다.
기계공학
Q. 열역학 제1법칙과 제2법칙을 설명하고, 각각의 법칙이 실제 기계 시스템 설계에 어떻게 적용되는지 사례를 들어 설명해 주세요.
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.열역학 제 1법칙 : 에너지는 생성되거나 소멸되지 않고 형태만 변환됩니다. 기계 시스템에서는 투입된 연료 에너지가 열과 일로 보존됨을 의미하며, 엔진의 에너지 효율 계산에 적용됩니다. 열역학 제 2법칙 : 열은 항상 고온에서 저온으로 흐르며, 엔트로피(무질서도)는 증가하는 경향이있습니다. 이는 열기관의 최대 효율을 제한하고, 냉장고나 발전소 등 열을 이용하는 모든 기계 시스템 설계 시 효율 한계를 결정하는 기본 원리가 됩니다.
기계공학
Q. 유체 동역학에서 나비에-스토크스 방정식의 의미와 중요성을 설명하고, 이 방정식을 통해 얻을 수 있는 정보와 그 한계를 구체적으로 설명해 주세요.
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.유체 동역학에서 나비에-스토크스 방정식은 매우 중요합니다. [의미와 중요성]나비에-스토크스 방정식은 물과 공기를 비롯해 점성을 가진 대부분의 유체(기체와 액체)의 운동을 나타내는 비선형 편미분 방정식입니다. 이는 유체역학의 근본적인 방정식으로 유체에 작용하는 압력, 응력, 체적력에 따라 유체의 가속도가 어떻게 결정되는지를 설명하며, 유체의 흐름을 이해하고 예측하는데 필수적입니다. [얻을수있는정보]이 방정식을 통해 특정 조건에서 유체의 속도, 압력, 밀도,온도 등 다양한 유동 정보를 시간과 공간에 따라 정량적으로 파악할수있습니다. 이를 통해 항공기나 자동차의 공기저항, 오염 물질의 확산, 기상 예측, 심지어 영화나 애미네이션의 컴퓨터 그래픽(CG)에서 물의 흐름을 사실적으로 묘사하는등 매우 광범위한 분야에 활용됩니다. [한계]가장 큰 한계는 방정식의 비선형성입니다. 이때문에 대부분의 복잡한 유동 현상에 대해 일반적인 해석해(analytical soluttion)를 구하기가 매우 어렵습니다. 따라서 실제 문제에서는 슈퍼 컴퓨터를 활용한 전산유체역학(CFD)시뮬레이션과 같은 수치적 방법이나, 특정 가정을 통한 근사적인 해결에 의존해야 합니다. 또한, 난류와 같은 복잡한 유동 현상을 정확히 예측하는데는 여전히 많은 연구가 필요합니다.
기계공학
Q. 기계 공학 관련 학과가 따로 있을까요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.기계 관련 분야는 매우 유망하며 다양한 진로 선택이 가능합니다. 주요 기계 관련 학과들은 다음과 같습니다. 기계공학과 : 기계의 설계, 제작, 운용, 유지보수 전반에 걸친 이론과 응용 기술을 배웁니다. 자동차,로봇, 에너지,반도체 등 다양한 산업 분야에서 연구원이나 엔지니어로 활동할수있습니다. 기계설계공학과 : 기계 장치나 부품을 설계하고 개발하는데 중점을 두며, CAD/CAM/CAE 등 설계 소프트웨어 활용 능력을 키웁니다. 기계 설계 및 제품 개발 엔지니어 등으로 진출합니다. 기계자동차공학부 : 기계공학을 기반으로 자동차 설계, 생산, 제어, 친환경 자동차 기술등을 트고하하여 배웁니다. 자동차 제조사나 부품사, 자율주행 관련 기업에서 일할수있습니다. 기계시스템공학과 : 기계와 전기, 전자,제어, 컴퓨터 기술을 융합한 시스템을 다루며, 로봇 개발, 스마트 팩토리, 자동화 시스템 분야에서 활동합니다. 항공우주공학과 : 비행기, 인공위성 등 항공우주 분야의 설계와 제작, 운용에 필요한 기계공학적 지식을 습득합니다. 항공기 제조사나 연구기관 등으로 진출합니다.조선해양공학과 : 선박 및 해양 구조물의 설계, 건조, 운요에 필요한 지식을 배우며, 조선소나 해양 플랜트 기업에서 일할수있습니다. 전국적으로 많은 대학에서 이러한 기계 관련 학과들을 운영하고 있습니다.
기계공학
Q. 선풍기 저소음과 고소음의 차이는 어떤 부속에서 차이가 나나요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.선풍기 소음의 차이는 주로 모터와 날개 디자인, 그리고 전체적인 구조의 안정성에서 발생합니다. 모터 : 일반 선풍기는 AC(교류) 모터를 사용하는 반면, 저소음 선풍기는 주로 BLDC(Brushless DC)모터를 사용합니다. BLDC모터는 브러시가 없어 마찰 소음이 적고, 전력 효율이 높으며, 섬세한 풍량 조절이 가능하다는 장점이있습니다. 날개 디자인 : 날개의 개수 , 형태 , 재질에 따라 바람을 가르면서 발생하는 소리(풍절음)가 달라집니다. 날개수가 많거나 공기 역학적으로 설계된 날개는 풍절음을 줄이는데 도움이됩니다. 날개없는 선풍기는 풍절음이 거의 발생하지 않는다는 장점이있습니다. 구조 : 선풍기 본체와 스탠드의 견고함도 중요합니다. 구조가 불안정하면 모터나 날개에서 발생하는 진동이 소음으로 이어질수있습니다. BLDC모터는 AC모터보다 제조 단가가 높아, BLDC모터를 사용한 저소음 선풍기는 상대적으로 가격이 높은 경향이 있습니다. 이러한 비용 차이가 저소음 선풍기가 덜 보일수있는 한가지 이유가 될수있습니다.