안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
기계공학
Q. 우리나라 전동차 대다수들은 왜 순전기제동기술을 적용하지 않나요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.질문자님께서 말씀하신 대로 현대 로템은 영속도 회생 제동 기술을 개발하여 특허를 보유하고 있으며 서울 2호선 2000호대 등 일부 전동차에 이 기술이 적용된 사례도 있습니다. 이 기술은 전동차가 완전히 멈출때까지 전기 제동을 유지하여 회생 제동 구간을 늘리고 소비 전력을 절약할수있습니다또한, 제동 패드 사용률을 감소시켜 마찰 소음을 줄이고 제동 장치의 수명 연장에도 기여합니다. 그럼에도 불구하고 대부분의 신조 전동차에 이 기술이 광범위하게 적용되지 않는 주요 이유들은 다음과 같습니다. 저속 구간 제동의 어려움 및 안정성 확보 : 기존 전동차는 저속 구간에서 회생 제동이 정확한 제어가 어렵기 때문에 주로 제동 패드의 마찰력을 이용하는 공기 제동 기술을 사용했습니다. 영속도 회생 제동 기술은 이러한 단점을 극복하지만, 저속 구간에서 제동 안정성을 완벽히 확보하고 그에 대한 충분한 검증 기간이 필요합니다. 설계 변경 및 비용 문제 : 새로운 제동 기술을 도입하는 것은 전동차의 전반적인 설계 변경을 수반하며, 이는 상당한 개발 비용과 생산 비용 증가로 이어질수있습니다. 또한, 유지보수 시스템 및 인프라의 변경도 고려해야 합니다. 기술 성숙동롸 보수적인 접근 : 일본 등 선진국에서는 일찍이 이 기술을 상용화했지만, 국내에서는 기술 개발 및 적용의 역사가 상대적으로 짧아 기술 성숙도를 높이고 신뢰성을 확보하는데 시간이 필요합니다. 철도 안전은 매우 중요하므로 새로운 기술 도입에는 매우 보수적인 접근이 이루어질수밖에 없습니다. 이러한 복합적인 요인들로 인해 현재는 제한적인 적용에 머물고 있지만, 에너지 효율 및 환경 문제에 대한 관심이 증가하면서 영속도 회생제동 기술의 적용은 점차 확대될 것으로 예상됩니다.
기계공학
Q. 전기철도의 제동 시스템이 기존 디젤 기관차와 비교해 안정성이 더 높은 이유는?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.기존 디젤 기관차 대비 안정성이 높은 주된 이유는 다음과 같습니다. 첫째 회생 제동입니다. 열차가 감속시 에너지를 전력으로 회수하여 효율적이며 기계적 마찰과 열 발생을 줄여 브레이크 마모가 적고 부드러운 제동이 가능하빈다. 이는 제동 장치 수명과 안정적 성능 유지에 기여합니다. 둘째, 적은 열 손실과 마모 덕분에 제동 부품의 내구성이 길어 유지보수가 용이하며, 운행 내내 일관된 제동 성능을 발휘하여 안정성을 높입니다. 셋째, 전기제동과 공기제동을 포함한 복합적인 제동 방식을 활용해 비상시에도 더욱 신뢰할수있는 강력한 제동력을 확보합니다. 이러한 장점들로 전기철도는디젤 기관차보다 효율적이고 안정적인 제동이 가능합니다.
기계공학
Q. 중국의 기술력은 현재 우리나라를 뛰어넘을 정도 인가요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.중국은 최근 몇년간 기술 발전에서 매우 두드러진 모습을 보이며 우리나라를 비롯한 전세계의 주목을 받고 있습니다. 일부 전문가들은 중국이 특정 분야에서 이미 한국을 뛰어넘었거나, 빠르게 추격하고 있다고 평가하고 있습니다. 과거 값싼 물건의 대명사였던 메이드인 차이나 이미지를 넘어, 이제는 기술력을 갖춘 제품들로 우리 시장에 안착하는 모습을 보이고 있습니다. 중국의 기술력은 세계적으로도 인정받고 있습니다. 예를 들어 엔비디아의 CEO 젠슨 황은 2025년 5월에 중국은 AI 기술에서 미국에 결코 뒤처지지 않으며, 바로 뒤에서 바짝 따라잡고 있다고 언급하며 중국의 AI 기술력을 높이 평가했습니다. 로봇 청소기 분야의 중국 업체 로보락이 IFA2025에서 전세계 취재진의 큰 관심을 받은 사례도 중국의 기술력이 글로벌 시장에서 인정받고 있음을 보여줍니다. 우리나라와 비교하자면, 중국은 대형 내수 시장과 기술을 빠르게 적용하는 능력을 바탕으로 신속한 산업화를 추진하고 있습니다. 반면 한국은 품질 중심의 상용화 모델을 통해 글로벌 신뢰도를 높이는데 주력하고 있습니다. 이러한 차이점으로 인해 각자의 강점과 약점이 뚜렷하게 나타나고 있습니다. 중국은 제조업 강화와 첨단 반도체 육성에도 집중하고 있어 앞으로도 기술 경쟁은 더욱 심화될 것으로 예상됩니다.
기계공학
Q. 스마트팜에서 드론 방제가 기존 농약 살포 방식보다 유리한 이유
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.스마트팜에서 드론 방제는 기존 농약 살포 방식보다 여러 면에서 큰 이점을 가집니다. 첫째, 정밀성입니다. 드론에 탑재된 센서와 카메라로 작물의 생육 상태를 정확히 모니터링하고, 병해충이 발생한 특정 구역메나 정밀하게 농약을 살포할수있습니다. 이는 농약 과다 사용을 줄여 자원 낭비를 막고 효율을 극대화합니다. 둘째, 효율성과 안전성입니다. 넓은 농경지를 짧은 시간에 방제할수 있어 인력과 시간을 크게 절약합니다. 또한, 농작업 자가 농약에 직접 노출될 위험이 줄어들어 작업 안정성을 높일수있습니다. 셋재, 환경 부담 감소입니다. 필요한 곳에만 최소한의 농약을 살포함으로써 불필요한 농약 사용량을 줄여 토양 및 수집 오염을 최소화하고 친환경 농업 실현에 기여합니다.
기계공학
Q. 항공우주공학에서 로켓의 다단 분리 기술이 비행 효율성을 높이는 원리는?
주된 이유는 로켓이 비행중 사용된 부분(연료통과 엔진 등)을 단계적으로 분리하여 버림으로써 전체 질량을 줄이기 위함입니다. 구체적인 원리는 다음과 같습니다. 질량 감소 : 로켓은 사승하면서 연료를 소모하고 , 비어버린 연료통과 더이상 필요없는 엔진은 불필요한 무게가됩니다.이를 분리해 버리면 남아있는 로켓의 질량이 크게 줄어듭니다. 가속 효율 증대 : 질량이 줄어들면, 같은 양의 추진력으로도 더욱 빠르게 가속할수있습니다. 즉, 버려진 단의 무게를 다음 단이 끌고 갈 필요가 없어 비행 효율이 높아집니다. 최종 속도 증가 : 각 단이 질량을 줄여가며 최대 속도에 도달한후 다음 단이 점화되면 초기 질량이 큰 단일 로켓보다 더 높은 최종 속도를 얻을수있습니다. 이러한 원리 덕분에 로켓은 지구 중력을 벗어나거나 원하는 궤도에 도달하기 위한 엄청난 속도(탈출 속도)를 효율적으로 달성할수있습니다.
기계공학
Q. 드론 택배 서비스가 도입될 경우 항공 안전 규제에서 고려해야 할 요소는?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.드론 택배 서비스가 현실화된다면 항공 안전을 위해 다양한 요소들이 항공 안전 규제에서 고려되어야 합니다. 특히 통신 기술과 관련하여 중요한 지점들이 있습니다. 통신 시스템의 신뢰성 및 안정성 : 드론은 조종사와 원활한 통신을 통해 제어되어야 합니다. 통신 두절이나 간섭은 심각한 안전 문제로 이어질수있으므로 고신뢰성의 통신망 구축 및 비상 통신 프로토콜 마련이 필수적입니다. 공역 관리 및 통합 : 드론이 기존 유인 항공기와 함께 안전하게 비행할수있도록 공역을 효율적으로 관리하고 드론간 충돌을 방지하는 시스템(UTM)을 구축해야 합니다. 여기에는 실시간 위치 추적 및 상호 통신 기술이 중요합니다. 운영 기준 및 인증 : 드론 기체의 비행 성능, 내구성, 항법 정확도 등 안전 기준을 마련하고 이를 충족하는 드론에 대한 인증 절차가 필요합니다. 또한 조종사의 자격 및 비상 상황 대처 능력에 대한 명확한 기준도 요구됩니다. 안전 관리 시스템 적용 : 모든 드론 운영 주체에 항공 안전 관리 시스템을 의무적으로 적용하여 잠재적 위험 요소를 식별하고 예방하는 체계적인 관리가 필요합니다. 주파수 할당 및 관리 : 드론 운용에 필요한 안정적인 통신 주파수를 확보하고 기존 통신 서비스와의 간섭을 최소화하는 관리가 중요합니다. 저지연 · 고용량 통신망 요구 : 실시간 제어 및 대량의 비행 데이터 전송을 위해 5G이상의 저지연, 고용량 통신망의 역할이 더욱 중요해질 것입니다. 보안 강화 : 드론 통신 시스템에 대한 해킹 및 교란을 방지하기 위한 강력한 보안 기술이 필수적입니다.
기계공학
Q. 로봇 프로그래밍을 하려면 어떤 학과나, 자격증이 요구될까요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.로봇 프로그래밍을 위해 주로 로봇 공학과, 메카트로닉스 공학과 , 컴퓨터 공학과 등 관련 학과에서 지식을 쌓으실수있습니다. 자격증은 직접적으로 로봇 프로그래밍을 위한 특정 자격 보다는 로봇 관련 개발 기사 자격증이나 소프트웨어 역량을 증명하는 자격증(예:정보처리기사)등이 도움이 될수있습니다. 특히 로봇 운영 소프트웨어 관련 지식을 평가하는 자격증이 있다면 유리할 것입니다. 기본적으로 많이 사용되는 프로그래밍 언어로는 로봇 제어 및 시스템 개발에 필수적인 C,C++가 있습니다.이 외에도 인공지능 및 데이터 처리와 연동하여 로봇을 프로그래밍하는데 파이썬이 널리 활용됩니다 또한 RoboDK와 같은 로봇 시뮬레이션 및 오프라인 프로그래밍 소프트웨어 사용 능력도 중요합니다.
기계공학
Q. 친환경 설계 기준을 강화하고 있는 기계공학 분야의 변화와 효과는?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.탄소 중립 시대에 기계공학은 기능 중심에서 지속 가능성 중심으로 변화하며 친환경 설계 기준을 강화하고 있습니다. 주요 변화 : 순환 설계 도입 : 제품 수명 주기 전반에 걸쳐 자원 효율성과 재활용성을 극대화하여 폐기물 발생을 최소화합니다. 에너지 효율 최적화 : 기계 시스템의 에너지 소비를 줄이고 탄소 배출량을 감축하는 기술 개발에 집중합니다. 친환경 제조 공정 및 소재 개발 : 환경 부담이 적은 공정과 소재를 도입하여 생산 과정의 친환경성을 높입니다. 이러한 변화의 기대 :환경 보호 : 탄소 배출 및 에너지 소비 감소로 기후 변화 대응에 크게 기여합니다. 경제성 향상 : 장기적인 에너지 절감 및 자원 재활용을 통해 비용 효율성을 높입니다. 기술 혁신 : 친환경 목표 달성을 위한 새로운 기술 개발을 촉진하여 기계공학 산업의 경쟁력을 강화합니다.
기계공학
Q. 항공기 블랙박스가 사고 조사에서 수집하는 데이터의 종류와 활용방식은?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.항공기 블랙 박스는 크게 두가지 장치로 구성되며, 사고 조사에서 매우 중요한 데이터를 수집합니다. 비행 데이터 기록 장치(FDR) : 이 장치는 항공기의 속도, 고도, 방위, 기체 자세, 엔진 출력, 조종면 움직임 등 약 88가지 이상의 다양한 비행 데이터를 기록합니다. 보통 최종 25시간의 비행 정보가 저장됩니다. 조종실 음성 기록 장치 : 조종실 내 조종사들의 대화, 관제탑과의 교신 내용 , 그리고 조작음, 경고음 등 조종실에서 발생하는 모든 소리를 녹음합니다. 보통 최종 30분간의 음성이 기록됩니다. 이데이터들은 사고 발생시 항공기의 상태와 조종사들의 상황을 종합적으로 파악하여 사고 원인을 과학적으로 분석하고, 유사 사고의 재발 방지 대책을 수립하는데 결정적인 자료로 활용됩니다.
기계공학
Q. 냉매 주입을 셀프로 하려면 어떤 장비가 필요한건가요?!
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.에어컨 냉매를 직접 주입하시려면 다음 장비들이 최소한으로 필요합니다. 냉매 : 사용하시는 에어컨에 맞는 종류(예:R410A)를 준비하셔야 합니다. 매니폴드 게이지 셋트 : 냉매통과 에어컨을 연결하고 압력을 측정하는 핵심 장비입니다. 냉매 주입 호스 : 매니폴드 게이지와 시스템을 연결하는데 사용됩니다. 저울 : 특히 신냉매는 정확한 양을 위해 무게로 주입하는 것이 권장되어 있으면 좋습니다. 경우에 따라 시스템 내부를 진공으로 만드는 진공 펌프가 추가로 필요할수도있습니다.