안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
기계공학
Q. 해당 제품들을 만드는 기술분야가 무엇인지 잘 모르겠어요!
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.금속으로 이루어져 있으면서 전기가 필요없는 물체들, 예를 들어 가위 , 수갑 , 서랍, 운동 기구 등을 만드는데 필요한 기술 분야는 주로 금속 가공 기술 또는 금속 제조 기술 이라고 할 수있습니다. 이러한 제품들을 만들기 위해서는 다음과 같은 다양한 금속 가공 공법들이 활용됩니다. 주조 : 금속을 녹여 액체 상태로 만든뒤, 원하는 모양의 주형에 부어 굳히는 방법입니다. 복잡한 형태의 부품을 대량으로 생산하는데 적합합니다. (예:운동기구의 일부 부품, 서랍의 손잡이 등)소성 가공 : 금속 재료에 힘을 가하여 원하는 형태로 변형시키는 방법입니다. 압엽 : 회전하는 롤러 사이로 금속을 통과시켜 두께를 줄이거나 길이를 늘리는 방법입니다.(예:금속판이나 봉을 만드는데 활용)단조 : 금속을 가열하거나 냉간 상태에서 망치나 프레스 등으로 충격이나 압력을 가해 모양을 만드는 방법입니다. 금속의 강도를 높이는데 효과적입니다.(예:가위,수갑의 강한 부분)프레스 가공 : 금형을 이용하여 금속판을 찍어내거나 구부리는 등 다양한 형태로 만드는 방법입니다.(예:서랍의 철제 부품)인발 : 금속을 다이를 통해 뽑아내어원하는 단면 모양의 선이나 봉으로 만드는 방법입니다. 절삭 가공 : 절삭 공구를 사용하여 금속을 깍아 내거나 잘라내어 원하는 형태와 정밀도를 얻는 방법입니다(예:CNC가공을 통해 정밀한 부품 제작)용접 : 두개 이상의 금속 재료를 열과 압력 등을 이용하여 영국적으로 접합하는 기술입니다.(예:운동기구의 뼈대 연결)표면 처리 : 금속 제품의 내구성을 높이거나 녹 방지, 미관 개선 등을 위해 표면에 특정 처리(도금,페인팅 등)을 하는 기술입니다. 이외에도 금속 야금술 이라는 분야는 금속의 특성, 합금 개발, 열처리 등을 다루며, 제품의 재료 선택과 성능 향상에 중요한 역할을 합니다. 결론적으로 질문자님께서 말씀하신 제품들은 금속 가공 및 제조 기술이라는 큰 틀 안에서 다양한 세부 공법들이 적용되어 만들어진다고 보시면 됩니다.
기계공학
Q. 초극 극초음속 미사일은 어떤식으로 제어가 되는 것인가요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.핵심은 첨단 기술의 복합적인 적용에 있습니다. 공기역학적 제어 : 미사일은 대기권 내에서 비행하는 동안 특수하게 설계된 제어 날개(조종면)를 통해 방향과 자세를 조절합니다. 극심한 고온과 압력 속에서도 작동해야 하므로, 이를 견딜수있는 첨단 소재와 정교한 설계 기술이 필수적입니다. 복합 항법 시스템 :관성항법장치 : 미사일 내부에 있는 센서로 비행중 속도와 위치, 자세 등을 지속적으로 계산합니다. 위성항법장치 : 외부 위성 신호를 받아 INS의 오차를 실시간으로 보정하며 경로를 정밀하게 유지합니다. 추력 편향 제어 : 추진체가 있는 순항형 미사일의 경우, 엔진 노즐의 분사 방향을 조절하여 매우 빠르고 강력하게 미사일의 자세와 방향을 제어하기도 합니다. 종말 유도 시스템 : 목표물에 근접했을때는 레이다, 적외선, 또는 영상 센서 등을 활용하여 목표물을 정확하게 식별하고 최종적으로 정밀 타격을 수행합니다. 이처럼 극한의 속도에서도 효과적인 제어를 위해 다양한 기술이 유기적으로 결합되어 운용됩니다.
기계공학
Q. 코팅기계를 통해 코팅되는 원리가 궁금합니다
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.질문자님께서 말씀하신 코팅은 주로 열 코팅방식을 사용하는데요 그원리는 다음과 같습니다. 코팅 필름의 구성 : 코팅하려는 종이를 넣는 투명한 코팅 필름(코팅지)는 사실 여러 측으로 이루어져 있습니다. 이 필름의 안쪽 면에는 열을 가하면 녹아서 종이에 강력하게 점착되는 열가소성 접착제가 발라져 있습니다. 가열 및 압착 : 코팅기에 전원을 켜고 적절한 온도로 가열하면(보통110도 정도)기계 내부의 뜨거운 롤러가 코팅 필름에 열을 전달합니다. 이 열로 인해 필름 안쪽의 접착제가 녹게 되고, 이 상태에서 롤러가 종이와 녹은 접착제층이 있는 필름을 압착하면서 지나갑니다. 완전 접착 : 롤러를 통과하면서 열가소성 접착제가 종이 섬유 사이사이에 스며들면서 단단하게 굳어지게 됩니다. 이렇게 필름이 종이에 밀착되어 완전히 접착되면, 종이의 양면이 투명한 플라스틱 필름으로 코팅되는것입니다. 간단히 말해, 열과 압력으로 접착제를 녹여 종이에 필름을 붙이는 원리라고 이해하시면됩니다.
기계공학
Q. 구간 과속 단속 카메라와 고정식 단속 카메라의 원리가 궁금해요~
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.운전자분들이 많이 궁금해하시는 부분입니다. 고정식 과속 단속 카메라 : 이 카메라는 주로 카메라 자체에 내장된 레이저나 레이더(초음파 포함)을 사용하여 차량의 속도를 측정합니다. 차량을 향해 발사된 파동이 차량에 부딪혀 되돌아올때 파동의 진동수 변화(도플러 효과)를 감지하여 정확한 속도를 계산합니다. 설정된 제한 속도를 초과하면 자동으로 촬영하여 단속합니다. 구간 과속 단속 카메라 : 이 카메라는 지정된 특정 구간의 시작점과 끝점에 각각 카메라를 설치하여 차량의 평균 속도를 측정합니다. 차량이 시작점을 시간과 끝점을 통과한 시간을 기록한후, 이 두지점 간의 거리와 차량이 구간을 통과하는데 걸린 시간을 이용하여 평균 속도를 산출합니다. 이 평균 속도가 제한 속도를 초과할 경우 단속 대상이 됩니다.
기계공학
Q. 소방설비에서도 기계분야에서 자주 등장하는 드라이 밸브는 어떤 의도를 가지는 밸브인가?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.특히 스프링클러 설비에 등장하는 드라이 밸브에 대해 궁금해하시는 점을 잘 이해했습니다. 드라이 밸브는 매우 중요한 역할을 하는 밸브이니, 자세히 설명대릐겠습니다. 드라이 밸브는 주로 동파 우려가 있는 장소에서 설치되는 건식 스프링클러 설비에서 사용됩니다. 일반적인 습식 스프링클러 설비는 배관안에 항상 물이 채워져 있지만, 건식 설비는 평상시에는 밸브 2차측(헤드방향)배관에 압축 공기 또는 질소가 채워져 있습니다. 드라이 밸브는 이 물과 공구를 구분하고 화재 시에만 물을 헤드로 공급하는역할을 합니다. [작동 메커니즘]평상시 : 드라이 밸브 1차측(소방 펌프 방향)에는 가압된 물이 대기하고 있고, 2차측에는 설정된 압력의 압축 공기가 채워져 있습니다. 드라이 밸브는 이 공기아벵 의해 폐쇄된 상태를 유지합니다. 공기압은 1차측 수압의 약 1/5정도여도 밸브를 안정적으로 잠글수있습니다. 화재 발생 : 화재로 인해 스프링 클러 헤드가 개방되면, 2차측 배관 내부의 압축 공기가 외부로 배출되면서 압력이 급격히 떨어집니다. 밸브 개방 : 2차측의 공기압이 감소하면 1차측의 수압과의 압력 차이가 발생하고 이 압력 차이로 인해 드라이 밸브가 자동으로 개방됩니다. 소화수 공급 : 밸브가 개방되면서 1차측에 대기하던 소방수가 2차측 배관으로 유입되어 개방된 스프링클러 헤드를 통해 화재 구역으로 방수됩니다.
기계공학
Q. 공조기나 각종의 급배기휀에 적용되는 휀 들은 종류가 어떻게 됩니까?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.공조기나 급배기 휀은 목적에 따라 다양한 블레이드 형태를 가집니다. 주로 원심형 팬이 많이 쓰이며, 그중 말씀하신 두 종류는 다음과 같습니다. 시로코 휀(Sirocco Fan) : 다익형 송풍기로 불리며 얇고 폭이 좁은 날개가 회전 방향으로 앞으로 굽은 전곡형입니다. 날개 수가 많아 저압에서 대량 풍량을 이송하는데 적합하여 주로 환기용으로 사용됩니다. 에어포일 팬 : 질문자님께서 수차 같은 모양으로보신것은 익형 날개를 가진 에어포일 팬이나 후곡형 팬일 가능성이 큽니다. 이 팬은 날개 단면이 비행기 날개처럼 생겼으며, 효율이 높아 고압에서 안정적인 풍량 조절이 가능하여 주로 급기용으로 사용됩니다.
기계공학
Q. 드론을 활용한 재난 구조 활동에서 실제 적용되는 기술과 장점은?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.드론은 재난 구조 활동에서 다양한 기술과 장점으로 그 활용 가치를 높이고 있습니다. 주요 적용 기술 및 장점은 다음과 같습니다. 실시간 현장 정보 전송 : 드론은 카메라를 통해 재난 현장의 실시간 고해상도 영상 및 사진을 전송하여 구조팀이 위험한 지역에 직접 진입하지 않고도 상황을 정확하게 파악하고 신속한 의사결정을 내릴수있도록 돕습니다. 특히,의료 응급 상황이나 화재와 같이 시간이 중요한 상황에서 매우 효과적입니다. 수색 및 탐색 능력 : 지진으로 무너진 건물 잔해 위나 접근하기 어려운 고립 지역에서 생존자를 수색하고 실종자를 탐색하는데 드론이 활용됩니다. 2023년 튀르키예 대지진 시 드론이 생존자 탐색에 큰 역할을 한 사례가 있습니다. 구조 대원 안전 확보 : 드론은 사람이 접근하기 어려운 위험 지역의 상황을 미리 파악하여 구조 대원의 안전을 도모하고, 필요한 경우 헬리콥터 등 다른 구조 자산이 안전하게 접근할수있는 공역을 확보하는데 기여합니다. 이처럼 드론은 재난 현장에서의 신속하고 안전한 정보 확보를 통해 구조 활동의 효율성을 크게 향상시키는 중요한 역할을 수행합니다.
기계공학
Q. 공조기 냉수배관에서 3방변 이나 복합밸브식 냉방제어 밸브는 정확히 어떤 방식과 기능을 가지나요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.신형 공사에서 적용된 3방변과 복합밸브식 제어 방식에 대해 자세히 설명해드리겠습니다. 3방향 밸브 기존의 2방향 글로브 밸브가 냉수 코일로 들어가는 유량을 직접적으로 조절하여 냉방 부하에 따라 유량을 변화시키는 방식이었다면 3방향 밸브는 유량의 분배에 중점을 둡니다. 구조 : 하나의 입구와 두개의 출구(다이버팅 타입) 또는 두개의 입구와 하나의 출구(믹싱 타입)를 가집니다. 공조기에서는 주로 냉수 유량을 코일과 바이패스 라인으로 나누거나 섞는데 사용됩니다. 원리 :다이버팅 방식 : 주 공급 배관에서 들어온 냉수를 코일 쪽으로 보낼지, 아니면 코일을 거치지 않고 바로 바이패스 라인으로 보낼지를 조절합니다. 냉방 부하가 적으면 냉수를 바이패스 시켜 코일에는 적게 보내고, 부하가 크면 코일로 더 많은 냉수를 흘려보냅니다. 믹싱 방식 : 코일을 통과한 냉수와 바이패스된 냉수를 섞어서 환수 라인으로 보냅니다. 기능 및 장점 : 시스템 전체의 유량을 일정하게 유지하면서 각 공조기로 유입되는 냉수량을 조절할수있어, 펌프의 부하 변동을 줄이고 안정적인 시스템 운영이 가능합니다. 즉, 전체 시스템은 정유량으로 운전되면서 각 공조기의 냉방량을 제어합니다. 복합 밸브 복합 밸브는 이름 그대로 여러 기능을 통합한 밸브 입니다. 특히 최근 대형 건물에서 에너지 효율 증대를 위해 많이 도입되는 방식입니다. 구조 : 유량 제어 기능과 함께 유량 밸런싱 기능, 그리고 차압 조절 기능을 하나의 밸브에 내장하고 있습니다. 전자식 복합 밸브는 유량계와 연동되기도 합니다. 원리 : 압력 독립성 : 시스템의 압력 변동 (다른 층이나 기기의 유량 변동으로 인한)에도 불구하고, 설정된 유량을 해당 코일에 정확하게 공급하는 것이 가장 큰 특징입니다. 기존 밸브들은 압력 변동에 따라 유량이 달라질수있지만, 복합 밸브는 내장된 차압 조절 메커니즘을 통해 유량을 일정하게 유지합니다. 유지 제어 및 밸런싱 : 냉방 부하에 따라 필요한 만큼의 유량만을 정확히 코일에 공급하고 각 공조기 간의 유량 불균형을 자동으로 보정하여 전체 시스템 밸런스를 맞춥니다. 기능 및 장점 : 정확한 제어 : 설정 유량을 정확히 유지하여 과도한 유량 공급으로 인한 불필요한 에너지 낭비를 줄입니다. 에너지 절감 : 펌프의 운전 부담을 줄이고 냉동기 효율을 높여 전력 소모를 감소시킵니다. 설치 및 시운전 용이성 : 별도의 유량 조절 밸브나 차압 유지 밸브를 설치할 필요가 없어 배관을 단순화하고 시운전시 밸런싱 작업을 간소화할수있습니다. 쾌적성 향상 : 각 공조기의 냉방 성능을 최적화하여 쾌적한 실내 환경을 유지하는데 기여합니다. 이러한 신형 밸브들은 보다 정밀하고 효율적인 냉난방 시스템 제어를 가능하게 하여, 건축물의 에너지 절감 및 운영 효율성 향상에 중요한 역할을 합니다.
기계공학
Q. 땅속에 파일을 박아서 하는 지열 장비의 원리와 장단 점은 어찌되나요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.지열 냉난방 시스템의 원리 : 지열 냉난방 시스템은 땅속의 온도가 지상의 공기 온도보다 여름에는 낮고 겨울에는 높은 점을 이용합니다. 대지의 온도가 연중 10~20℃ 정도로 비교적 일정하다는 특성을 활용해 열 펌프를 통해 이 안정적인 지열을 흡수하거나 방출하여 냉난방을 하는 방식입니다. 땅속에 묻힌 파이프 (열교환기)를 통해 냉매나 물을 순환시켜 지하의 열을 건물 내부로 전달하거나 건물 내부의 열을 지하로 방출하며 냉난방을 수행합니다. 즉, 땅이 거대한 축열조 또는 냉열원 역할을 하는 것입니다. 장점 :고효율/에너지 절감 : 외부 기온 변화에 크게 영향을 받지 않아 에너지 효율이 매우 높습니다. 기존 화석 연료 대비 약 20~50%의 에너지 절감이 가능합니다. 친환경성 : 연료를 직접 연소하지 않아 온실가스 배출이 적고, 냉각탑 소음이나 도심의 열섬 현상을 줄여줍니다. 긴 수명 및 안정성 : 땅속에 매설된 시스템의 수명이 길고, 연중 안정적인 성능을 유지합니다. 신재생 에너지 의무화 충족 : 국가의 신재생 에너지 사용 의무 규정을 충족 시키는데 기여합니다. 단점 : 초기 설치 비용 : 땅속에 파이프를 매설하는 천공 작업 등으로 인해 초기 설치 비용이 많이 듭니다. 설치 제약 : 모래가 많거나 매립지 같은 특정 지질에서는 설치가 어렵거나 추가 비용이 발생하수있습니다. 느린 온도 상승(일부 시스템) : 보일러 방식보다 온도가 느리게 올라갈수있다는 의견도 있습니다.
기계공학
Q. 우리나라에서 인공지능이 앞으로 중점적으로 육성된다는 가정하에 어떤 부분을 기대할 수 있을까요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.우리나라가 인공지능을 중점적으로 육성한다면 다음과 같은 부분을 기대할수있습니다. 우리나라는 주로 산업 전반의 디지털 가속화와 공공 서비스 혁신에AI를 집중하고 있습니다. 제조, 금융,교육 등 다양한 산업 분야에 AI가 적용되어 생산성 향상과 새로운 가치 창출이 기대됩니다. 또한, 초거대 AI 및 생성형 AI 기술 개발과 핵심 인재 양성에도 박차를 가하고 있어 국가 경쟁력 강화와 새로운 일자리 창출에도 긍정적인 영향을 미칠것으로 보입니다.