안녕하세요. 황성원 전문가입니다.
기계공학
Q. 비행기의 엔진은 어떻게 작동하며, 어떤 종류의 엔진이 사용되나요?
안녕하세요. 황성원 전문가입니다.비행기에 주로 사용하는 엔진은 제트 엔진과 피스톤 엔진 두 가지 주요 종류가 있으며 제트 엔진은 더 많은 상용 항공기에서 사용되며 다양한 하위 종류(터보제트, 터보팬, 터보프롭, 램제트 등)가 있습니다. 비행기에 사용하는 모든 엔진들은 공기를 흡입하고 압축하여 연소시킨 후 빠르게 배출하는 방식으로 추진력을 생성하며각기 다른 목적에 맞는 비행기 성능을 지원한다고 보면 됩니다.
기계공학
Q. 비행기에서 발생하는 기내 압력은 어떻게 유지되는지 궁금해요.
안녕하세요. 황성원 전문가입니다.비행기에는 기내 압력을 자동으로 조절하는 시스템이 장착되어 있습니다. 이 시스템은 엔진에서 발생하는 압축 공기를 이용하거나, 압축기를 통해 기내에 일정한 압력을 공급합니다.그리고 비행기가 상승하거나 하강할 때, 기내 압력도 점진적으로 변화합니다. 승객들은 귀가 멍멍해지거나 압력이 변화하는 느낌을 받을 수 있는데, 이는 기내 압력 조절이 급격히 이루어지지 않기 때문입니다. 또한, 비행기가 하강할 때는 기내 압력이 서서히 외부 압력에 맞춰지면서 귀의 압력도 조정됩니다.
기계공학
Q. 비행기가 하늘을 나는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 황성원 전문가입니다.비행기가 하늘을 나는 원리는 주로 네 가지 기본적인 물리 법칙인 양력, 중력, 추력, 항력에 의해 설명됩니다. 이 네 가지 힘의 상호작용 덕분에 비행기가 하늘을 날 수 있습니다. 따라서 비행기가 이 네 가지 힘의 균형을 잘 맞추면 이륙, 비행, 착륙 등을 할 수 있게 됩니다. 양력이 중력보다 크고, 추력이 항력보다 클 때 비행기는 안전하게 하늘을 날 수 있습니다.
토목공학
Q. 인공지능(AI)를 토목공학 분야에서는 어떻게 이용되고 있나요?
안녕하세요. 황성원 전문가입니다.AI는 구조물 설계에서 최적화 문제를 해결하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 구조물의 강도, 비용, 재료 사용을 최적화하는 알고리즘을 통해 더 효율적인 설계를 도출할 수 있습니다. 또한 인공지능을 활용하여 구조물의 수명, 내구성, 변형 등을 예측하는 모델을 구축합니다. 예를 들어 딥러닝을 이용하여 교량이나 빌딩의 하중을 예측하거나, 지진과 같은 자연재해로 인한 구조물의 반응을 분석할 수 있습니다.그리고 AI는 센서를 통해 실시간으로 구조물의 상태를 모니터링하고, 이상 징후를 감지하여 유지보수 작업이 필요한 시점을 예측할 수 있습니다.
환경·에너지
Q. 도시화가 진행 됨으로써 우리 환경에는 어떤 영향이 미치게 되나요?
안녕하세요. 황성원 전문가입니다.도시화로 인해 자연적인 숲, 초원, 습지 등과 같은 자연 생태계가 감소합니다. 이는 다양한 동식물들이 서식지를 잃게 되어 생물 다양성의 감소로 이어집니다. 특히, 도시 확장으로 자연환경이 파괴되면, 해당 지역의 생태적 균형이 깨지고, 일부 종들이 멸종 위험에 처하게 될 수 있습니다.또한 도시화가 진행되면서 차량, 산업 활동, 건설 등의 증가로 대기 오염이 심화됩니다. 특히 이산화탄소, 미세먼지, 질소산화물 등의 유해 물질이 대기 중에 배출되어 대기질을 악화시키고, 이는 기후 변화, 호흡기 질환, 건강 문제를 유발할 수 있습니다.