안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
기계공학
Q. 미래와 과거를 다니는 타이머신은 만들 수 있는 기계일까요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.타임머신은패러독스 문제, 에너지 문제, 현재 과학기술 수준 등 여러가지 이유로 불가능한 부분이 있기에하나하나 열거해 보겠습니다.1, 원리 일반상대성 이론 및 양자역학의 이해가 필요합니다.일반상대성 이론은 아인슈타인이 제시한 것으로, 중력/시간 , 공간의 상호작용을 설명합ㄴ디ㅏ.중력이 강한 곳에서 시간이 느리게 흐르고, 약한 곳에서 시간이 빨리 흐릅니다.이 원리를 이용하여 웜홀 및 블랙홀을 통한 시간여행의 가능성이 제시됩니다. 양자 역학 에서는 양자 중첩과 양자 얽힘 같은 현상을 통해 시공을 초월하는 현상이 가능하다 설명됩니다. 하지만 아직 증명이 되지 못한 주제 분야 입니다.에너지도 문제로 웜홀/ 블랙홀을 통한 시간여행은 막대한 양의 에너지를 필요로 하나현재 기술로는 실현 불가한 수준입니다.2, 실현 가능성 현재로선 극히 낮은 상황입니다.기술적 한계웜홀/ 블랙홀을 안전하게 사용가능한 기술이 부재내부 통과 시 막대한 중력을 감당할 기술이 없음에너지 문제웜홀/블랙홀 통과 시 필요한 막대한 양의 에너지 생산/저장 기술 수준 부재물리적 한계일반상대성 이론과 양자역학의 서로의 모순점으로 인한두 이론 통합하는 양자중력이론이 미완성3, 불가능 이유패러독스 문제과거로 갔을 때 나의 조부모가 서로 만나지 못했다면, 나는 태어나지도 못한다는 문제에너지 문제시간여행을 위해 필요한 막대한 양의 필요에너지 감당 문제 해결 불가현재 과학기술일반상대성이론 및 양자역학을 통합하는 새로운 이론이 필요하고이를 증명할 실험적 기술도 필요이런 종합적인 이유를 볼 때아직까지는 타임머신은 현재의 과학수준을 넘어서는 상상의 영역으로 판단되고 있습니다.
기계공학
Q. AI의 정확한 정의나 의미는 무엇인가요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.1, 인공지능 ,AI( Artificial Intelligence)의 정의는 인간의 학습능력, 추론능력, 지각능력을 컴퓨터나 기계에 구현하는 것이 목적인 컴퓨터 과학의 한 분야입니다. 인공지능은 인간이나 동물이 갖고 있는 자연 지능 (Natural Intelligence)과는 다른 개념이며, 인공적으로 만들어진 지능을 갖춘 컴퓨터 시스템이라고 할 수 있습니다. 2, 역사 인공지능의 역사는 고대부터 장인들이 지능이나 의식을 부여한 인공 존재에 대한 신화, 이야기, 소문과 함께 시작되었습니다. 현대 인공지능에 대한 생각의 씨앗은 인간의 사고 과정을 기호의 기계적 조작으로 설명하려는 철학자들에 의해 심어졌으며. 이 작업은 1940년대에 수학적 추론의 추상적 본질에 기반한 프로그래밍 가능한 디지털 컴퓨터의 발명으로 절정에 달했습니다. AI 연구 분야는 1956년에 존 매카시가 제안한 것으로, "기계를 인간 행동의 지식에서와 같이 행동하게 만드는 것"이라고 정의했습니다.3, 인공지능의 종류와 기술인공지능은 진화 수준에 따라, 크게 약한 인공지능 (Weak AI), 강한 인공지능 (Strong AI), 초인공지능 (Super AI) 등 세 가지로 구분할 수 있습니다. 약한 인공지능은 스스로 사고하며 문제를 해결할 수 있는 능력이 없는 컴퓨터 기반의 AI입니다. 강한 인공지능은 스스로 사고하며 문제를 해결할 수 있는 컴퓨터 기반의 AI입니다. 초인공지능은 강한 인공지능이 진화한 형태로, 인간보다 1000배 이상 뛰어난 지능을 가진 AI입니다. 인공지능의 기술은 다양한 분야에 적용될 수 있으며, 대표적으로 머신러닝 (Machine Learning), 딥러닝 (Deep Learning), 자연어 (Natural Language Processing), 컴퓨터 비전 (Computer Vision), 로봇공학 (Robotics) 등이 있습니다.
기계공학
Q. 기계에서 사용하는 베어링의 역할은 무엇인가요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.베어링은 물체의 회전을 돕는 부품으로서기계 내부에서 회전하는 '샤프트'를 지지하는 부품입니다.베어링을 사용하는 기계에는 자동차, 비행기, 발전기 등이 있습니다.냉장고, 진공청소기, 에어컨과 같은 가전제품에도 베어링이 사용됩니다.이러한 기계에서 베어링은 바퀴, 기어, 터빈, 로터 등다양한 부품이 장착된 '축'을 지지하여 축이 원활하게 회전할 수 있도록 돕는 역할을 합니다.다양한 유형의 기계에 수많은 회전하는 "샤프트"가 사용되기 때문에베어링은 "기계 산업의 필수품"으로 알려진 필수 부품이 되었습니다.베어링은 눈에 잘 띄지 않는 것처럼 보이지만 실제로는 필수적인 부품입니다.베어링이 없다면 우리는 정상적인 생활을 영위할 수 없습니다.베어링의 핵심적인 두 가지 주요 기능이 있습니다:마찰을 줄이고 회전을 부드럽게 유지회전하는 '샤프트'와 지지대 사이에 마찰이 발생하는데,그 사이에 베어링을 설치하여 마찰을 줄여 회전을 더 부드럽게 하고 에너지 소비를 줄입니다.이것이 바로 베어링의 기능입니다.회전 지지대를 보호하고 회전하는 "샤프트"를 올바른 위치에 유지회전하는 '샤프트'와 그 지지 구조는 상당한 양의 힘을 견뎌냅니다.베어링은 이 힘으로 인한 회전 지지대의 손상을 방지하고 회전하는 '샤프트'를 올바른 위치에 유지하도록 도와줍니다. 이러한 베어링의 기능 덕분에 기계를 오랫동안 반복적으로 사용할 수 있습니다.기계에서 사용되는가장 일반적인 베어링에는볼베어링과 롤러베어링 형태가 있습니다.일반적인 대부분 경우에 볼베어링이 적용되고롤러 베어링은 하중이 아주 많이 걸리는 상황에서 자주 사용 됩니다.
기계공학
Q. 산업용로봇이 주로 제조업에 쓰이는 이유는 무엇일까요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.더 크게 본다면스마트 팩토리를 생각해볼 수 있는데요.스마트 팩토리는 정보통신기술 (ICT)과 사이버-물리 시스템 (CPS)을 결합하여 제조 공정을 최적화하고 자동화하는 새로운 형태의 팩토리입니다. 인공지능 (AI)과 로봇을 활용하여 공장 내 설비와 기계에 센서 (IoT)가 설치되어 데이터가 실시간으로 수집, 분석되어 공장 내 모든 상황들이 일목요연하게 보이고 (Observability), 이를 분석해 목적된 바에 따라 스스로 제어 (Controllability)되는 공장을 말합니다. 스마트 팩토리는 제조업의 현재와 미래를 바꾸고 있습니다.스마트 팩토리란 인공지능과 로봇이 만들어내는 미래의 제조업이라고 할 수 있습니다. 스마트 팩토리는 센서, 인공지능, 로봇, 클라우드, 엣지 컴퓨팅, 빅데이터, 사이버-물리 시스템, 블록체인, 5G 등의 다양한 기술들이 융합되어 공장의 데이터를 수집하고 분석하고 제어하고 학습하는 공장입니다. 스마트 팩토리는 제조업의 현재와 미래를 바꾸고 있으며, 다양한 산업 분야에 적용되고 있습니다. 스마트 팩토리는 제조업의 효율성, 품질성, 안전성, 친환경성 등을 높이는 데 기여할 뿐만 아니라, 새로운 비즈니스 모델과 가치 창출의 기회도 제공합니다. 스마트 팩토리는 제조업의 혁신과 경쟁력을 높이는 핵심 요소로 인식되고 있으며, 시장 규모와 성장률도 높습니다.
기계공학
Q. 앞으로 미래에로봇이얼마나 실생활에
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.실생활에 들어오는 로봇이라면결국에는 휴머노이드를 생각할 수 있습니다.다양한 산업 분야에서 인력 부족과 위험한 환경에서의 작업 수행을 위한 자동화 수단으로의 요구와 함께, 인간과 로봇 간의 상호 작용 연구가 증가함에 따라 유래되었습니다. 또한, 노인 인구의 증가와 의료 서비스 수요 증가에 따른 의료 로봇의 필요성도 휴머노이드의 발전을 촉진하는 요인 중 하나입니다.휴머노이드의 발전은 로봇공학, 인공 지능, 재료 공학 등 다양한 기술 분야의 연구와 혁신에 의해 이루어지고 있습니다. 초기에는 주로 정적인 형태의 로봇이 개발되었으나, 최근에는 동적인 움직임과 상호 작용을 수행하는 고급 휴머노이드가 등장하고 있습니다. 이러한 발전은 인간과 로봇 간의 협력과 상호 작용의 확대를 가능하게 하고 있으며, 휴머노이드가 산업, 의료, 교육 등 다양한 분야에서 보다 널리 사용되도록 이끌고 있습니다.