안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
기계공학
Q. 경유자동차들의 공통된문제인것 같은데
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.디젤 엔진이 겨울에 특히 소음이 커지는 이유를 열거해 봅니다.1, 엔진오일 점도 증가 온도 하강으로 엔진 오일 입자들이 두꺼워 지면서, 오일펌프가 엔진을 통해 오일 순환이 힘들어집니다.따라서 오일 압력이 하강하고, 엔진 부품이 제대로 윤활되지 못하여 엔진 소음이 증가 가능합니다.이 소음을 잡기 위해서는 동절기용 디젤 엔진 오일 사용이 중요 합니다.2, 디젤 연료의 특징 디젤 연료는 추운 온도에서 더 쉽게 흐르도록 제조되기는 했으나, 휘발유와 비교 시 엔진 마모를 증가시키고, 소음을 증가시킬 수 있는 더 많은 첨가제가 들어가 있습니다. 예를 들면 연료 침전물 제거위한 세정제가 첨가제 중 하나입니다. 이 소음을 잡기 위해서는 겨울용으로 제조된 고품질 디젤연료를 사용하는 것이 방법이나, 국내에서는 불가하여 어쩔 수 없는 부분입니다.3, 엔진수명, 유지보수상태/ 유사오일 사용 등 엔진 노후화 따른 효율 하락으로 소음 발생 가능합니다.정기적 오일 교환 및 검사 같은 유지보수 관리 고품질 엔진오일 사용으로 적절한 윤활 유지/엔진 마모위험 감쇠 로 소음 감소 가능.4, 그외 엔진 소음 감소법 물리적 방법으로 엔진룸에 흡음재 시공 방법이 있습니다. 차음 전문업체에서 차량용 어쿠스틱 폼 같은 방음소재로 시공을 하는데 노후 차량 및 튜닝으로 인한 소음수준 상향된 차량 소유주에게 좋습니다.정리하면엔진오일 점도증가, 게절과 안맞는 엔진오일 사용, 엔진의 주기적 마모 등 다양한 원인으로 겨울철에 소리가 심해질 수 있습니다.
기계공학
Q. ITX, GTX, KTX의 차이점이 궁금합니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.기차들 마다 명칭이 너무 많아서 혼돈스러운 분이 많으시기에각 열차들 명칭들 열거해 보겠습니다.1, KTX(Korea Train Express) Korea Train Express의 약자로, 한국철도공사가 운영하는 대한민국의 대표 고속철도 시스템입니다. 2004년 4월 1일 개통된 이래, 한국의 대중교통 시스템에 혁신을 가져왔으며, 현재는 서울을 중심으로 부산, 대구, 광주 등 주요 도시를 연결하는 중요한 역할을 수행하고 있습니다.고속성: 최고 영업 속도 305km/h로, 빠르고 편리한 이동을 제공합니다. 서울에서 부산까지 약 2시간 30분, 서울에서 대구까지 약 1시간 40분 정도 소요됩니다. (서울-부산, 서울-대구, 서울-대전 등(전국 주요 도시를 연결))편안함: 넓은 좌석, 개별 컨센트, 무료 Wi-Fi 등 편안한 승차 환경을 제공합니다.안전성: 최첨단 기술을 적용하여 안전한 운행을 보장합니다.다양한 선택: 특실, 일반실 등 좌석 등급을 선택할 수 있습니다.친환경: 저탄소 배출로 환경 보호에 기여하고 있습니다.요금 SRT보다 다소 높음2, GTX(Great Train eXpress)GTX는 Great Train eXpress의 약자로, 서울을 중심으로 수도권의 남북과 동서를 X자로 잇는 수도권 광역급행철도를 의미합니다. 지하 40m 아래에 터널을 뚫어 노선을 직선화하여 평균 시속 101km, 최고 시속 180km의 속도로 운행하는 신개념 광역교통수단입니다.빠른 속도: 기존 지하철보다 3~4배 빠른 속도로 서울과 수도권을 연결합니다.직선화된 노선: 곡선을 최소화하여 빠른 이동 시간을 제공합니다편리한 환승: 기존 지하철 및 다른 교통수단과 편리하게 환승할 수 있습니다.쾌적한 승차 환경: 넓고 쾌적한 차량으로 편리한 이동을 제공합니다.3, SRT(Super Rapid Train)SRT는 Super Rapid Train의 약자로, 새로운 고속철도 운영회사인 SR이 운영하는 열차(SR Train)을 의미합니다. 2004년 KTX 서비스 시작 이후 2016년에 도입된 SRT는 시속 330km/h의 최고 영업 속도를 자랑하며, 대한민국 최고의 고속철도로 자리매김했습니다.압도적인 속도: 빠른 속도로 목적지에 도착할 수 있습니다.편안하고 쾌적한 승차 환경: 넓은 좌석과 다양한 편의시설을 갖추고 있어 편안하게 여행할 수 있습니다.다양한 노선: 서울을 중심으로 주요 도시들을 연결하는 다양한 노선을 운행합니다. (수서역을 기점으로 부산역, 진주역, 포항역, 광주송정역, 목포역, 여수엑스포역까지 운행)안전과 신뢰: 최첨단 기술을 적용하여 안전하고 정확한 운행을 제공합니다.4, ITX ( Intercit Train Express) ITX 는 Intercit Train Express 의 약자로, 도시간특급열차로 해석됩니다. 한국철도공사가 운영하는 간선철도입니다. 경춘선의 ITX-청춘과 ITX-새마을이 운영 중에 있는데, 이전 무궁화호 보다 조금 더 빠르고 더 객실이 편한 열차라고 보시면 됩니다.
기계공학
Q. 위험물 기능사가 대학가는데 도움 줄까요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.글쎄요가산점 주는 학교에 따라 관련 입시요강에서 적용되는 자격증을 따야 인정이 되지요위험물 기능사와 자동차 관련 학과는 전혀 상관이 없는데요.자동차 관련은 자동차 공학과 및 기계설게, 메카트로 닉스 관련입니다.그렇다면 만약 관련 자격증이 가산점을 준다치더라도관련 자격증이라야 가산점이 붙을 텐데요고나련 자격증은일반기계기사, 자동차정비기사, 기계설계기사, 사출금형설계기사, 메카트로닉스 기사 종목이지위험물처리기사 방면은 관련이 아니므로수시에서 면접 및 서류 학생부, 자기소개서에 기술 하더라도관련 없는 자격증은 별 도움이 되지 않을 것으로 판단됩니다.
기계공학
Q. 기계 효율성을 높기이 위해서 dfm과 fem을 한다고 했는데 이건 뭔가요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.DFM(Design for Manufacturability)은제품을 보다 경제적이고 용이하게 생산할 수 있도록 제품을 설계하는 방법으로전체 제조공정에 제품 단순화, 동시공학, 가치공학 등의 개념을 적용하여설계부서와 생산부사간의 걸림돌을 제거 하는 것입니다.반도체 제조공정에서의 DFM 을 예로 들자면반도체 제조 공정에서 발생하는 여러가지 노이즈를 염두에 두고 집적 회로를 설계하는 것을 의미합니다.이상적이지 않은 실제 칩 제조공정을 고려하여, 높은 수율의 Chip을 공정 할 수 있도록 하는 설계 방법론입니다.더 미세한 공정을 할 수록, 더 난이도가 높아지고.. 작은 노이즈에도, 작은 먼지에도 크게 영향을 받게 됩니다.그래서 미세공정이 어렵고, 미세공정에서 수율이 안 나오고,수율이 안 나오니 양산이 어렵고, 양산이 어려우니 Chip이 비싸지고이렇게 비싸진 Chip은 주식, 경제, 정치에 영향을 끼치고 있습니다.FEM 은 (Finite element method ) 로서FEA (Finite element analysis/) 라고도 칭하는데요유한요소 해석 이라 칭합니다.유한요소 분석은 구조나 구성요소를 더 작고 유한한 크기의 요소로 나누어복잡한 엔지니어링 문제를 해결하는데 사용되는 수치작 방법으로수학 방정식과 계산알고리즘을 적용하여 FEA는 개별요소가 서로 상호작용 하고 적용된 하중 및 경계조건에 응답하는 방식을 시뮬레이션 하게 되고그 결과 응력 분포, 변형, 열전달 및 기타 성능 매개변수에 대해 중요한 정보를 취득 가능합니다.기계설계에서 FEM 의 장점 성능평가 : FEM 을 토해 물리적 프로토타이핑 전에 설계 성능 평가/ 최적화 통해 개발시간/비용 감소 가능설계최적화 : 설계를 반복적 분석/수정함으로써 약점을 식별/형상 최적화 통해 구조적 무결성/효율성 증대예측 분석 : 다양한 작동 조건에서 구조 또는 구성요소가 어떻게 작동할 지 예측하여 엔지니어가 정보에 입각한 설계 결정을 내리고 안정성을 높일 수 있도록 함비용절감 : 설계를 가상으로 시뮬레이션 하고 평가함으로써, FEM 는 비용이 많이 소모되는 물리적 테스트 및 프로토타입의 필요성을 최소화하여 비용절감효과 증대.정도로 요약 가능하겠습니다.
기계공학
Q. 로봇 제어에서 불 안정성은 어떤게 있을까요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.로봇의 성능을 최적화하는 과정에 사람을 포함시킴으로써, 인적 요소(Human factor)를 로봇의 제어 알고리즘에 충분히 반영하는 방법인 힐로(HILO, Human-in-the-loop optimization)에 대한 연구가 진행 중입니다.로봇은 이제 우리 일상에서 쉽게 만날 수 있으며 인간과 로봇이 서로 복잡하게 상호작용하는 경우가 빈번하게 발생하고 있습니다. 공장에서 협동 로봇과 사람이 함께 물건을 들어 나르기도 하고, 반자율주행 자동차의 운전자는 제어알고리즘과 동시에 차량을 운전합니다.웨어러블 로봇의 경우에는 로봇과 사람이 함께 하나의 동작을 만들어내는 극단적인 경우입니다. 이외에도 사람과 로봇이 어우러져 협동하는 경우는 흔하게 찾아볼 수 있다.이처럼 로봇이 사람과 복잡한 상호작용을 하게 되면, 로봇의 성능을 원하는 만큼 이끌어내기가 쉽지 않습니다. 사람마다 서로 다른 행동 특성이 로봇의 동역학적인 특성에 영향을 끼치기 때문입니다. 이 경우, 로봇이 사람과 동떨어져 동작하는 것보다는 로봇의 정밀도나 안전성을 확보하는 것이 훨씬 까다로워 집니다. 우리가 흔히 보는 바리스타 로봇이 유리장 안에 갇혀 있는 이유이기도 합니다.이와 같은 문제를 해결하기 위하여 HILO(Human-in-the-loop optimization) 방법이 제안됐습니다. 로봇과 사람을 별개의 시스템으로 간주하는 것이 아니라, 하나의 통합된 시스템으로 간주하여 최적화를 진행하는 방식입니다.이를 통해 HILO 방법은 로봇과 사람이 상호 작용하는 시스템을 제어함에 있어 ‘개인 맞춤형 자동 최적화’라는 혁신적인 방향성과 가능성을 제시했습니다.