안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
기계공학
Q. 선풍기의 날이 회전하는 원리가 뭘까요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.선풍기 작동 원리는 여러가지 원리의 합작품으로 볼 수 있습니다.나열해 본다1, 공기이동 회전 샤프트에 블레이드가 장착되어 있 전원이 공급되면 공기를 가르면서 회전하게되는데 이는 우리가 약한바람으로 인식하는 공기흐름을 생성합니다.2, 모터 파워 선풍기 모터가 원동력입니다 전기 에너지를 기계 에너지로 변환해서 블레이드를 회전시키는데요. 선풍기 모터는 공기마찰과 블레이드 설계 형태의 저항을 극복해야하기때문에 이것은 에너지 보존 법칙에 따라 설계됩니다.3, 공기역학 디자인 설계 선풍기 블레이드 모양과 디자인은 효율적인 공기 흐름에 중요한데요 공기역학적 원리에 의하면 곡선형 블레이드는 한쪽에 더 낮은 압력을 만들어, 더 높은 압력쪽으로 움직이게 만듭니다. 이 압력차에 따라 우리가 느끼는 바람을 생성하게 됩니다. 베르누이 정리에 따라 설계 됩니다.4, 순환 및 대류 공기 순환을 통하여 따뜻한 공기는 상승하고, 차가운 공기는 하강하는 과정을 더 활성화시켜 실내 열분포를 개선합니다.5, 제어 메커니즘 최근 선풍기는 공기흐름의 속도 및 방향을 제어 가능한설정이 있는데 설정이 높을 수록 바람이 강해지고, 낮을 수록 부드럽고 조용하게 작동하는 자동 인버터 방식으로 볼 수 있습니다.
기계공학
Q. 정밀 가공과 일반 가공의 차이는 무엇입니까.?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.금형가공에서의 가공을 주안점으로 해서 본다면1, 정밀 금형 금형 가공에 있어 매우 높은 정밀도가 요구되며 구체적인 정의에 대한 통일된 기준은 없습니다. 제품 요구 사항이 상대적으로 높고 제품 치수가 엄격합니다. 좋은 제품 일관성, 높은 마감 요구 사항, 복잡한 구조 및 내구성은 정밀 금형의 기본 요구 사항이며 허용 오차는 -0.001에 도달할 수 있습니다. 일반 사출 금형과 비교하여 정밀 사출 금형은 가공 장비 및 가공 방법면에서 매우 다릅니다. 예를 들어 일반 사출 금형에 사용되는 가공 방법은 와이어 절단이지만 정밀 사출 금형의 경우 느린 와이어 보행이 필요할 수 있습니다.2, 정밀 금형 가공의 기본 특성자동차 패널, 항공기 부품, 장난감 및 가전제품과 같은 일부 제품은 복잡한 형상과 표면을 가지고 있습니다. 형상의 표면은 다양한 표면으로 구성되며 일부 표면은 수학적 계산 방법으로 처리되어야 합니다금형은 일반적으로 암 금형, 수 금형 및 금형 베이스로 구성되며 일부는 다중 접합 모듈일 수 있습니다. 상하 금형의 조합, 인서트와 캐비티의 조합, 모듈의 조합은 모두 높은 가공 정확도를 요구합니다. 정밀 다이의 치수 정확도는 종종 μ 등급 m까지입니다.정밀 금형 가공에는 많은 공정이 있습니다. 밀링, 보링, 드릴링, 리밍, 태핑 및 기타 공정은 항상 금형 가공에 사용됩니다프로파일링 처리: 때로는 금형 생산에 도면이나 데이터가 없으며 실제 개체에 따라 프로파일링 처리를 수행해야 합니다. 이를 위해서는 높은 복사 정확도와 변형이 필요하지 않습니다고경도 금형의 주요 재료는 대부분 고품질 합금강으로 만들어지며 특히 수명이 긴 금형은 종종 Crl2, CrWMn 및 기타 ledeburite 강철로 만들어집니다. 이러한 종류의 강재는 블랭크 단조, 가공, 열처리에 이르기까지 엄격한 요구 사항을 가지고 있습니다. 따라서 가공기술의 준비도 무시할 수 없으며, 열처리 변형도 가공에 있어서 심각하게 다뤄야 할 문제이다.많은 정밀 금형의 주요 치수는 경사를 허용하지 않지만 금형은 일반적으로 공차 영역과 기어 설치 기둥과 같은 작은 경사를 최대한 활용합니다. 디지털 모델을 구축할 때 공차 조정에 주의해야 합니다.일반적인 금형 가공 및 제조 방법에는 특정 요구 사항이 많지 않을 수 있습니다.
기계공학
Q. 복합 소재를 가공할 때 발생되는 문제점은 무엇이 있을까요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.복합소재는 두 종류 이상의 소재를 복합하여 우수한 성질을 갖도록 한 재료로서 대표적으로 탄소섬유와 레진(Resin)으로 이루어진 탄소섬유강화 플라스틱(CFRP)과 유리섬유와 레진의 복합재인 유리섬유 강화 플라스틱(GFRP)이 있으며 가볍고 기계적 성질이 우수하며 내부식성 및 피로 저항성이 우수합니다만1, 문제점일반적인 금속과 달리 가공 시 부스러기 형태의 칩이 다량 발생한다는 점인데. 고경도이면서 열전도도가 낮은 섬유 강화재로 인해 고열이 발생해 공구 마모가 빠르게 진행된다는 점입니다. 또한 높은 강도와 탄성계수, 이종재의 불균질성은 과도한 진동을 유발시키고, 복합소재의 구조적 요소는 표면박리, 뜯김, 버(Burr)와 같은 가공결함을 발생시킵니다.2, 해결책다이아몬드 코팅 나노 크리스탈 다이아몬드(NCD) 코팅 기술로 공구 코팅을 하는 방법입니다. Hv8,000 이상의 고경도 나노 다이아몬드 코팅으로 공구 마모를 억제해 공구 수명이 우수하고 인선부의 절미를 유지시켜 가공 결함 억제에 도움을 줍니다. 저절삭 부하 및 절미형의 최적 인선형상 설계로 층간박리 및 버 발생과 같은 가공결함을 억제해 줍니다.복합소재 전용 엔드밀 적용NCD 코팅으로 처리한 복합소재 가공에 최적화된 여러형식의 엔드밀을 적용 구비하여공구의 급격한 마모 및 소재 격자 구조에 따른 가공 품위 저하에 대비해야 합니다.
기계공학
Q. 인터넷 뱅킹 등 장애가 발생되는 원인은 무엇인가요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.외부적으로는단순히 전산장애 라고 발표하고 마는 경우가 대부분 입니다만내부 프로그램 자체 오류 네트워크 장비 상 L4 스위치 오류네트워크 연결 라우터 포트 손상 등 이유는 여러가지입니다.진짜 물리적으로 장비의 손상에 따른 오류 들은데이터센터 노후 나 열관리 배출을 못하여서버가 다운되는 경우가 있으나실제 요즘같은 경우는전산망 시스템 상악성코드 가 잠복해있다가 시스템을 파괴하거나악성코드 감염 PC 에 의한 D도스 공격에 따라 서버 시스템 트레픽을 증가시켜 서비스를 마비시키는 경우도 아직 많습니다.결국 헤킹에 의한 피해라 할 수 있는데금융권 특성 상 헤킹이라는 단어가 나오자마자신뢰성에 문제가 생기는 부분이기에발표하지 않는 부분도 많습니다.
기계공학
Q. 선박을 건조하기 위해 사용되는 기술은 무엇이 있나요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.우선선박의 전체 건조 과정은설계 → 강재 적치 및 절단 → 조립 → 의장 → 도장 → 탑재 → 진수 → 안벽의장 → 시운전 → 명명식 및 인도의 과정으로 진행되나말씀하시는 기술 부분만 떼서 본다면1, 강제 적치 및 절단/ 가공 설계도면이 완성되면 우선 가공 공정에 들어가는데 배의 외형을 만드는 것으로, 선체 구조를 구성하는 강재(철판)를 절단하고 변형시키는 공정 가공의 3단계는- 전처리 : 제철소에서 입고된 철판을 절단하기 전에 표면을 깨끗하고 균일하게 만들어 도장을 하는 과정- 절단 : 철판을 절단하기 위해 플라즈마(Plasma), 레이저, 가스, 워터제트 등을 이용하여 절단- 곡 작업 : 절단을 마친 철판을 곡선으로 만드는 작업2, 조립 선박의 조립은 절단된 강재를 용접하여 대형 블록(Block)으로 만드는 과정입니다.조립 공정은 크게 배재 작업, 취부 작업, 용접 작업, 검사 작업 4가지로 구분됩니다- 배재 작업 : 배의 외판을 만들기 위해 철판을 가져오는 작업- 취부 작업 : 용접하기 전 도면대로 가용접하는 작업* 취부 : 용접 직전에 부재(구조물의 뼈대를 형성하는 재료)를 정위치에 설치하는 것- 용접 작업 : 가장 많은인원이 투입되어 각 부재들을 서로 접합하는 작업- 검사 작업 : 용접 작업 후에 선주가 완성된 블록의 상태를 검사하는 작업'3, 의장의장이란 선박의 각종 기계장치와 배관, 전기설비 등 모든 의장품을 설치하는 공정입니다.- 기장(기관의장) : 선박 기관부에 배치되느 주기관, 보조기관, 발전기 등 각종 기관 및 기기를 설치하는 작업- 선장(선체의장) : 기관부, 선실을 제외한 모든 기기의 설치 및 배관 시공- 선실의장 : 선실내부, 조타실 작업- 전기의장 : 선박에 사용되는 각종 전기 및 전자장비의 설치, 이를 운용하기 위한 배선 작업선행의장이란 도크 탑재 전 블록상태에서 이루어지는 작업을 말합니다.* 도크 : 선체의 각 부분(블록, Block)을 모아 조립하고, 선체가 완성되면 물을 채워 배를 띄우는 등 선박건조의 핵심역할을 하는 대규모 웅덩이 형태의 생산 설비선행의장의 장점은 블록조립 중에 공사를 진행하기 때문에 선박 건조기간이 단축되고 작업하기 용이한 점이 있습니다.반대로 후행의장은 턴오버(turn over) 시점에 의장작업을 하는 것을 뜻합니다.* 턴오버 : 블록 탑재를 위해 180도 턴하는 것4, 도장도장이란 스프레이, 붓 등을 이용하여 페인팅을 하는 것입니다.선박은 해수에 장시간 노출되면 염분으로 인해 부식이 일어납니다. 부식 방지를 위해 각종 표면처리 작업과 페인트칠을 합니다.선박도장은 선박의 기능 유지를 위해 특수 도료를 사용합니다.특히, 선박 하부 부분은 운항 시 각종 해조류나 해양생물 부착(따개비 등)에 따른 마찰손실로 인해선박용 연료를 더욱 소모하게 하므로, 관련해서 부착방지 기능도 있는 도료도 요즘엔 많이 사용됩니다.5, 탑재탑재란 크레인으로 중량물을 운반하는 것을 말합니다.주로 블록, 구조물, 장비, 자재 등을 건조 중인 선박 위나 도크장에 올리고 내리는 일을 말합니다.앞선 과정에서 완성된 선박 블록들을 도크로 옮겨서 순서에 맞게 탑재합니다.6, 진수란 도크에서 완성된 선박을 처음 물에 띄우는 것을 말합니다.선박건조는 공법에 따라 물 위에서 선박을 건조하는 플로팅 도크, 땅에서 선박을 건조하는 육상건조공법 등이 있습니다.육상에서 건조한 선박은 도크에 물을 채워 바다로 띄우고, 플로팅 도크에서 조립된 선박은 플로팅 도크를 가라앉힌 후 선박을 끌어냅니다.7, 안벽의장안벽이란 선박을 해안에 접안시켜 의장작업을 할 수 있도록 콘크리트 등으로 만든 구조물입니다.진수 후에 안벽에 선박을 접안하고 파이프 설치, 선실 인테리어 등의 작업을 실시합니다.8, 시운전전원을 공급하는 작업인 전장 시운전, 기관실에 설치된 주기관, 발전기 등 각종 기기를 가동 전 테스트하는 기관 시운전을 실시합니다.이후 해상에서 선박 성능을 최종 점검합니다.대략 크게 이런 과정을 거쳐 선박 건조가 이뤄집니다.이 큰 과정에서도 특히 용접이 중요한데선박 건조는 크게 소조립, 중조립, 대조립으로 나뉘고조립공정에서 사용되는 용접법으로는 크게SAW, FCAW 로 나뉩니다.소조립블록 상판과 하판, 옆판은 소조립단계에서 폭 2-3미터, 길이 10-20미터 판재를 SAW 용접으로 판이음하고 판 이음 후 판재 위에 종 보강재인 앵글이나 T-bar를 취부한 후 수평 필릿 용접을 합니다.중조립하판을 기분으로 거더 및 웨브 등을 취부하여 용접하는 단계로이때 거더 및 웨브 이음부는 수직 필릿 용접이 적용됩니다.대조립 중조립된 블록위에 상판 및 옆판을 설치하는 단계로, 중조립 공정에서의 용접법들이 적용됩니다.이 과정에서 노하우가 상당히 많이 필요하고지금까지는 한국 조선의 노하우가 유지는 되고 있으나갈수록 관련인력이 외국으로 유출되고저기술 외국노동자의 유입에 따른 기술저하로 인해조선이 상당히 힘든 부분이 있습니다.