안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
기계공학
Q. 에어컨 실외기 팬쪽에 물 뿌려도 되는건가요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.말씀대로 실외기 에서는실내기에서 뽑아낸 열과압축기로 부터 발생 된 열을 모두 코일을 통해 냉각시키는 기능을 합니다.따라서 팬이 서늘한 장소에서 작동이 잘되야 하는데요말씀대로 식혀주면 좋긴합니다다만 팬에 물을 뿌릴 경우팬 자체 전기접점에 누전에 의한 고장/ 화재 발생 가능성이 있으며또한실외기 내부 압축기 연결 결선 부분에도 누전 발생 가능하므로바로 물을 뿌려주는건 좀 위험합니다.실외기 형상에 따라 실외기 코일이 보이는 형상이라면 코일에 물을 좀 뿌려주는건 좋을 수도 있지만코일에만 물을 뿌릴 수 있는 구조는 거의 없기에안타깝지만 물 뿌리는 것은 위험하겠습니다.
기계공학
Q. 펌프나 밸브에서 케비테이션이 무엇인가요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.케비테이션 이란 일명 공동현상으로주로 펌프에서 발생합니다.펌프 내부에서 낮은 압력에 의해유체내에서 공기방울이 발생하여 펌프에 충격을 주는 현상인데요.공기방울은 결국 펌프 임펠러를 거치면서높은 압력의 환경으로 변화하면서 없어집니다만공기방울이 파괴되면서 급격하게 액체로 다시 변하게 되는데이때 충격이 발생하고그 충격으로 펌프 임펠러에 침식작용을 일으켜 구멍을 발생시킵니다.케비테이션 발생이 장비에 미치는 영향으로는1, 진동 및 소음발생 펌프의 임펠러 부분에서 소용돌이 발생에 따른 소음/ 진동 발생 이때 발생하는 소음/진동은 설비 전반에 데미지를 발생2, 펌프 성능저하 케비테이션이 유체의 흐름을 방해하여, 펌프 성능저하를 일으킵니다. 토출유량 저하, 토출 압력저하3, 임펠러 손상 지속적 케비테이션이 되면, 임펠러에 지속적 충격으로 작은 구멍이 발생하여 펌프 성능저하 및 임펠러 파손 위험성 증가 됩니다.방지대책으로는1, 펌프 흡입압력 높임 펌프 흡입구 압력을 요구흡입압력 이상 유지2, 이송 유체 온도를 내림 유체 온도가 높을 수록 케비테이션 발생률이 높으므로, 펌프 흡입측으로 들어가는 유체에 열교환기 설치로 유체온도를 냉각 후 이송3, 흡입배관 관경을 늘려 손실을 감소 배관 관경이 작으면 유체속도가 증가하므로, 속도증가에 따른 배관내 압력 감소로 케비테이션 발생 따라서 배관관경 유체의 증기압보다 낮아지도록 유지가능한 사이즈로 크게 설치4, 흡입배관 간단구성 통한 흡입양정손실/ 마찰손실 최소화 흡입축 부착물을 줄여 최대한 간단하고 마찰손실이 발생 안하도록 설계5, 펌프 회전속도 낮춤 속도가 낮아지면 압력이 높아지므로, 펌프 회전속도를 낮춰 유체 증기압보다 낮아지지 않게 유지 대신 최소유체공급량을 만족할 만큼의 속도는 준수해야함6, 편흡입을 양흡입 으로 바꿈 편 흡입에 따른 편심에 따른 케비테이션 발생가능하므로 양흡입으로 변경등으로 정리 가능합니다.케이테이션 점검할 때는1, 소음여부 점검2, 진동여부 점검3, 펌프 공급유량 및 압력 저하상태를 점검하고어느 사항이라도 발생한다면, 케비테이션이 발생하는 상황이 아닌가 의심해봐야 합니다.
기계공학
Q. 탈선의 원인으로는 어떤것들이 제일 많은지 궁금합니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.열차 탈선 사고를 유발하는대표적인 요인을조면선로전환기 고장기관사의 신호위반기관사의 과속선로상 장애물철도차량의 차륜파손신호시스템 고장 등다양한원인으로 발생가능합니다.1건의 사고 당여러가지 사고 요인이복합되어 발생하는 경우가 대부분입니다만과거는 철도차량, 철도시설, 철도신호 등하드웨어적 문제로 발생경우가 많았다면최근에는 안전관리나 인적요인으로 인한사고비중도 높은 추세입니다허나 지금 계절 경우라면 탈선의 가장 큰 원인으로 선로 때문이라는 의견이 대부분입니다. 폭염때문에레일이 열에 의해서 변형되는 현상을 좌굴현상(방향 틀림)이라고 합니다. 정확히는 구조재의 압축 응력이 한계값에 도달하면 압축 방향으로 직각인 변화(휨 변위, 면의 변위)가 급격히 증대하는 현상인데요. 인간의 몸으로 비유하면 무거운 물체를 이었을 때 척추가 휘는 원리랑 비슷합니다.특히 구배 혹은 급곡선 구간에는 차량의 원심력에 의한 횡압이 작용하기 때문에 좌굴현상이 심하게 발생합니다. 좌굴현상은 급하구배에서 평탄선으로 이어진 곳이나 하구배에 이어 상구배로 변하는 장소, 평탄선에서 급상구배로 변하는 장소에서 발생하기 쉽습니다. 이러한 좌굴현상을 예방하기 위해서 레일 온도를 방열장치로 전달하는 '이음선', 방열판 외부로의 대류 및 복사 열전달이 가능하도록 표면적을 넓게 형성시킨 방열장치와 열차풍에 의한 자연냉각시키는 '레일 온도 조절 장치', '좌굴 감시 시스템' 등의 관련 연구가 진행중이며, 이 밖에 승객들의 안전과 연결되는 만큼관련해서 여러가지 연구가 진행되는 것으로압니다
기계공학
Q. 해상풍력발전기 일괄설치선 과정에 대해 질문드립니다
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.해상풍력발전기는2가지 방식으로 나뉩니다.1, 고정식 터빈을 받치는 수직기둥에 해저에 고정되는 방식으로수심이 낮아 해저에 접근이 용이한연안지역에 주로 이용되는 방식입니다.연안에 설치될 풍력발전기의 기초를 파일로 박아서 만든 후 기존에 만들어진 풍력발전기를 고정시키는 방식입니다.완제품을 바로 크레인으로 세우는 방식과자가조립식 크레인을 타워하부 고정시킨 후 분할된 구조물을 들어올려 쌓아가듯 설치하는 공법이 있습니다.2, 부유식 풍력발전기 수직기둥이 해저에 고정되지 않고 수중에 떠있는 방식으로 해저에 설치된 케이블로 일정위치 범위에 떠있도록 하는 방식입니다 부유식은 크게 세가지 유형으로 구분됩니다.반잠수식수심 약 40-50미터인 해역에 설치가능하며, 육지에서 조립가능하고, 설치/계류에 필요비용이 낮으나상대적으로 구조가 복잡하여 생산단가가 높고 파도에 의한 움직임이 큽니다.TLP(tention leg platform)방식수십 약 50-60미터 해역에 이용되며, 구조물 질량이 작아 생산비용이 낮음역시 육지조립가능하고 구조적 안정성이 높으나 설치/유지보수 과정이 복잡한 단점이 있습니다.SPAR 방식수십 80-100 미터 깊은 해역에서 이용되는 방식으로간단한 구조이므로 설치비가 낮고 구조적 안정성이 좋아 파동이 적게 발생합니다. 해안 조립/유지보수 제한적이고, 일정깋이 이상에서만 설치가능하며, 설치과정에 대형 리프트 크레인이 필요한단점이 있습니다.
기계공학
Q. 움직이는 자동차에서 통화, 데이터가 잡히는이유
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.말씀하시는 부분은 결국무선통신 부분인데요무선 통신에서 가장 많이 사용되는 전파는 무선 주파수 스펙트럼을 이용한 전파로, 라디오파, 마이크로파, 적외선, 적외선, 초음파 등이 있습니다. 이 중에서도 라디오파는 일상적으로 많이 사용되며, 무선 인터넷, 블루투스, 휴대폰 통화 등 다양한 응용분야에서 활용됩니다.무선 통신에서 전파의 주파수는 매우 중요한 역할을 합니다. 고주파수의 전파는 짧은 파장을 가지고 멀리 전파되지 않지만, 대역폭이 넓어 대량의 데이터를 빠르게 전송할 수 있습니다. 반면에 저주파수의 전파는 멀리 전파되지만 대역폭이 좁아 속도가 느립니다. 따라서 응용에 따라 적합한 주파수를 선택하여 사용해야 합니다.통신 사업자들 선정하는 소식들 보면각각 어떤 주파수 어떤 주파수를 할당 받기 위해 경쟁한다 등의 뉴스를 접하셨을텐데요그때의 주파수가 위에 나열한 고주파수 저주파수 등의 파장에 따른 주파수 대역입니다.그런 주파수에 따른 전파는안테나를 통해 송수신되며, 안테나의 설계와 성능은 통신 품질에 큰 영향을 미칩니다. 안테나의 크기와 형태, 방향성, 효율 등을 고려하여 최적의 안테나를 설계해야 합니다.각각의 구역마다 빈자리가 없도록 기지국을 설치하여통화 및 인터넷 통신을 가능하도록각 통신사업자가 기지국을 건설하는데요.일반적인 지역 외구조적으로 막히고 전자장비에 따른 방해전파가 많은 엘리베이터 같은 경우는통화는 그렇다하더라도 특히 데이터통신이 잘 안되는 경우가 많습니다.엘리베이터 내에 별도로 기지국 연결이 되지않는 다면 더욱 그러하겠습니다.이렇게 각각 통신사의 기지국 설치 위치, 성능에 따라통화와 데이터 통신의 품질에 영향이 크겠습니다.