안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
Q. 유체 기계에서 캐비테이션을 방지하는 방법이 궁금합니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.일단 캐비테이션 발생 원인은유체압력이 증기압 이하로 떨어지면서 기포가 발생하는 것으로펌프 흡입 측 유효흡입수두(펌프가 흡입 측에서 유체증기압보다 높은 압력을 유지하는 여유수치) 가 충분치 않을 때발생하는 것으로펌프가 흡입 시 필요한 최소 에너지가 부족하다는 것을 나타냅니다.또한 흡입관 직경이 너무 작거나 해서 흐름이 좋지못할 때, 유속 증가 및 손실수두 증가로 인해 발생합니다.그외펌프가 유체공급원보다 높거나, 유체가 고온일 때 증기압이 높아져 발생 가능하므로캐비테이션 방지를 위해서는설계에서는펌프 설치 위치를 가능한 낮은 위치에 설치하여 유효흡입수두를 높이고흡입관 경로를 크기하여 유속을 줄이고 손실수두를 감소시킵니다.또한 펌프 선도에 따른 사양선택을 정확히 하여 사용지점의 요구사항에 부합하는지 확인해야 합니다.운전에 있어서는펌프 회전수 조절로 유속을 줄여 캐비테이션 방지를하고적용 유체의 온도를 관리하여 증기압 이하로 떨어지지 않게 유지해야합니다.
Q. 소방 점검에서 공기흡입형 감지기에 대해 궁금합니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.소방 점검 시의례적으로 화재감지기를 점검하는데요화재 감지기는열감지기 와 연감지기 두종류로 나눠지며말씀하시는 부분은 연기 감지기로 생각됩니다.일반적으로 현장에 적용되고있는연 감지기 작동방식은구조가 내부에 발광부와 수광부로 구성되고발광부에서 빛을 쏘고 수광부에서 빛을 감지하는데연기가 유입되면 빛이 산란되면서 수광부 도착하여 , 이 신호증폭에 따라 감지기가 작동합니다.따라서 소방점검시 연감지기 작동상태 점검은작대기 위에 연기분사형 스프레이를 달고감지기에 딱 대고 스프레이를 뿌리고 이때 감지기에 LED 등이 오면서 정상 작동하는 지 여부를 검사하게 됩니다.감지기가 울리면건물 내 화재경보 및 화재수신기에서 화재신호라고 오는 지 까지 확인합니다
Q. 장갑을 착용하고 하지 말아야 할 작업에는 어떤 것들이 있을까요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.일단 기계현장에 있어서왠만한 경우는 손 보호를 위해 각종 목적에 따라 다른 장갑을 반드시 착용하는 것이 맞습니다만경우에 따라 장갑을 끼면 좋지않은 경우가 있습니다.가장 조심해야할 부분은고속 회전체 장비 취급 부분입니다.모터의 풀리나 선반기계 등고속으로 회전하는 기계설비 관련 작업 시는장갑의 작은 토시하나라도 스치는 순간장갑 전체가 말리면서 손이 말려들어가게 되므로장갑을 끼지 않고 작업하는 것이 좋습니다.관련 장비를 유지보수할 경우에는 전원을 내리고 장비가 정지된 상태에서 해야하며그때 손을 보호하기 위해 장갑을 끼는 것이지회전하고 있는 상태에서는 절대 장갑을 껴서는 안됩니다.현장에서 끼임 사고는 그런 경우로 잘 생깁니다.옷깃도 말려들어가는 경우가 많으므로덜렁덜렁 거리는 부착물을 제거하고바지 끝단은 각반을 착용해야 합니다.그외 장갑 착용 불필요한 부분이라면정밀하게 전자부품을 조립하는 공정 같은 경우에장갑이 방해가 될 수 있기에 장갑을 착용하지 않거나아예 고무 니트릴 장갑같이 완전 밀착되며 아주 얇은 장갑을 착용하게 됩니다.
Q. 휴머노이드 로봇을 움직이는데 중요한 부품은 무엇인가요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.일단 로봇에 있어서 가장 핵심적인 장치라면 모터 감속기를 들 수있고그 로봇중에서도 또 휴머노이드라면감속기에 첨단 센서 장치가 접목되어야 합니다.감속기는모터가 발생시키는 높은 회전속도를 늦추면서 대신 회전력을 증가시키는 장치로로봇이 각종 동작에서 정밀하고 효율적인 동적을 수행가능하게 하는데요대부분 로봇이 높은토크를 저속에서 필요로 하다보니로봇의 관절 부위에서 더많은 힘을 가지면서도 원하는 동작을 정밀하게 수행할 수 있게 해주기에핵심적인 장치 입니다.저희나라도 기술이 많이 올라왔으나, 이분야는 아직 일본이 거의 최고수준을 유지중입니다.첨단센서 기술은휴머노이드의 정교한 기능을 위해 제어, 통신 을 융합하기 위해 필수적입니다.주요 센서로는자기위치 센서, 점유 센서, 동작 센서, 힘·토크 센서, 환경 센서, 전원 관리 센서 가 있으며각각 간단히 보면자기위치센서는가장 보편적인것이 자가각도 위치 센서 로 각각의 관절에 대해 축으로 동작을 할라면 관절마다 얼마나 각도를 가지고 회전했냐를 인식하고 있어야합니다.그래야 그에따른 적절한 모터 구동을 할 수있도록, 모터 위치 피드백을 주게되지요관절이 많은 구조일 수록 많은 센서가 필요하게 됩니다.점유센서는공간을 감지하고 물체를 감지하며 회피하는 것이 가능하도록 하는데요.여러 센서 기술이 있으나그중 라이다 센서는 로봇이 작동하는 공간과 주변환경에 대해 3D 맵필을 제공하여 주변을 더 잘 돌아다닐 수 있게 합니다.그외 초음파 센서도 사용되기도 하나 거리 측정 각도가 늘어나면 정확도가 떨어지고도일 주파수 센서 사용 인근 로봇이 오면 간섭에 취약해 집니다만 가격이 저렴하여 다른 센서와 융합하여 사용됩니다.동작센서는사용자 인터페이스 명령을 제공가능한데요이 기술은 광학센서와 로봇작업자가 착용가능한 암밴드 센서까지 포함됩니다.광학기반 동작센서를 통해 특정 손 움직임을 인식하고특정 동작이나 손움직임에 따른 특정 작업 수행가능하도록 로봇 학습이 가능합니다.힘/토크 센서는움직임의 속도감지, 장애물감지 하여 로봇의 중앙프로세서에 안전성 경고를 제공합니다.로봇이 동작 중 어디 충돌하여 힘/토크 센서가 예상못한 갑작스러운 힘이 감지되면이를 컨트롤하는 안전소프트웨어를 통해 후퇴하는 움직임이 가능합니다.환경센서는온/습도 센서, 압력, 조명, 공기중 휘발성물질 센서 등을 통해주변 환경이 인간에게 안전하지 못하다는 경보를 알릴 수 있습니다.전원관리 센서는로봇전원관리위한 쿨롱카운터, 로봇 관절 모터의 전압 레귤레이션과 전력/열관리에 필요한 과열감시 센서배터리 관리 위한 전류 센서 등을 통해로봇 동작시간 및 동작연속수행 위험성에 대한 감시가 가능합니다.
Q. 탄성한도라는것이 어떤것인지 궁금 합니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.일단탄성이란 것은재료에 힘을 가했을 경우, 변형이 되었다가, 그 힘을 제거하면재료가 원래 형태로 돌아가는 성질을 말하는데요탄성한도는재료가 힘을 받아서 탄성적으로 변형이 되었다가하중이 제거되면 모든 변형이 원래대로 회복될 수 있는 한계점을 말합니다.이는 응력과 변형율의 비율로 나타낼수 있고재료가 힘을받는 것에 대해 얼마나 강한 저항력을 가지는 지를 판단할 수 있는 척도가 되기도 합니다.결국 재료가 탄성한도를 넘어서지 않는 만큼에서 힘을 받게 되면그 힘을 완전히 없애주면 재료가 원래 상태로 돌아간다는 의미이다보니탄성한도를 넘어서는 힘이 가해졌을 경우재료의 성질에 따라 파괴되거나힘을 제거한 후에도 정확하게 원래 상태까지는 돌아가지 못한다고 보시면 되겠습니다.