안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
Q. 요즘은 많은 자동차들이 자율주행을 기능
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.최근의 자동차 추세는ADAS, 즉 Advanced Driver Assistance Systems(고성능 운전 보조 시스템)이 중요 고려사항입니다.그 중에서도자율주행은 ADAS의 핵심적 기술이라 할 수 있는데요그 자율주행에 있어 핵심기술이라면시각정보 습득/처리위치정보 파악주행환경 및 정보 통신기술이 핵심적이라 하겠습니다.시각정보 습득/처리라이다, 테슬라비전LiDAR : Light Detection And Ranging라이다 기술은 자율주행의 핵심 센서로특정 기기에서 발사한 빛이 반사되어 돌아오는 현상을 이용하는 것으로돌아오는 시간 측정으로 거리 산출을 합니다.테슬라비전 은 라이다에 대해 부정적으로라이다 대신 자기들만의 비전시스템은 테슬라 비전을 상ㅇ하는데요기본적응로 카메라 기반 이며 모든 방향 시각정보 수집/ 딥러닝 통한 상황 인지를 합니다.위치정보 파악동시적 위치 추정과 지도 생성이라 불리는 SLAM(Simultaneous Localization And Mapping) 기술로센서통한 자신 위치정보 파악으로 동시에 지도를그려나가는 방식을 사용합니다.Visual SLAM, Graph-based SLAM과 함께 LiDAR 센서를 활용한 LIDAR-based SLAM, 차량에 부착된 여러 센서의 데이터를 복합적으로 사용하는 Multi-Sensor Fusion SLAM 등여러가지 방식이 적용됩니다.주행환경 및 정보통신자율주행차는 홀로 독립적으로 주행하는 듯 보이지만주변 정보가 있어야 보다 안전하고 효율적으로 주행을 할 수 있습니다.자율주행차가 주변 기기 혹은 인프라와 데이터를 주고받는 통신 기술 일체인V2X(Vehicle-to-Everything)입니다.주변기기와 통신하는 블루투스나 와이파이주변 인프라와 통신으로 데이터 수집배터러 전력 활용기술보행자의 디바이스와 통신하여 근처차량 데이터까지 수신하는 기술위에 언급한 3가지 분야 기술이자율주행을 가능케 하는 핵심 기술이라 할 수 있겠습니다.
Q. 염화칼슘을 이용하여 눈을 녹이는 원리?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.제설 작업에 있어서염화칼슘은 필수적인 구비용품으로 여겨지는데염화칼슘의 특수한 성질 때문입니다나열해보면열발생 효과염화칼슘은 눈이나 얼음 위에서 습기를 흡수하면서 눈이나 얼음이 녹는데,그때 열이발생하면서 발생한 열이 또한번 눈/ 얼음을 녹게 합니다.스스로 녹는 효과염화칼슘은 주변의 습기를 흡수하면서 고체에서 스스로 녹는 성질이 있습니다이를 조해성이라하는데 주변공기의 습기를 빨아들여 녹으면서 염화칼슘 수용액이 되며수용액이 얼음/눈에 닿으면 그것들을 또 녹이게 됩니다.어는점을 내려주는 효과물의 어는 점은 섭씨 0도 이지만, 염화칼슘이 습기를 흡수하면서 녹아서 물과 섞이면어는 점이 훨씬 내려가서 영하 40-50에서도 얼지않는 효과를 보면서얼음을 녹일 수 있습니다.단점다만 단점으로는 염화칼슘의 화학적 성분 cl 부분이 염소 이온 성분으로서도로를 부식시키고, 또한 자동차 하부 등에 달라붙게 되면 부식에 따른 문제가 발생합니다.용해된 물이 토양으로 흡수되면 전체적 재순환에 따른 생태계 문제 유발도 가능합니다.그에 관련된 해결책으로 친환경 제설제 사용이 권장됩니다.
Q. 해양 플랜트에서 부식 문제를 해결하는 방법이 궁금합니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.기본적으로 구조물 자체를비부식성으로 구성해야합니다금속성 구조의 경우티타늄, 스테인리스 강, 클래드 강 의 소재를 적용하며비금속 재료로 부식에 대비하기도 합니다.금속과 대비하여 성능비교 후 적용됩니다또한방어막을 형성 시키는 방식인데방청도료를 도포하는 방식입니다스프레이 방식으로 바로 구조물에 도포하는방식이 효율적이고 고립성이 뛰어나일반적 으로 사용되나도장을 도금하는 방식으로구조물 표면에 도금층을 형성하는 방식도적용 됩니다
Q. 자율주행 자동차에서 활용되는 기계공학적 기술 중 가장 혁신적인 요소는 무엇인가요???
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.자율주행 관련기계공학적 기술 중 가장 혁신적 부분은시각정보 습득, 위치정보 파악, 주행환경 및 정보통신 기술이라 할 수 있습니다.시각정보 습득에서운전자의 눈 역할을 하는 센서기술이 필수이며라이다, 레이더, 카메라 기술이 모두 접목됩니다.라이다(LiDAR : Light Detection And Ranging)특정 기기에서 발사한 빛이 다른 물체에 부딪혀 돌아오는 현상을 이용하는데라이다 기기 주변에 있는 물체에 닿은 빛이 반사되어 돌아오는 시간을 측정해 떨어진 거리를 측정하게 됩니다.이를 통해 주변환경의 3D포인트 데어터를 토해 물체의 모양/ 거리 정보로 상세 지도를 생성합ㄴㅣ 다.레이더전자기파를 이용하여 물체의 소도,거리 등을 계산하는 방식으로 상대적으로 가격이 저렴합니다.카메라전/후방, 측면 카메라를 이용하여 시각정보 제공, 거리 측정, 이미지 인식 및 분류 작업등을 하며이를 딥러닝 기술로 학습된 모델로 인식하게 합니다.도로상황 판단, 차량 앞 장애물 판단 등을 예측 인지하는 시스템으로테슬라의 테슬라 비전을 예로 들 수 있습니다.위치정보 파악에 있어서는SLAM(Simultaneous Localization And Mapping) 기술이 적용되는데동시적 위치 추정과 지도 생성 기술이라 불리며미지의 환경에서 특정 객체가 센서를 활용해 자신의 위치 정보를 파악하면서 동시에 지도를 그려나가는 방법을 말합니다.근래의 자율주행 분야에서는 LiDAR 센서를 활용한 LIDAR-based SLAM, 차량에 부착된 여러 센서의 데이터를 복합적으로 사용하는 Multi-Sensor Fusion SLAM 등이 쓰이기도 합니다.주행환경 및 정보통신 기술에서는V2X(Vehicle-to-Everything) 기술입니다.V2X는 자율주행차가 주변 기기 혹은 인프라와 데이터를 주고받는 통신 기술 일체를 뜻합니다.자세히 나눠보면V2DVehicle-to-Device를 뜻합니다. 스마트폰 등 주변 기기와 자율주행차가 통신하는 블루투스나 와이파이 같은 기술이 포함됩니다.V2I차량과 주변 인프라와의 통신을 뜻하는 Vehicle-to-Infrastructure입니다.V2G자율주행차는 대부분 전기를 에너지로 사용하므로전원 공급 장치 혹은 전력망과의 양방향 커뮤니케이션이 중요한데 V2G 즉 Vehicle-to-Grid 기술은 자율주행차의 배터리 전력 활용과 직결됩니다.V2P보행자(pedestrian)와 통신하는 Vehicle-to-Pedestrian 입니다. 개별 보행자 1명 혹은 다수의 보행자와 소통할 수 있으며, 차량이 움직임, 이상 상황 등을 보행자에게 전달하고 반대로 보행자는 자신의 디바이스를 통해 근처의 차량이 보내는 데이터를 수신하게 됩니다.이 3가지 분야의 핵심적이고도 혁신적 기술을 통해자율주행차의 성능과 안전성을 향상 시켜가고 있습니다만아직도 이들 기술이 어떻게 발전해 나가는 지에 대한 부분은흥미로운 분야로 판단됩니다.
Q. 사람이 하는일 보다 기계가 하는일들이 많아지는세상에 문제점은 뭘까요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.기계가 모든 일을 처리하게 되는 추세에서 발생하는 문제점은 여러가지 입니다.결국 노동력의 변화에 따른 여러가지 문제 발생으로 볼 수 있는데간단히 분류해 본다면첫째, 일자리 감소기계에 의한 자동화 및 컴퓨터화에 따라비숙련적인 반복작업에서의 일자리는 대부분 기계로 대체됩ㄴ디ㅏ.특히 생산직, 판매/사무 , 운영관리 등에서 일자리 감소 현상이 두드러 집니다.둘째, 고용불안기계에 의한 자동화를 통한 고용불안으로 , 기본소득의 감소로 귀결됨로그에 대한 사회안전망의 구축이 절실해 지게 됩니다.셋째, 기술격차의 가속화기계적 자동화를 통한 기존 일자리 감소가 발생하면서, 특정 분야에서의 기존 기술 보유에 대한기술격차가 심화되며, 새로운 기술을 필요로 하는 일자리가 발생하게 됩니다.물론 너무 단점만이 부각되는 시각이 있으나기계를 통한 작업, 특히 로봇의 발전을 지켜본다면현재는 로봇이 인간업무를 대체하는 측면에서 주로 주목되나미래에는인간과 로봇이 협력하고 상호작용하는 시스템이 강조될 것입니다.이를 위하여인간의 감정을 이해하고 상호작용하는 로봇인간의 동작및 의도를 정확하게 해석하는 기술자연스럽게 대화 및 협력이 가능한 로봇이 필요하게 될 것입니다.