안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
Q. 자율주행 차량의 라이다(LIDAR) 센서는 어떻게 물체를 감지하며, 다른 센서와 어떤 차이가 있을까요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.자율주행 차량의 라이다(LIDAR) 센서와 청소로봇 센서의 물체 감지 방식은 여러 차이점이 있기에 열거해 보면■ 자율주행 차량의 라이다(LIDAR) 센서라이다(LIDAR)의 작동 방식: 라이다 센서는 레이저를 이용하여 주변 환경을 3D로 매핑합니다. 레이저가 발사된 후 돌아오는 레이저의 시간과 거리를 측정하여 물체의 위치와 거리를 계산합니다물체 감지: 라이다 센서는 매우 정밀한 거리 데이터를 제공하여 자율주행 차량이 주변의 물체를 정확하게 인식하고, 장애물을 피하거나 경로를 계획할 수 있습니다. 특히, 도시 환경이나 도로에서 정밀한 맵핑을 할 수 있게 해줍니다사용 예: 자율주행 차량에서 주로 사용되며, 실시간으로 주변의 물체를 인식하고, 장애물을 피하거나 경로를 계획합니다.■ 청소로봇 센서청소로봇 센서 종류: 로봇 청소기는 다양한 센서를 사용하여 주변 환경을 인식합니다. 대표적인 센서로는 자이로 센서, 카메라 센서, LSD 라이다 센서, ToF 센서 등이 있습니다자이로 센서: 자이로 센서는 회전하는 물체의 역학운동을 이용하여 위치 측정과 방향 설정에 활용됩니다. 이는 로봇 청소기가 이동할 때 발생하는 회전운동을 감지하여 청소 구간을 설정하는 데 사용됩니다카메라 센서: 카메라 센서는 로봇 청소기가 이동하는 구간을 기억하는 자이로 센서에서 청소 공간을 분석하는 기능이 부가된다고 생각할 수 있습니다. 이는 로봇 청소기가 전면 혹은 상단 및 하단 등에 설치된 카메라를 통해 영상을 분석하여 집안구조를 맵핑화합니다LSD 라이다 센서: LSD 라이다 센서는 사물에 레이저를 쏜 후 돌아오는 측정 값을 통해 공간을 해석하는 센서입니다. 이는 로봇 청소기가 중복 구간 청소 등의 오류를 거의 없도록 하며, 세밀한 청소를 가능하게 합니다ToF 센서: ToF 센서는 3차원 센서로 적외선 파장을 통해 물체로 발사한 빛이 튕겨져 돌아오는 거리를 시간으로 계산하여 사물의 입체감과 공간 정보, 움직임을 인식합니다. 이는 어두운 환경에서도 효율이 좋은 것으로 알려져 있습니다
Q. 일반적으로 기계공학에서 일할려면 컴퓨터도 잘해야 하나요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.기계공학 관련 업종에서 컴퓨터 관련 능력은 매우 중요하며, 다양한 측면에서 활용됩니다. 필요로 하는 컴퓨터 관련 능력을 간단히 추려보면1. CAD(Computer-Aided Design) 소프트웨어기계 설계: CAD 소프트웨어를 사용하여 기계 시스템을 설계하고, 3D 모델링을 수행합니다. 대표적인 CAD 소프트웨어로는 AutoCAD, SolidWorks, CATIA 등이 있습니다2. 컴퓨터 지원 제조(CAM)제조 과정: CAM 소프트웨어를 사용하여 기계 시스템을 제조할 수 있도록 프로그램을 작성합니다. 이 소프트웨어는 기계의 동작을 시뮬레이션하고, 제조 공정의 최적화에 도움이 됩니다3. 유한 요소 분석(FEA)기계 성능 평가: FEA 소프트웨어를 사용하여 기계 시스템의 성능을 평가하고, 구조 강도 및 열 전달을 분석합니다. 대표적인 FEA 소프트웨어로는 ANSYS, Abaqus 등이 있습니다4. 프로그래밍 언어임베디드 시스템 개발: 임베디드 시스템을 개발하기 위해 프로그래밍 언어를 사용합니다. 예를 들어, C, C++, Python 등이 임베디드 시스템 개발에 사용됩니다5. 데이터 분석데이터 기반 의사결정: 데이터 분석을 통해 기계 시스템의 성능을 개선하고, 문제를 해결할 수 있습니다. 빅데이터 분석과 통계 지식을 활용하여 실무 및 경영관리상의 판단과 의사결정에 효과적으로 활용할 수 있습니다6. 소프트웨어 응용 프로그램기계 공학 소프트웨어: 다양한 소프트웨어 응용 프로그램을 사용하여 기계 시스템을 설계, 개발, 테스트합니다. 예를 들어, VBA(Visual Basic for Applications), 마이크로 소프트 엑셀 등이 포함됩니다이러한 컴퓨터 관련 능력들은 기계공학의 다양한 분야에서 활용되며, 기계 엔지니어의 역량을 강화하는 데 중요합니다.특히 현대의 기계공학에서는 단순히 공작물을 물리적으로 깎아내는 정도의 수준에서 혁신적으로 벗어나인공지능까지 활용한 각종 프로그램을 다루면서 더욱 고도의 기술과 정밀함으로 나아가는 추세입니다.당연히 위에 열거된 정도의 컴퓨터 능력은 기본이 되어야 하는 시대가 되었습니다.
Q. 기어비의 조정이 동력 전달 효율성에 미치는 영향?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.기계 장치에서 기어비의 조정은 동력 전달의 효율성에 큰 영향을 미칩니다. 기어비는 기계적 시스템에서 속도와 힘을 조절하는 데 매우 중요하며, 이를 통해 기계가 다양한 작동 시나리오에 효과적으로 적응할 수 있도록 합니다. 기어비의 조정이 동력 전달의 효율성에 미치는 영향을 간단히 나열해 보면1. 속도 조절기어비가 높으면 속도는 낮아지지만, 토크는 증가합니다. 예를 들어, 자전거에서 저속 기어를 사용하면 더 많은 힘이 전달되어 오르막길을 쉽게 오를 수 있지만 속도는 줄어듭니다2. 토크 조절기어비가 낮으면 속도는 증가하고 토크는 감소합니다. 이는 고속 기어를 사용할 때, 엔진의 회전수를 조절하여 차량의 속도와 힘을 조절하는 데 기어비를 사용하는 것과 같습니다3. 관성비 조절관성비는 기어비의 제곱에 비례하여 감소합니다. 기계 장치에서 모터의 회전자를 통해 부하의 관성을 조절하는 데 중요합니다. 관성비가 낮으면 모터가 더 빠르게 반응하지만, 이는 진동이나 제어 상실 등이 발생할 수 있으므로 적절한 관성비를 유지하는 것이 중요합니다4. 동력 전달 효율성기어박스와 기어 모터의 통합은 동력 전달의 효율성을 높입니다. 기어박스는 토크를 높이면서 출력 장치의 속도를 줄이기 위한 장치로, 인클로저 내부 기어의 구성과 치수를 통해 설정된 기어 비율이 작동을 좌우합니다. 이는 고속 모터를 더 느리게 회전시키든, 동력원에 의해 가해지는 힘을 증가시키든, 기계가 최적의 성능 범위 내에서 작동하도록 보장하여 효율성을 보장하고 과속으로 인한 손상을 방지합니다5. 기계 시스템의 통합기어박스와 기어 모터의 통합은 다양한 산업 애플리케이션에서 매우 중요합니다. 로봇공학, 컨베이어 시스템, 자동차 기술 등에서 이러한 전력 변조는 기계 시스템의 원활한 작동을 보장하고, 유지 관리 요구 사항을 실시간으로 감지 및 예측하여 운영을 동적으로 조정하여 효율성을 높이고, 운영 수명을 연장할 수 있습니다위의 내용으로 미루어볼 때기계 장치에서 기어비의 조정은 동력 전달의 효율성에 큰 영향을 미칩니다. 이를 통해 기계가 다양한 작동 시나리오에 효과적으로 적응할 수 있도록 하며, 기계 시스템의 최적 성능과 신뢰성을 보장할 수 있습니다.
Q. 손목시계 구동방식중 쿼츠는 어떻게 구동하는 건가요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.손목시계 구동방식에서 쿼츠 구동방식에 대해 말씀주셨는데요쿼츠 시계는 전자식 시계로, 아래에 열거된 방식으로 구동됩니다.수정진동자: 얇은 수정판에 전극을 붙이고(수정진동자) 교류전압을 가하면 압전기 현상에 의해 수정판이 진동하게 됩니다전자 회로: 이 수정진동자를 전자 회로와 연결하여, 수정판의 진동을 유지합니다. 수정발진자의 진동수는 보통 1초에 무려 3만 번을 넘는데(32,768HZ), 이 진동을 집적 회로에서 초당 1회의 신호로 변환하게 됩니다스테핑 모터: 이 집적 회로에서 나온 초당 1회의 신호가 스테핑 모터(Stepping Motor)로 전달되어 시계의 침들을 돌리게 됩니다. 또는 디지털 디스플레이를 갖춘 시계에선 스테핑 모터 없이 고밀도의 집적 회로에서 바로 시각을 디스플레이 상에 표시하게 됩니다위에 열거된 것과 같은 방식으로, 쿼츠 시계는 배터리 수명에 따라 최대 5년 이상 멈추지 않고, 일오차도 거의 없으며, 방수 성능도 월등히 높습니다
Q. 텍스 설치를 했는데 워치가 자꾸 맞지많는이유가 있나요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.천정텍스 설치 시 규격에 맞게 배열을 잘 맞춰서 시공하는 방법에 대해 간단히 열거해 드리겠습니다.1. 규격 확인텍스 규격: 텍스 규격은 일반적으로 300x600mm 또는 600x600mm로 구성되어 있습니다. 또한, 두께는 9.5T (9.5mm)로 표기됩니다. 텍스 규격을 확인하여 시공을 시작합니다2. 텍스 패턴 확인텍스 패턴: 텍스 패턴은 회사마다 다를 수 있습니다. 따라서, 텍스 패턴을 정확히 확인하고, 담당자와 협의하여 시공을 진행해야 합니다. 사진을 통해 패턴을 유심히 확인하거나 현장 답사를 통해 정확하게 확인합니다3. 달대 및 시공품 설치달대 설치: 텍스 설치를 위한 달대(Strong anchor, 전산볼트, 걸이대 등) 설치는 표준품셈에 포함되지 않습니다. 따라서, 별도의 달대 설치가 필요하며, 이는 텍스 설치 전 반드시 진행되어야 합니다4. 텍스 절단 및 설치텍스 절단: 텍스 절단은 표준품셈에 포함되어 있습니다. 텍스를 절단하여 필요한 크기로 잘라내어 설치합니다. 절단 작업은 정확히 해야 하며, 오차를 무시하지 않도록 주의합니다5. 전자동 시공 도구 사용전자동 시공 도구: 전자동 시공 도구를 사용하여 텍스를 설치할 수 있습니다. 매거진이라는 충전 장비를 사용하여 전자동으로 시공할 수 있습니다. 그러나, 소규모이고 전문 업자가 아니면 임팩트 드릴을 사용하여 시공할 수 있습니다6. 스토퍼 사용스토퍼 사용: 임팩트 드릴을 사용할 경우, 드릴 비트 끝에 스토퍼를 장착하여 텍스를 완전히 뚫고 들어가지 않도록 합니다. 이는 하자가 나지 않도록 하며, 텍스를 버리지 않도록 도와줍니다7. 오차 조절오차 조절: 텍스를 뺄 때 오차가 발생할 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 미세한 오차를 무시하지 말고, 칼로 수정해야 합니다. 작은 부분을 칼로 잘라내는 것은 힘들 수 있으므로, 칼날로 옆구리를 긁어내는 방법을 사용할 수 있습니다8. 시공 난이도 감소시공 난이도 감소: 텍스를 시공할 때, 시공 난이도를 줄이기 위해 M-Bar라는 천장 골조를 사용하여 시공을 진행할 수 있습니다. M-Bar를 붙여 사용하고, 이후에 석고텍스를 붙여주기만 하면 시공이 완료됩니다. 이는 목대를 댄 후에 설치하는 석고보드 대비 시공 난이도, 자재 비용이 저렴해 인기를 얻고 있습니다위와 같은 시공 방법으로 일반적으로 진행됩니다만말씀대로 일정하게 되게 하기 위해 가장 중요한 과정은달대 설치 및 배치를 일정하게 하는 부분이 가장 중요하다 하겠습니다.