안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
Q. 나노 크기의 기계 시스템(MEMS)이 향후 의료 진단에서 어떻게 활용될 수 있을까요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.나노 크기의 기계 시스템(MEMS)은 의료 진단에서 다양한 부분에서 활용될 수 있습니다. 그러나 말씀대로 검사 시간이 길어지는 부분도 있습니다. 나노 크기의 기계 시스템(MEMS)이 의료 진단에서 활용될 수 있는 부분과, 검사 시간이 길어지는 부분에 대해 간단히 열거해 보면■ 나노 크기의 기계 시스템(MEMS)이 의료 진단에서 활용될 수 있는 부분미세 유체 학: 미세 유체 학은 작은 샘플에서 중요한 데이터를 얻을 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 이를 통해 신속하고 저렴한 의료 진단 도구를 제공할 수 있습니다. 예를 들어, 코로나바이러스 검사를 위한 신속한 테스트 키트를 개발하기 위해 미세 유체 학을 활용하는 것이 있습니다나노 기술: 나노 기술은 다양한 의료 분야에 응용될 수 있습니다. 예를 들어, 나노 입자가 자성을 띠며 자성의 변화에 따라 다양한 색상을 갖기 때문에 MRI 조영제로 사용될 수 있습니다. 또한, 나노 입자가 암세포와 반응할 수 있는 기능성 화합물을 결합하여 암세포를 진단할 수 있습니다나노 의약품: 나노 의약품은 약물을 전달하는 데 활용될 수 있습니다. 예를 들어, 산화철 나노 입자는 자성을 띠며 자성의 변화에 따라 다양한 색상을 갖기 때문에 MRI 조영제로 사용될 수 있습니다. 또한, 나노 입자가 암세포와 반응할 수 있는 기능성 화합물을 결합하여 암세포를 진단하고 치료할 수 있습니다영상 진단: 나노 기술을 이용한 영상 진단도 가능합니다. 예를 들어, 양자점의 형광을 이용하여 암세포를 영상 진단할 수 있습니다. 암에 선택적으로 작용하는 항체를 표면처리한 양자점은 표적 작용을 하여 동물의 암세포 부위에서 형광을 나타내는 것으로 진단할 수 있습니다■ 검사 시간이 길어지는 부분분석 시간: 나노 크기의 기계 시스템(MEMS)은 반응 시간이 단축되지만, 분석 시간이 길어질 수 있습니다. 예를 들어, 미세 유체 장치는 작은 샘플에서 중요한 데이터를 얻을 수 있지만, 분석 시간이 길어질 수 있습니다설치 및 준비 시간: 나노 크기의 기계 시스템(MEMS)을 사용하기 위해서는 설치 및 준비 시간이 필요할 수 있습니다. 이는 특히 처음 사용할 때 더 길어질 수 있습니다데이터 처리 시간: 나노 크기의 기계 시스템(MEMS)이 제공하는 데이터는 매우 정밀하고 복잡할 수 있습니다. 이를 처리하기 위한 시간이 필요할 수 있으며, 이는 검사 시간을 길게 만들 수 있습니다기기 유지 관리 시간: 나노 크기의 기계 시스템(MEMS)은 고정밀 접근법을 제공하지만, 기기 유지 관리 시간이 길어질 수 있습니다. 이는 특히 고정밀 기기의 경우 더 길어질 수 있습니다
Q. 4D 프린팅 기술로 제작된 구조물이 특정 환경에서 변화하는 원리는 무엇일까요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.4D 프린팅 기술로 제작된 구조물이 특정 환경에서 변화하는 원리에 대해 간단히 열거해 보면1. 스마트 소재의 특성형상기억 합금: 4D 프린팅 기술은 형상기억 합금과 같은 스마트 소재를 사용합니다. 이러한 소재는 힘을 가해서 변형을 시켜도 본래의 형상을 기억하고, 조금만 가열해도 곧 본래의 형상으로 복원하는 특성을 가지고 있습니다2. 프로그래밍된 변형프로그래밍: 엔지니어가 출력 전 스마트 소재에 프로그래밍으로 설정을 합니다. 이 설정은 특정 환경(온도, 습도, 진동, 중력, 공기 등)에 따라 구조가 변형되도록 합니다. 예를 들어, 특정 온도나 습도가 충족되면 미리 설정한 모양으로 변신합니다]3. 자극 반응 원리자극 반응 원리: 스마트 소재는 특정 외부 자극에 반응하여 형상 또는 물성을 변화시킵니다. 예를들자면, 온도가 높아지면 구부러지는 등 다양한 자극에 따라 소재가 변형됩니다. 이러한 반응을 외부 자극에 적응하는 지능적 거동으로 설명할 수 있습니다4. 다양한 자극에 대한 반응자극 종류: 스마트 소재는 다양한 자극에 반응할 수 있습니다. 습도, 온도, 전, 자기장, 압력, 빛, 표면장력 등 매우 다양한 에너지원에 반응할 수 있으며, 이런 특징을 기반으로 복잡한 전기/기계적 시스템의 부품으로 활용될 수 있습니다5. 프로그래밍된 구조프로그래밍된 구조: 4D 프린팅으로 제작된 구조물은 프로그래밍된 모양으로 스스로 변형될 수 있습니다. 실제 예를 들면, 1차원의 선형 구조가 ‘MIT’로 형상이 변하거나, 2차원 전개도 구조가 육면체 형상으로 변하는 등 다양한 변형이 가능합니다위에 열거된 것과 같은 원리로, 4D 프린팅 기술은 초기 출력된 물체에 외부 자극을 가해 다른 모양으로 변형시킬 수 있는 기술로서, 빠르고 간편하게 3차원 구조물을 제작할 수 있습니다.
Q. 가끔 배로 물건들을 수출하는걸 보면 컨테이너가 잘 정리되어서 넘어지지 않던데 그 원리가 뭔가요??
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.컨테이너선에서 많은 컨테이너를 높고 많이 쌓아 이동시키는 것은 고도의 기술과 정교한 방법이 필요합니다. 관련된 기술들을 열거해 보면정교한 크레인 기술:컨테이너 크레인은 컨테이너를 높고 정교하게 쌓는 데 필수적입니다. 크레인은 고도의 집중력과 정교한 손놀림이 필요하며, 컨테이너와 컨테이너 사이의 간격은 5cm에 불과합니다안전한 적재 방법:컨테이너를 쌓을 때는 안정적인 방법을 사용합니다. 각 컨테이너는 이전에 쌓인 컨테이너 위에 정확히 위치하여 안정성을 유지합니다. 이는 크레인 기사가 정교하게 작업해야 하며, 작은 실수에도 선배의 호된 꾸지람이 계속됩니다안전 장치와 시스템:현대의 컨테이너선은 다양한 안전 장치와 시스템을 갖추고 있습니다. 예를 들어, 자동 적재 시스템과 안정성 장치가 설치되어 컨테이너의 안정성을 유지합니다. 이러한 시스템은 컨테이너의 무게와 높이에 따라 적절히 조정됩니다정기적인 점검과 유지 관리:컨테이너 크레인과 관련된 모든 장비는 정기적으로 점검되고 유지 관리됩니다. 이는 크레인의 안전성과 효율성을 유지하는 데 중요합니다. 특히, 크레인의 브러시와 슬립 링은 정기적으로 점검되어야 하며, 윤활유를 발라야 합니다전문적인 기술자:컨테이너 크레인 기사는 전문적인 기술자로, 많은 연습과 훈련을 거쳐야 합니다. 그들은 컨테이너의 무게와 높이에 대한 정확한 지식을 가지고 있으며, 작은 실수에도 주의를 기울여야 합니다이러한 기술과 방법들이 함께 적용되어서, 컨테이너선에서 많은 컨테이너를 높고 많이 쌓아 이동시키는 데 있어서성공적으로 넘어지지 않고 안전하게 이동할 수 있습니다.특히 조선관련 기술에 있어서는 세계 최고 수준의 대한민국 이기에세계 최대 컨테이너선 건조 능력도 대한민국이 가지고 있지요24000 TEU 급 수준입니다.
Q. 자동차의 산소센서는 어떤 역할을 하는 부속
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.산소 센서(O2 센서)는 자동차 엔진에서 매우 중요한 역할을 합니다.산소센서가 자동차에서 하는 역할과 고장 시 발생하는 증상들을 열거해 보면■ 산소 센서의 역할배기 가스 산소량 측정:산소 센서는 배기 가스 중의 산소 농도를 측정합니다. 이는 엔진의 공기-연료 혼합물의 균형을 유지하는 데 중요합니다엔진 제어 모듈(ECM)와의 통신:측정된 산소 농도 데이터는 엔진 제어 모듈(ECM)에 전달됩니다. ECM은 이 데이터를 사용하여 연료의 양을 조절하여 최적의 공기-연료 혼합물을 유지합니다연료 효율 및 배기 가스 관리:산소 센서는 연료 효율을 극대화하고 유해한 배기가스를 줄이는 데 도움이 됩니다. 연료가 너무 많으면 탄소와 일산화탄소가 생성되고, 연료가 너무 적으면 질소 산화물 오염 물질이 생성됩니다■ 산소 센서 고장 시 발생하는 증상엔진 경고등 켜짐:산소 센서 고장이 감지되면 엔진 경고등이 켜집니다. 이는 엔진 문제가 발생했음을 나타냅니다연료 소비 증가:고장난 산소 센서는 연료를 최대 25% 더 소비할 수 있습니다. 이는 연료 효율이 저하되고, 연료 비용이 증가하는 원인입니다유해한 배기가스 발생:고장난 산소 센서는 유해한 배기가스를 생성할 수 있습니다. 이는 환경 오염을 유발하고, 차량의 성능을 저하시킵니다엔진 성능 저하:산소 센서 고장은 엔진의 성능을 저하시킬 수 있습니다. 이는 엔진의 효율이 떨어지고, 연료 소모량이 증가하는 원인입니다■ 산소 센서 교체 방법산소 센서 교체는 일반적으로 간단한 작업입니다. 그러나 전문 기술자가 필요할 수 있습니다. 일반적으로 다음과 같은 단계를 거칩니다:엔진룸을 열고, 산소 센서를 찾습니다.고장난 센서를 제거하고, 새로운 센서를 설치합니다.센서를 연결하고, 엔진을 작동하여 테스트합니다위와 같이, 산소 센서의 정기적인 점검과 교체는 엔진의 효율과 환경 오염을 줄이는 데 중요합니다.
Q. 풍력 발전기 터빈 관리는 어떻게 하는것이 가장 좋은가요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.풍력발전기의 터빈을 이상없이 작동시키기 위해서는 다음과 같은 유지 관리 작업이 필요합니다:정기적인 검사와 청소:풍력 발전기의 모든 회전 부품을 정기적으로 검사하고 청소해야 합니다. 각 부품의 연결부에 윤활유를 발라야 합니다외부 슬립 링 및 카본 브러시의 정기 점검:외부 슬립 링과 카본 브러시의 정기 점검 및 유지 관리가 중요합니다. 카본 브러시는 기둥에 고정된 카본 브러시 홀더를 통해 위치하게 되며, 동 링으로 스프링을 통해 촘촘하게 압착되어 회전 마찰과 자연 풍, 모래의 침입에 자주 노출됩니다. 따라서 6개월 또는 1년마다 점검 및 유지 보수를 실시해야 합니다발전기 전송선 플러그 커넥터의 검사 및 유지 관리:발전기 송전선은 일반적으로 두 부분으로 나뉘며, 플러그 커넥터를 사용하여 연결됩니다. 플러그 커넥터는 단단한 플라스틱으로 만들어졌으며, 장시간 자연에 노출되면 먼지가 들어가 변형될 수 있습니다. 따라서 6개월 또는 1년마다 점검 및 유지 보수를 실시해야 합니다모터의 정기 윤활 및 유지 관리:모터는 소형 풍력 터빈의 작동에 중요한 구성 요소 중 하나입니다. 따라서 발전기 베어링을 정기적으로 윤활 및 유지 관리하고 그리스를 적절하게 보충해야 합니다케이블 관리:케이블 관리는 풍력 터빈의 효율성을 크게 향상시키는 중요한 요소입니다. 케이블 마찰을 줄이기 위해 내마모성, 자체 폐쇄형 케이블 스리브를 사용하여 수리 빈도를 크게 줄이고 수명이 연장됩니다전문적인 기술자의 참여:국내에서는 전문 자격을 갖춘 기술자가 턱없이 부족한 것이 현실입니다. 따라서 전문 기술자의 참여를 통해 정기적인 보수 유지 작업을 수행하는 것이 중요합니다이러한 유지 관리 작업을 통해 풍력 발전기의 터빈은 이상없이 작동하며, 발전 효율이 높아지고 기기 수명이 연장됩니다.