안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
Q. 기계 부품의 마모까지도 고려해서 설계 하나요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.기계 설계 시 여러 부분이 고려대상이 됩니다만기계 부품 및 소모품의 마모까지 고려 대상이 됩니다. 마모는 기계 부품의 수명과 신뢰성을 직접적으로影响할 수 있는 중요한 요소로, 설계 단계에서 이를 고려하는 것은 매우 중요합니다. 마모를 고려하는 방법 들을 아래에 열거해 보면1. 마모의 유형길들이기 단계: 초기에 부품이 마모되면서 부드러운 표면을 형성하는 단계입니다. 이 단계는 부품의 마모를 최소화하고 안정적인 마모 기간을 연장하는 데 중요합니다안정 마모 단계: 부품이 일정한 속도로 마모되는 단계입니다. 이 단계에서 부품의 마모 속도가 일정하게 유지되어야 하며, 이는 부품의 수명과 관련이 있습니다심한 마모 단계: 부품이 심각하게 마모되는 단계입니다. 이 단계에서는 부품의 기능이 크게 저하될 수 있으며, 이는 기계의 전체 성능에 영향을 미칠 수 있습니다2. 마모 방지 및 최적화재료 선택: 마모를 방지하기 위해 강성과 내구성이 높은 재료를 선택하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 금속 재료는 일반적으로 마모를 잘 견디는 재료로 사용됩니다마모 방지 처리: 부품에 마모 방지 처리를 적용하는 것도 방법입니다. 예를 들어, 윤활유를 사용하여 마모를 줄이는 것이 가능합니다설계 최적화: 부품의 설계를 최적화하여 마모를 줄이는 것이 중요합니다. 예를 들어, 부품의 형상과 치수를 최적화하여 마모를 줄이는 것이 가능합니다3. 마모 분석피로 강도: 피로 강도를 평가하여 부품이 반복적인 부하를 견디는지 여부를 확인합니다. 피로 강도는 부품의 수명과 관련이 있으며, 이는 마모의 중요한 요소입니다마모 거동: 부품의 마모 거동을 분석하여 마모의 유형과 속도를 파악합니다. 이는 부품의 수명과 관련이 있으며, 이는 기계의 전체 성능에 영향을 미칠 수 있습니다4. 실험 및 테스트실험 테스트: 부품의 마모를 실험 테스트를 통해 확인합니다. 이는 실제 작동 조건에서 부품의 마모를 확인할 수 있으며, 이는 설계 최적화에 중요한 정보를 제공합니다유한 요소 분석(FEA): 유한 요소 분석을 사용하여 부품의 응력 분포와 변형을 분석합니다. 이는 부품의 마모를 예측할 수 있으며, 이는 설계 최적화에 중요한 정보를 제공합니다5. 설계 고려사항마모 방지: 마모를 방지하기 위한 설계 고려사항은 다음과 같습니다.부품의 형상: 부품의 형상이 마모를 줄이는지 여부를 확인합니다. 예를 들어, 부품의 모서리가 둥근 형태로 설계된 경우 마모를 줄이는 효과가 있습니다재료 선택: 강성과 내구성이 높은 재료를 선택하여 마모를 줄입니다. 예를 들어, 금속 재료는 일반적으로 마모를 잘 견디는 재료로 사용됩니다마찰력: 마찰력을 줄이는 설계를 고려합니다. 예를 들어, 부품의 표면 조도를 높여 마찰력을 줄이는 것이 가능합니다위와 같은 부분들을 고려대상으로 하여설계에 반영되게 됩니다.
Q. 음극재에서 가장 두각을 드러내는 기업은 어디인가요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.2차전지 분야에서 음극재 제작 원리와 기술력이 뛰어난 업체는 여러 곳이 있습니다만특히 포스코케미칼과 LG에너지솔루션 등이 주목받고 있습니다. 일단 기술력이 뛰어난 업체와 음극제에 관련된 특징/ 기술력을 나열해 보면1. 포스코케미칼음극재 개발: 포스코케미칼은 2010년 LS엠트론으로부터 음극재 사업조직인 카보닉스를 인수하여 음극재 생산을 시작했습니다. 국내 유일의 흑연계 음극재 생산회사로, 시간이 지나며 전기차의 주행거리 성능에 적합한 흑연계 음극재가 메인스트림으로 성장했습니다. 이는 포스코케미칼이 국내 1위, 세계시장 11%를 점유할 수 있도록 도왔습니다2. LG에너지솔루션실리콘 음극재 개발: LG에너지솔루션은 실리콘 음극재 개발에 많은 노력을 기울이고 있습니다. 2019년 세계 최초로 실리콘 ‘약’ 5%의 음극재를 순수 전기차 배터리에 적용시키는 성과를 냈습 니다. 또한, 세계 최초로 실리콘 7% 함량의 음극재 적용을 위한 기술 개발을 추진하여 기술 혁신 을 거듭하고 있습니다3. 음극재의 구성 및 제작 원리흑연과 실리콘: 음극재는 주로 흑연과 실리콘으로 구성됩니다. 흑연은 탄소 원자 1개가 다른 탄소 원자 3개와 결합해 정육각형 모양이 반복되는 얇은 판을 이루고, 그 판이 쌓인 층상 구조를 띕니다. 흑연은 리튬이온을 안정적으로 삽입할 수 있어 음극재로 적합합니다. 실리콘은 전기차 배터리 시장의 수요가 증가하면서 차세대 음극재로 주목받고 있으며, 배터리의 1g 당 용량이 10배나 이상 높아질 수 있습니다4. 음극재의 역할리튬이온 저장 및 방출: 음극재는 리튬이온을 삽입 및 방출하여 전류가 흐르게 하는 역할을 합니다. 이는 배터리의 충전 속도와 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 음극재가 저장할 수 있는 리튬이온의 양이 많을수록 배터리 수명이 길고, 충전 시간이 단축될 수 있습니다
Q. 엘리베이터 작동 원리에 대해서 알고 싶어요
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.엘리베이터가 갑자기 정지하는 경우는 다양한 원인들이 있지만, 대부분은 안전장치의 작동으로 인한 정상적인 상황입니다. 아래에 동작원리와 관련된 안전장치에 대해 열거해 보면1. 전기적 문제배선 결함: 엘리베이터는 전기 부품에 크게 의존하며, 배선 결함, 전원 서지 또는 제어판 오작동과 같은 문제가 발생할 수 있습니다. 이러한 문제를 방지하기 위해서는 전기 시스템을 정기적으로 점검하는 것이 필수적입니다2. 기계적 마모도르래, 케이블, 베어링: 엘리베이터는 도르래, 케이블, 베어링과 같은 다양한 기계적 부품으로 구성되어 있습니다. 시간이 지남에 따라 지속적으로 사용하면 마모가 발생하여 부품이 오작동할 수 있습니다. 정기적인 윤활과 마모된 부품의 교체는 예방 조치가 필요합니다3. 센서 및 안전 시스템 문제문 문제: 엘리베이터 문은 정렬 불량, 센서 오작동 또는 문 궤도를 가로막는 파편과 같은 문제가 발생하기 쉽습니다. 이러한 문제는 문이 제대로 열리지 않거나 닫히지 않아 서비스가 중단될 수 있습니다추락방지안전장치: 엘리베이터는 장애물을 감지하고 승객의 안전을 보장하기 위해 센서와 안전 시스템을 갖추고 있습니다. 추락방지안전장치는 승객의 충격으로 작동되어서는 안되며, 이는 스위치나 Gib의 조정상태의 문제일 수 있습니다4. 비상 정지장치비상 정지장치 작동: 엘리베이터의 비상 정지장치는 승객의 안전을 위해 작동합니다. 이는 승강기가 위험을 예견해 안전장치가 제대로 작동한 정상적 상황입니다. 비상 정지장치가 작동하면 엘리베이터는 즉시 운행을 멈추고, 승객의 안전을 확보합니다5. 고장 원인이용객 과실: 실제로 승강기가 멈추는 이유의 대다수는 이용객 과실입니다. 승강기에 큰 충격이 가해지거나 승강장 문 사이에 이물질이 유입되는 등 여러 원인으로 승강기는 멈출 수 있습니다대처 방법침착한 마음 가지기: 엘리베이터가 운행을 정지한 것은 엘리베이터의 안전장치가 제대로 작동했기 때문이라는 것을 알아야 합니다. 다른 승객들도 침착하도록 격려하세요알람 버튼 사용: 엘리베이터는 비상 통신 시스템을 갖추고 있으며 일반적으로 알람 버튼이나 인터폰을 통해 접근할 수 있습니다. 알람 버튼을 눌러 건물 직원이나 모니터링 센터에 상황에 대해 알립니다강제로 문을 여는 것을 피하기: 정전의 경우 엘리베이터 문이 즉시 열리지 않을 수 있습니다. 강제로 문을 여는 것을 피하고, 도움을 요청했다면 엘리베이터에서 기다리는 게 안전하다는 얘기입니다.여러가지를 열거해 보았습니다만현장에서 엘리베이터 시설또한 관리하는 입장에서탑승자가 가장 유의해야 할 부분은절대로 안에서 억지로 문을 열려 해서는 안된다는 부분입니다.엘리베이터 추락 사망 사고의 대부분이 엘리베이터 카 자체가 추락한 것이 아닌탑승자 부주의로 문을 열려하다가 아래로 추락하는 경우가 대부분 입니다.
Q. 가상현실 홀로그램이 상용화 될 수 있을까요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.소비자 입장에서 사실 가상현실 관련 홀로그램 기술 상용화는 상당히 기다려 지는 기술이긴 합니다.가상현실(VR)와 홀로그램 기술의 상용화 가능성 및 개발 상황에 대해 열거해 보면1. 기술적 발전디지털 홀로그램 기술: 최근 디지털 홀로그램 기술이 크게 발전하고 있습니다. 이는 3차원 정보를 직관적으로 표현할 수 있어 다양한 분야에서 활용 가능성이 높아졌습니다AR 및 MR 기술: 증강현실(AR)과 혼합현실(MR) 기술이 함께 발전하고 있습니다. 이는 현실과 가상 세계를 결합하여 더욱 생동감 있는 정보 전달이 가능해졌습니다2. 상용화 예상2020년 이후 상용화: 현실과 구분이 힘들 정도의 가상공간과 분위기를 연출하는 기술이 상용화될 것으로 예상 됩니다. 특히, 2020년 이후부터 다양한 기기와 서비스에 홀로그램 기술이 적용되고 있습니다5G와 6G 기술: 5G와 6G 기술의 발전은 홀로그램 데이터를 실시간으로 전송하고 수신하는 데 필요한 기반을 마련 해 주고 있습니다. 이는 대용량 데이터를 초고속으로 전송할 수 있기 때문에, 홀로그램 데이터를 실시간으로 전송하고 수신하는 데 필요한 기술적 기반을 제공합니다3. 국내외 연구 동향국내 연구: 국내에서는 KAIST, 서울대, 한국전자통신연구원(ETRI) 등의 연구기관에서 홀로그램 관련 연구가 활발 하게 진행되고 있습니다. 특히 ETRI는 3차원 홀로그램 기술을 활용한 홀로그램 통신 기술을 개발하였고, 이를 통해 원격지에서 사람의 모습을 실시간으로 3차원으로 재현하는 것에 성공했습니다해외 연구: 해외에서는 마이크로소프트, 애플, 구글 등의 글로벌 기업들이 홀로그램 기술 연구에 힘을 쏟고 있습니다. 마이크로소프트는 홀렌즈를 통해 증강 현실 환경에서 홀로그램을 구현하였고, 애플은 아이폰의 LiDAR 스캐너를 활용한 3차원 홀로그램 기술 개발에 주력하고 있습니다4. 미래 활용 분야의료 서비스: 의료 분야에서도 홀로그램 기술이 큰 변화를 가져올 것으로 예상됩니다. 환자의 신체를 3차원으로 재현하여 병의 원인을 찾거나, 수술 계획을 세우는 데 활용될 수 있습니다신규 사업 모델: 홀로그램 기술의 발전은 새로운 사업 모델을 만들어 낼 것입니다. 예를 들어, 홀로그램 광고, 홀로그램 쇼핑 등이 가능해질 것입니다위와같이 가상현실(VR)와 홀로그램 기술의 개발 상황에 대해 열거하면서 상용화 가능성을 점쳐보았습니다만,상상과는 약간씩 다를 수는 있겠습니다만, 결국에는 어떤 방식으로든 구현이 될 것으로 판단됩니다.그 시대에 살아보는 게 일말의 염원이기도 합니다 ^^
Q. 조선업에서 가장 중요한 기술은 뭘까요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.지금의 조선업에서 가장 중요한 기술은 친환경 및 디지털 기술을 포함한 스마트 조선소 구축에 필요한 기술들이며, .이를 습득하기 위한 기간은 아래에 열거해 보겠습니다.◆ 조선업에 있어서 중요한 기술1. 친환경 기술LNG 운반선 기술: LNG 운반선은 친환경 에너지의 대표적인 예로, 암모니아를 분해해 수소를 생산하는 시스템 등이 포함됩니다. 이 기술은 미래 차세대 에너지로 주목받고 있으며, 대기의 온도 상승을 막기 위한 액화 이산화탄소 운반선과 관련된 기술도 포함됩니다2. 디지털 기술스마트 야드 운영: 스마트 야드 운영은 조선소의 효율성을 높이고, 원격으로 모바일로 필요한 정보를 전달받아 협업을 수월하게 하기 위한 기술입니다. 드론을 이용한 현장 상황의 실시간 확인과 자동화가 핵심입니다3. 자율운항 플랫폼자율운항 기술: 자율운항 플랫폼은 조선업의 미래를 선도할 초격차 기술로, 선박의 자동화와 안전 운항을 위한 기술입니다. 이 기술은 생산 및 품질관리 과정에서 공정의 자동화를 이루는 데 중요한 역할을 합니다4. 고기술 선박고기술 선박 개발: 고기술 선박 개발은 세계 에너지 전환과 해운산업의 연료 전환을 조선산업이 선도할 수 있는 초격차를 확보해야 하는 기술입니다. 생산인력 감소와 시황 변동에 대비하기 위해 기술 및 인력의 확보가 필요합니다◆ 습득 기간조선업에서 이러한 기술들을 습득하기 위한 기간은 다음과 같습니다초기 단계: 기술 개발과 연구가 시작되는 초기 단계에서는 2-3년 정도가 소요될 수 있습니다. 이 기간 동안 기본적인 기술 개발과 연구가 진행됩니다적용 단계: 기술을 현장에 적용하는 단계에서는 1-2년 정도가 소요될 수 있습니다. 이 기간 동안 기술의 실제 적용과 문제 해결이 진행됩니다확립 단계: 기술을 확립하고 안정적인 수준으로 유지하는 단계에서는 5-10년 정도가 소요될 수 있습니다. 이 기간 동안 기술의 안정성과 확립이 진행됩니다