Q. 유압식이라는게 어떤시스템을 말하는건가요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.유압식에 대해 설명드리자면일단 유압장치라는 것은유체의 압력에너지를 힘이나 동력 같은 기계적 일로 변환시켜 주는 장치를 말합니다.수압기, 각종 유압기계, 자동차브레이크, 유압잭 등 다양한 곳에서 사용됩니다.유압장치는 파스칼의 원리에서 출발합니다.파스칼 원리는밀폐된 용기 내 비압축성 액체에 압력을 가하면이 압력은 모든 방향, 모든 면에 동일한 크기로 작용한다는 원리입니다.이 것은 결국한 점에 가한 압력이 다른 점에서 동일하게 나타난다는 것으로파스칼 원리는유체압력 전달원리 라고도 할 수 있습니다.밀폐된 용기 속의 액체에 가한 힘이 작더라도다른 방향의 단면적의 크기에 따라 더 큰 힘을 낼 수 있는 원리 이기에이 원리가 적용된 것이 결국 유압장치 및 유압기기가 됩니다.대표적 유압장치는 유압잭 인데요자동차 같은 무거운 물체를 들어올릴 때 많이 사용하는 유압잭은두방향의 피스톤이 있는 밀폐된 관에비압축성 유체가 있는 구성입니다.피스톤1의 지름이 D1, 피스톤 2의 지름이 D2라 할 때단면적은 지름의 제곱에 비료하게 되어압력이 같은 경우단면적이 2배가 되면 힘도 2배가 되지만지름이 2배가 되면 힘은 4배가 됨을 유의하면 됩니다.접목된 예시로 일상에서 대표적인 것은유압식 브레이크 도 있습니다.그 외에도 공사현장에서 강한 힘을 필요로 하는포크레인 과 같은 유압실린더를 사용하는 기계들 또한모두 파스칼의 원리가 적용되었다고 볼 수 있겠습니다.
Q. 이차전지의 조립공정은 어떤 것이 있나요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다..2차전 조립공정은 전극공정에서 제조된 양극판과 음극판을 분리막과 함께 셀 형태로 조립하는 공정으로이 공정의 난이도와 관련된 주요 기술들을 열거해 보겠습니다.1. 노칭 공정 슬리팅된 전극을 금형이나 레이저를 사용하여 Tap과 V자 홈을 형성하는 과정입니다. 이 공정은 매우 중요하며, 전극의 품질과 배터리 셀의 성능에 직접적인 영향을 미칩니다2. 스태킹 공정노칭된 전극을 서로 맞닿게 하여 전해액 주입을 위한 탭을 형성하는 과정으로전극의 정밀한 조립과 탭의 정확한 위치에 따라 배터리 셀의 전기적 성능이 결정됩니다3. 탭 용접 공정스태킹된 전극의 탭을 용접하여 전해액 주입을 위한 경로를 확보하는 과정으로 이 공정은 초음파를 사용하여 여러 알루미늄/구리 레이어를 결합하는데, 특히, 적층 수가 30개 이상인 경우 레이저 탭 용접을 사용하는 것이 일반적인 공정입니다.4. 전해액 주입 공정패키징된 셀에 전해액을 주입하는 과정입니다. 이 공정은 프레차징 및 고온 에이징과 같은 다양한 방법으로 진행되며, 배터리 셀의 최종 성능을 결정짓습니다. 이 공정에서 변압기가 중요한 역할을 합니다.5. 비전 검사 및 X-ray 검사공정 중간재의 품질을 자동으로 판정하는 데 사용됩니다. 비전 검사는 외관을 검사하고, 초음파 검사는 동박 활물질 두께를 측정하며, 비파괴 검사는 X-ray를 사용하여 전극의 내부 구조를 확인합니다. 이러한 검사는 불량 전지의 판정을 위해 중요한 부분입니다.6. 레이저 노칭최근 레이저를 사용하여 무지부를 절단하는 기술로, 이물질 발생이 적고 균일하게 절단할 수 있습니다. 레이저 노칭은 공정 속도가 빠르고 칼날 교체가 없어서 유지 보수 비용을 절감할 수 있습니다위와 같은 기술들은 2차전지의 조립공정에서 매우 중요하며, 각 공정의 정확성과 자동화가 배터리 셀의 최종 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.
Q. 장거리 극초음 미사일은 꿈의 무기라는데 어떤 무기인가요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.군사력으로 강력한 곳들은 다들 극초음속 미사일 개발 및 보유를 하는 추세입니다.장거리 극 초음속 미사일의 원리와 요격이 힘든 이유를 간단히 나열해 보겠습니다.▶ 장거리 극 초음속 미사일의 원리고도와 속도:극 초음속 미사일은 일반적으로 100km 이하의 고도에서 비행하며, 속도는 마하 5 이상으로 이는 음속의 5배에 해당합니다이러한 속도와 고도는 기존의 항공기와 순항 미사일과는 다르며, 대기권 내에서 비행하는 특성을 가지고 있습니다.추진 방식:극 초음속 미사일은 로켓 부스트 활공체와 공기 흡입형 순항 미사일로 분류됩니다. 로켓 부스트 활공체는 초기 가속을 위해 로켓 모터를 사용하여 우주나 근 우주로 상승한 후, 분리하여 대기권에서 극 초음속 영역에 진입합니다. 공기 흡입형 순항 미사일은 스크램제트 엔진을 사용하여 고도 20-30km에서 비행하며, 공력을 이용하여 장거리 비행을 가능하게 합니다기동성:극 초음속 미사일은 기동성이 뛰어나며, 대류권 내를 비행함으로써 조기 피탐 가능성을 낮추고, 빠른 속도로 목표지점에 도달할 수 있습니다. 이는 기존의 순항 미사일과 달리, 요격이 더 어려워지게 하는 기동방식입니다.▶ 요격이 힘든 이유레이더 탐지 어려움:극 초음속 미사일은 일반적으로 대류권 내를 비행하며, 레이더 탐지가 어렵습니다. 이는 미사일이 지상 레이더에서 탐지가 어렵기 때문에, 요격이 더 어려워집니다고도와 속도:극 초음속 미사일의 고도와 속도는 기존의 방어 시스템에 굉장한 부담을 주는 측정치를 가집니다.특히, 저 고도에서 고속으로 비행하는 특성은 기존의 방어 시스템이 감지하고 요격하기 어려울 수 있습니다기동성:극 초음속 미사일의 기동성은 요격을 어렵게 만듭니다. 미사일이 빠르게 기동할 수 있기 때문에, 요격을 시도하는 기존의 방어 시스템이 따라잡기 어려운 기동양상을 보여줍니다.방어 설계의 복잡성:극 초음속 미사일의 방어 설계는 복잡한 형태의 공중 방어로 더 잘 이해될 수 있습니다. 이는 미사일이 대기권 내에서 비행하며, 다양한 물리적 현상을 발생시키기 때문에, 방어 시스템이 이를 감지하고 요격하기 어려울 수 있습니다 즉, 기존의 미사일 기동방식 및 궤적에 따른 방어체계로는 감지자체가 힘든 원리 입니다.위와 같은 이유들로 인해, 장거리 극 초음속 미사일의 요격이 힘들어지는 부분입니다.
Q. 미래의 과학기술이 발전한다면 실제타임머신이
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.과학기술 발전에 따른 타임머신의 실현 가능성은 현재까지는 매우 낮다고 판단됩니다. 여러 과학자와 물리학자들은 타임머신의 이론적 가능성에 대해 논의하고 있으나, 실제 구현에는 많은 기술적, 물리학적 문제들이 남아 있습니다.관련 부분을 열거해 보면1, 과학적 논쟁상대성 이론: 아인슈타인의 상대성 이론에 따르면, 매우 빠르게 움직이는 물체는 시간이 느리게 흐르게 됩니다. 이는 미래로의 시간 여행을 가능하게 하지만, 과거로의 시간 여행은 여전히 많은 문제와 한계가 남아 있습니다양자역학: 양자역학적 시간 여행은 아직 초기 단계의 연구이며, 실제로 적용 가능한 방법은 아닙니다. 양자 터널링 이론에서는 입자가 에너지 장벽을 뚫고 지나가는 현상이 관측되었지만, 이를 타임머신에 적용하는 것은 아직 불가능합니다웜홀 이론: 웜홀을 이용한 시간 여행은 이론적으로 가능하지만, 음의 질량이 필요하고, 중력이 웜홀을 부숴버리기 때문에 실제 구현은 어려울 것으로 판단되는 영역입니다.2, 현실적 한계중력 문제: 미래로 가기 위해선 큰 중력을 받아야 하지만, 인간은 지구 중력의 5배 이상을 견디지 못합니다. 따라서 유의미한 미래여행을 위해 필요한 중력은 인간이 견디기 어려운 수준입니다에너지 문제: 타임머신을 만들기 위해 필요한 에너지는 광속에 도달하기 위해 필요한 에너지와 비슷하며, 이는 사실상 무한대의 에너지를 필요로 하기에 불가능하다 판단됩니다.과학자들의 의견: 과학자들은 타임머신이 현재의 기술로는 불가능하다고 생각하며, 시간 여행 기술에 대한 발전은 아직은 현실적으로 구현할 방법이 없다고 주장합니다따라서 현재까지는 타임머신의 실현 가능성은 매우 낮으며, 과학적 논쟁과 현실적 한계로 인해 실제 구현은 어려울 것으로 여겨집니다만모든 것은 현재의 기술과 과학적 지식수준을 기반으로 한 것이므로미래는 어떻다고 단정지을 수는 없다고 판단됩니다.