안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
기계공학
Q. 항공우주공학에서 로켓의 다단 분리 기술이 비행 효율성을 높이는 원리는?
주된 이유는 로켓이 비행중 사용된 부분(연료통과 엔진 등)을 단계적으로 분리하여 버림으로써 전체 질량을 줄이기 위함입니다. 구체적인 원리는 다음과 같습니다. 질량 감소 : 로켓은 사승하면서 연료를 소모하고 , 비어버린 연료통과 더이상 필요없는 엔진은 불필요한 무게가됩니다.이를 분리해 버리면 남아있는 로켓의 질량이 크게 줄어듭니다. 가속 효율 증대 : 질량이 줄어들면, 같은 양의 추진력으로도 더욱 빠르게 가속할수있습니다. 즉, 버려진 단의 무게를 다음 단이 끌고 갈 필요가 없어 비행 효율이 높아집니다. 최종 속도 증가 : 각 단이 질량을 줄여가며 최대 속도에 도달한후 다음 단이 점화되면 초기 질량이 큰 단일 로켓보다 더 높은 최종 속도를 얻을수있습니다. 이러한 원리 덕분에 로켓은 지구 중력을 벗어나거나 원하는 궤도에 도달하기 위한 엄청난 속도(탈출 속도)를 효율적으로 달성할수있습니다.
기계공학
Q. 드론 택배 서비스가 도입될 경우 항공 안전 규제에서 고려해야 할 요소는?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.드론 택배 서비스가 현실화된다면 항공 안전을 위해 다양한 요소들이 항공 안전 규제에서 고려되어야 합니다. 특히 통신 기술과 관련하여 중요한 지점들이 있습니다. 통신 시스템의 신뢰성 및 안정성 : 드론은 조종사와 원활한 통신을 통해 제어되어야 합니다. 통신 두절이나 간섭은 심각한 안전 문제로 이어질수있으므로 고신뢰성의 통신망 구축 및 비상 통신 프로토콜 마련이 필수적입니다. 공역 관리 및 통합 : 드론이 기존 유인 항공기와 함께 안전하게 비행할수있도록 공역을 효율적으로 관리하고 드론간 충돌을 방지하는 시스템(UTM)을 구축해야 합니다. 여기에는 실시간 위치 추적 및 상호 통신 기술이 중요합니다. 운영 기준 및 인증 : 드론 기체의 비행 성능, 내구성, 항법 정확도 등 안전 기준을 마련하고 이를 충족하는 드론에 대한 인증 절차가 필요합니다. 또한 조종사의 자격 및 비상 상황 대처 능력에 대한 명확한 기준도 요구됩니다. 안전 관리 시스템 적용 : 모든 드론 운영 주체에 항공 안전 관리 시스템을 의무적으로 적용하여 잠재적 위험 요소를 식별하고 예방하는 체계적인 관리가 필요합니다. 주파수 할당 및 관리 : 드론 운용에 필요한 안정적인 통신 주파수를 확보하고 기존 통신 서비스와의 간섭을 최소화하는 관리가 중요합니다. 저지연 · 고용량 통신망 요구 : 실시간 제어 및 대량의 비행 데이터 전송을 위해 5G이상의 저지연, 고용량 통신망의 역할이 더욱 중요해질 것입니다. 보안 강화 : 드론 통신 시스템에 대한 해킹 및 교란을 방지하기 위한 강력한 보안 기술이 필수적입니다.
기계공학
Q. 로봇 프로그래밍을 하려면 어떤 학과나, 자격증이 요구될까요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.로봇 프로그래밍을 위해 주로 로봇 공학과, 메카트로닉스 공학과 , 컴퓨터 공학과 등 관련 학과에서 지식을 쌓으실수있습니다. 자격증은 직접적으로 로봇 프로그래밍을 위한 특정 자격 보다는 로봇 관련 개발 기사 자격증이나 소프트웨어 역량을 증명하는 자격증(예:정보처리기사)등이 도움이 될수있습니다. 특히 로봇 운영 소프트웨어 관련 지식을 평가하는 자격증이 있다면 유리할 것입니다. 기본적으로 많이 사용되는 프로그래밍 언어로는 로봇 제어 및 시스템 개발에 필수적인 C,C++가 있습니다.이 외에도 인공지능 및 데이터 처리와 연동하여 로봇을 프로그래밍하는데 파이썬이 널리 활용됩니다 또한 RoboDK와 같은 로봇 시뮬레이션 및 오프라인 프로그래밍 소프트웨어 사용 능력도 중요합니다.
기계공학
Q. 친환경 설계 기준을 강화하고 있는 기계공학 분야의 변화와 효과는?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.탄소 중립 시대에 기계공학은 기능 중심에서 지속 가능성 중심으로 변화하며 친환경 설계 기준을 강화하고 있습니다. 주요 변화 : 순환 설계 도입 : 제품 수명 주기 전반에 걸쳐 자원 효율성과 재활용성을 극대화하여 폐기물 발생을 최소화합니다. 에너지 효율 최적화 : 기계 시스템의 에너지 소비를 줄이고 탄소 배출량을 감축하는 기술 개발에 집중합니다. 친환경 제조 공정 및 소재 개발 : 환경 부담이 적은 공정과 소재를 도입하여 생산 과정의 친환경성을 높입니다. 이러한 변화의 기대 :환경 보호 : 탄소 배출 및 에너지 소비 감소로 기후 변화 대응에 크게 기여합니다. 경제성 향상 : 장기적인 에너지 절감 및 자원 재활용을 통해 비용 효율성을 높입니다. 기술 혁신 : 친환경 목표 달성을 위한 새로운 기술 개발을 촉진하여 기계공학 산업의 경쟁력을 강화합니다.
기계공학
Q. 항공기 블랙박스가 사고 조사에서 수집하는 데이터의 종류와 활용방식은?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.항공기 블랙 박스는 크게 두가지 장치로 구성되며, 사고 조사에서 매우 중요한 데이터를 수집합니다. 비행 데이터 기록 장치(FDR) : 이 장치는 항공기의 속도, 고도, 방위, 기체 자세, 엔진 출력, 조종면 움직임 등 약 88가지 이상의 다양한 비행 데이터를 기록합니다. 보통 최종 25시간의 비행 정보가 저장됩니다. 조종실 음성 기록 장치 : 조종실 내 조종사들의 대화, 관제탑과의 교신 내용 , 그리고 조작음, 경고음 등 조종실에서 발생하는 모든 소리를 녹음합니다. 보통 최종 30분간의 음성이 기록됩니다. 이데이터들은 사고 발생시 항공기의 상태와 조종사들의 상황을 종합적으로 파악하여 사고 원인을 과학적으로 분석하고, 유사 사고의 재발 방지 대책을 수립하는데 결정적인 자료로 활용됩니다.