안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
기계공학
Q. 프로펠러 비행기가 음속을 도달하지 못 하는 이유
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.프로펠러 비행기가 음속에 도달하지 못하는 주된 이유는 말씀하신 모터의 피로 파괴 보다는 프로펠러 날개 끝 부분의 공기역학적인 한계 때문입니다. 프로펠러 비행기가 속도를 높여 프로펠러의 회전 속도와 비행기의 전진 속도가 합쳐지면서 날개 끝 부분이 음속(소리의 속도)에 가까워지거나 넘어서게 되면 문제가 발생합니다. 충격파 발생 : 프로펠러 날개끝이 음속을 돌파하는 순간 충격파가 발생합니다. 이 충격파는 엄청난 저항(조파항력)을 유발하여 프로펠러의 추진 효율을 급격히 떨어뜨립니다. 효율 감소 : 충격파로 인해 프로펠러가 공기를 제대로 밀어내지 못하게 되면서 더 이상 속도를 높일수없게 됩니다. 오히려 심한 진동과 소음만 발생하고 추진력은 줄어듭니다. 구조적 한계 : 이론적으로는 음속에 도달할수 있지만, 이러한 공기역학적 문제와 더불어 고속 회전시 발생하는 극심한 진동과 부하를 견딜수있는 구조물을 만드는것도 현실적인 어려움입니다. 결과적으로 프로펠러 날개의 효율이 음속 근처에서 급격히 떨어지기 때문에, 프로펠러 비행기는 제트 엔진 비행기처럼 음속 이상의 속도를 내기가 어렵습니다. 제트 엔진은 프로펠러처럼 회전하는 날개가 공기를 직접 미는 방식이 아니라, 공기를 흡입하여 압축, 연소시킨후 뜨거운 가스를 고속으로 분출하여 추진력을 얻기 때문에 이러한 한계를 극복할수있습니다.
기계공학
Q. 인공지능기술관련 향후 세계적 기술경쟁 문의
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.인공지능 기술을 둘싼 국가 간 경쟁은 실제로 매우 치열하며, 이는 미래 국제 질서와 기술 접근성에 큰 영향을 미칠것입니다. 주로 미국과 중국을 중심으로 한 AI 패권 경쟁이 심화되고 있습니다. 앞으로 나타날 견제 및 제재 양상은 다음과 같습니다. 기술 수출 통제 및 공급망 재편 : 특히 AI반도체와 같은 핵심 기술의 수출을 제한하여 특정 국가의 AI발전을 억제하려는 움직임이 강화될 것입니다. 이는 글로벌 공급망에도 큰 영향을 미칩니다. AI 표준화 경쟁 : 각국은 자국에 유리한 AI표준을 수립하려 하며, 이는 기술 주도권 확보의 중요한 수단이 됩니다. 다른 국가들은 이 표준 선택을 강요받을수있습니다. 데이터 및 인력 통제 : AI 모델 학습에 필수적인 데이터 접근 및 우수 인력 유치를 위한 경쟁도 심화될수있습니다. 이러한 경쟁은 중립적인 위치에 있는 국가들에게 전략적인 선택을 요구하며, 기술 안보와 경제적 독립성을 확보하는것이 중요해질것입니다.
기계공학
Q. 로봇 기술이 산업 혁명에 미치는 영향은 무엇인가요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.로봇 기술은 현재 진행중인 4차 산업혁명의 핵심 동력으로, 제조업과 서비스업 등 다양한 산업 분야에 혁명적인 변화를 가져오고 있습니다. 자동화 증진 : 로봇은 단순 반복 작업부터 복잡하고 정밀한 작업까지 자동화하여 인간의 개입없이 생산 공정을 운영할수있게 합니다. 이는 특히 제조업 현장에서 빠르게 적용되어 스마트 팩토리의 기반을 마련하고 있습니다. 생산성 및 효율성 향상 : 로봇은 24시간 쉬지 않고 일할수있으며, 일관된 품질로 정밀하게 작업을 수행하여 생산량을 늘리고 불량률을 줄입니다. 이는 전반적인 생산성과 효율성을 크게 높이는 요인입니다. 일자리 변화 : 로봇 자동화는 단순 반복 직무를 대체할수있지만, 동시에 로봇을 관리, 유지보수, 프로그래밍하는 새로운 고숙련 일자리를 창출합니다. 즉, 일자리의 감소보다는 재편과 변화가 더욱 크게 나타나고 있습니다. 인공지능(AI)과의 융합으로 로봇은 더욱 지능화되어 스스로 데이터를 분석하고 의사결정을 내릴수있게되면서 산업혁신을 가속화하고 있습니다.
기계공학
Q. 사출 기계에 대해 궁금합니다 속도를 측정하는 방법
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.사출 성형 기계에서 사출 속도가 고속으로 실시간 표시되는 것은 매우 정밀한 센서 기술과 제어 시스템 덕분입니다. 말씀하신 5.4m/s와 같이 빠른 속도를 정확하게 측정하는 원리는 다음과 같습니다. 대부분의 사출기는 유압 구동방식을 사용합니다. 사출 속도는 스크류는 밀어내는 유압 실린더에 공급되는 유압유의 유량을 정밀하게 제어하여 조절됩니다. 이 속도를 측정하기 위해 주로 두가지 방식이 사용됩니다. 유속계 사용 : 유압 시스템 내에 고정밀 유속계가 설치되어 유압유의 흐름 속도를 직접 측정합니다. 이 유속 데이터를 스크류의 단면적과 연결하여 선형 속도로 변환합니다. 선형 변위센서 사용 : 사출 스크류 또는 유압 피스톤의 이동 거리를 정밀하게 측정하는 센서(예:리니어 엔코더 또는 LVDT)가 부착되어 있습니다. 이 센서가 아주 짧은 시간 동안 스크류가 이동한 거리를 실시간으로 감지하여, 이를 시간으로 나누어 속도를 계산합니다. 이 방식은 매우 빠르고 정확한 속도 측정을 가능하게 합니다. 측정된 데이터는 사출기 내의 첨단 제어 시스템(PLC)으로 전송되며, 이 시스템이 실시간으로 속도를 계산하여 모니터에 표시하는 것입니다. 다단계 사출 속도 제어가 가능한 것도 이러한 정밀 측정 및 제어 기술 덕분입니다.
기계공학
Q. 공조기 재열코일의 기능에 관한 실사례 및 응용여부
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.전공 공부에서 배우신 내용이 현장에서도 매우 중요하게 적용됩니다. 재열 코일은 말씀하신 대로 냉방시 냉방 코일에서 공기를 노점(이슬점) 이하로 냉각하여 제습한뒤, 너무 낮아진 온도를 적정 수준으로재가열 하여 공급함으로써 결로 발생을 방지하고 쾌적한 실내 환경을 유지하는데 사용됩니다. 이는 특히 습도 조절이 매우 중요한 데이터센터, 병원,클린룸 등 정밀 공조가 필요한 현장에서는 실제로 활발하게 운영되는 방식입니다. 또한, 재열 코일은 주된 목적인 냉방중 제습 효율 개선이지만, 난방 부하가 부족할 경우 보조 열원 역할로도 충분히 응용하여 사용될수있습니다. 예를 들어, 메인 난방 코일의 용량이 부족하거나 특정 구역의 온도를 추가적으로 높여야 할 때 유용하게 활용될수있습니다. 이해하신 바와 같이 현장에서 다양하게 응용되고 있으니, 직접 경험하시면서 더 깊이 이해하시게 될거에요