안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
기계공학
Q. 세탁기에 작동원리에대해 궁금합니다
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.세탁기는 전동기의 힘을 이용해 세탁조를 움직여 빨래르 합니다. 통돌이 세탁기는 세탁조 바닥의 날개가 회전하며 물살을 일으켜 빨래를 비비고 두드리는 효과를 내고 드럼 세탁기는 세탁조가 회전하며 빨래를 위로 올려 떨어뜨리는 방식으로 세탁합니다. 탈수는원심력을 이용합니다. 세탁조를 고속으로 회전시키면, 빨래속 물이 바깥쪽으로 강하게 밀려나가 세탁조의 구멍을 통해 빠져나가게 됩니다. 이러한 원리로 세탁기는 물과 세제를 이용해 빨래의 오염물질을 제거하고 탈수과정을 통해 물기를 효과적으로 제거하는것입니다.
기계공학
Q. 자동차를 제조할 때 조립과정은 어떻게 되나요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.자동차는 여러 제조 공정을 거쳐 생산됩니다. 주요 과정은 다음과 같습니다. 프레스 공정 : 얇은 철판을 금형으로 찍어 차체 패널이나 부품 형태로 만듭니다. 차체 용접 공정 : 프레스 공정에서 만들어진 패널들을 로봇 등을 이용해 용접하여 차체의 기본 뼈대를 조립합니다. 도장 공정 : 조립된 차체에 녹 방지 및 색상 구현을 위해 여러 겹의 페인트를 칠합니다. 의장/조립 공정 : 도장된 차체에 엔진,변속기, 내장부품, 외장 부품, 전선 등을 장착하여 자동차를 완성합니다. 검수 및 테스트 : 완성된 차량의 품질을 검사하고 주행 테스트를 거쳐 출고합니다. 자동차 한대를 만드는데는 다양한 원자재 사용됩니다. 철강 : 차체 프레임 , 패널 등 차량 무게의 상당 부분을 차지하는 기본 재료입니다. 알루미늄 : 경량화를 위해 엔진 부품, 휠, 일부 차체에 사용됩니다. 플라스틱 : 내장재 , 범퍼, 연료 탱크 등 다양한 부품에 광범위하게 사용됩니다. 고무 : 타이어 , 호스, 벨트등에 필수적으로 사용됩니다. 유리 : 창문, 거울 등에 사용됩니다. 구리 : 전기 배선 , 라디에이터 등 전기 및 열 전달 부품에 사용됩니다. 납 : 주로 자동차 배터리에 사용됩니다. 니켈 : 스테인리스강 합금이나 전기차 배터리에 사용됩니다. 이외에도 다양한 금속, 섬유, 화학 물질 등이 자동차 제조에 사용됩니다.
기계공학
Q. 초전도체가 실제로 나오게 된다면 어떤 혁신이 일어날까요?
초전도체란 특정 온도 이하에서 전기 저항이 완전히 사라지고 (전기 저항0), 외부 자기장을 밀어내는 마이너스 효과를 나타내는 물질을 말합니다. 이 물질이 왜 그렇게 큰 이슈가 되었냐면 기존의 초전도체는 매우 낮은 온도나 높은 압력과 같은 극한 환경에서만 초전도 현상을 보였기 때문입니다. 그런데 만약 상온, 상압에서도 초전도 현상을 보이는 물질이 개발된다면 이는 과학 기술 분야에 엄청난 혁신을 가져올수있기 때문입니다. 만약 실용적인 초전도체가 등장한다면 다음과 같은 혁신이 가능해질수있습니다. 에너지 손실 없는 송전 : 전기를 보낼때 발생하는 에너지 손실을 없애 효율을 극대화할수있습니다. 강력한 자석 : MRI,자기부상열차,핵융합 발전 등 강력한 자기장이 필요한 분야에서 획기적인 발전이 이루어질수있습니다. 초고속 컴퓨터 및 전자 기기 : 발열 문제 없이 훨씬 빠르고 효율적인 전자 회로 설계가 가능해집니다. 이처럼 초전도체는 에너지,운송,의료, IT등 다양한 분야에서 우리의 삶을 크게 변화시킬 잠재력을 가지고있어 많은 관심을 받고있습니다.
기계공학
Q. 기계에 가공함에 있어서 작동료가 모자라면 어떻게 되나요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.기계의 작동유는 윤활,냉각,동력 전달 등 매우 중요한 역할으 합니다. 작동유가 부족하면 다음과 같은 문제가 발생할수있습니다. 부품 손상 : 윤활이 제대로 되지 않아 마찰이 심해지고, 과열로 인해 펌프나 베어링 등 주요 부품이 손상될수있습니다. 성능저하 : 유압 시스템의 경우 압력이 불안정해져 가공 정밀도가 떨어지거나 기계 작동이 원활하지 않게 됩니다. 기계 정지 : 안전 시스템이 작동하여 기계가 자동으로 멈출수있습니다. 단순히 작동유를 보충하는것만으로는 부족할수있습니다. 작동유가 왜 부족해졌는지 누유 여부를 확인하고 부족한 상태로 가동된 시간 동안 부품에 이상은 없는지 점검해야 합니다 또한 유압 시스템의 경우 공기 빼기(에어 블리딩)작업이 필요할수도있습니다. 따라서 작동유 부족 경고가 뜨거나 부족함을 인지하면 즉시 기계 작동을 머추고 매뉴얼에 따라 점검 및 보충, 필요한 추가 조치를 취하는것이 중요합니다.
기계공학
Q. 잠수함은 어떤 구조와 재료로 설계까 되어 있길래 그 높은 수압을 견딜수가 있는 건가요?
잠수함은 기본적으로 매우 강력한 선체 구조로 설계됩니다. 특히 원통형이나 구형에 가까운 형태로 만들어져 외부에서 가해지는 수압을 균등하게 분산시킵니다. 또한, 선체 재료로는 일반 강철보다 훨씬 강도가 높은 특수합금강이나 티타늄 합금 등이 사용됩니다. 이러한 구조와 재료의조합 덕분에 잠수함은 깊은 수심의 엄청난 수압을 견디며 안전하게 운항할수있습니다.