안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
Q. 엘리베이터는 어떤 안전장치와 기술이 사용 되나요?
엘리베이터 추락에 대한 걱정은 당연하지만, 여러겹의 안전장치 덕분에 매우 안전하게 운행됩니다. 주요 안전장치와 기술은 다음과 같습니다. 와이어로프 : 여러가닥의 튼튼한 로프가 카를 지탱하며, 하나의 로프가 끊어져도 다른 로프들이 충분히 지탱할수있습니다. 조속기 및 비상정지장치 : 카가 규정 속도 이상으로 빨라지면 조속기가 이를 감지하고 비상정지 장치가 작동하여 레을 잡아 카를 강제로 멈춥니다. 이는 승객용 엘리베이터에 필수적인 가장 중요한 추락 방지 장치입니다. 도어 인터록 : 문이 완전히 닫히지 않으면 엘리베이터가 움직이지 않으며, 운행중에는 문이 열리지 않도록 잠급니다. 완추기 : 최하층에 설치되어 만약의 경우 카가 바닥에 충돌했을때 충격을 흡수하여 승객과 구조물을 보호합니다. 과부하 감지 장치 : 정해진 무게를 초과하면 경고음을 울리고 작동을 멈춰 과부하로 인한 사고를 막습니다. 문감지센서(세이프티 슈) : 문이 닫히다 사람이나 물건을 감지하면 자동으로 다시 열립니다. 이외에도 속도 제어 시스템, 비상 호출 버튼, 비상 전원 공급 장치 등 다양한 기술들이 복합적으로 적용되어 엘리베이터의 안전을 지키고 있습니다.
Q. 플라스틱 쟁반이 휘는, 변형되는 원인이 뭘까요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.과학적인 관점에서 그 원인을 분석해 드리겠습니다. 말씀하신 상황들을 고려할때, 열과 지속적인 하중이 복합적으로 작용하여 변형이 발생했을 가능성이 높습니다.무게(하중)로 인한 변형 : 크리프 현상 원리 : 플라스틱은 금속과 달리, 상대적으로 낮은 하중을 오랫동안 지속해서 받을때 시간이 지남에 따라 서서히 변형되는 크리프(Creep)현상을 보입니다. 즉, 순간적으로는 견딜수있는 무게라도,접시,냄비 등의 무거운 식기들이 한달,두달 계속 쌓여 있었다면 이로 인해 점진적으로 휘거나 처지는 현상이 발생할수있습니다. 변형 모양 : 특히,무게가 고르게 분산되지 않고 특정 부위에 집중되거나 쟁반의 중앙부에 주로 하중이 가해졌을 경우 중앙부가 튀어나오거나 휘는 형태로 변형될수있습니다. 하중 저항 : 플라스틱의 하중 저항 능력은 재료의 종류,두께,쟁반의 구조(보강 ribs유무 등)에 따라 크게 달라집니다. 일반적인 주방용 플라스틱 쟁반은 수십 kg의 순간적인 하중은 견딜수있지만, 장기간 지속 되는수 kg이상의 하중에는 변형될 가능성이있습니다. 정확한 무게를 버틸수있는 기준은 재료의 물성 데이터(굴곡 탄성률 등)를 확인해야 하지만, 이는 일반 소비자가 알기 어렵습니다. 열로 인한 변형 : 열변형 온도(HDT)와 플라스틱 종류 원리 : 플라스틱은 온도가 올라가면 분자 운동이 활발해지면서 부드러워 지고 변형되기 쉬워집니다. 이를 플라스틱의 열변형 온도(HDT : Heat Deflection Temperature)라고 하는데 이 온도를 넘어서면 플라스틱이 급격하게 변형됩니다. 많은 주방용 플라스틱 쟁반은 폴리스티렌(PS)등으로 만들어지는 경우가 많습니다. 폴리스티렌은 내열성이 약해서 뜨거운 것에 취약하며, 여름철 자동차 안에 두어도 변형될수있을정도입니다. 열전달 : 에어프라이어나 커피포트에서 나오는 복사열이나 대류열은 직접 접촉하지 않아도 주변 공간의 온도를 상승시킬수있습니다. 특히 에어프라이어는 조리시 상당한 열을 방충하며, 50cm나 30cm 떨어진 거리에서도 그 열이 주변 플라스틱에 영향을 줄수있습니다. 만약 해당 공간이 환기가 잘되지 않는 밀폐된 곳이라면 온도는 더 높아질수있습니다복합작용 : 낮은 온도라면 지속적인 열에 노출되면 크리프 현상과 시너지를 일으켜 변형을 가속화할수있습니다. 즉, 식기의 무게로 인한 지속적인 압력과 함께 주변 가전제품의 열이 꾸준히 전달되면서 플라스틱이 더 쉽게 부드러워지고 변형이 촉진되었을수 있습니다. 기타 용인(복합적일 가능성)물과 온도 변화 : 물이 자주 고이는 부분에서 변형이 더 심하게 나타나는 경우도 있는데 이는 물이 머금고 있는 온도의 영향이나 건조/습윤 반복으로 인한 스트레스의 영향일수도있습니다. 제조 공정상의 잔류 응력 : 쟁반을 만들때 플라스틱이 균일하게 냉각되지 않으면 내부에 잔류 응력이 생겨 시간이 지나면서 자연적으로 변형될수도있습니다. 환경 요인 : 트레이가 놓인 바닥이 평평하다고 하셨지만, 미세한 불균형이나 특정 지지대가 부족하여 쟁반의 하중이 한쪽으로 쏠리면서 변형이 시작되었을 가능성도 배제할수없습니다. 결론적으로 질문자님 댁의 플라스틱 쟁반 변형은 주변 가전제품에서 발생하는 열과 식기의 무게로 인한 지속적인 하중이 복합적으로 작용한 결과일 가능성이 가장 높습니다. 다음번에는 비교적 내열성이 높은 PP(폴리프로필렌)소재나 더 단단하고 두께감이있는 쟁반을 사용하시거나 가전제품과의 거리를 더욱 확보해 보시는 것을 고려해 보시는 것이 좋겠습니다.
Q. 기계 공학에는 어떤 이론들이 들어가 있나요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.기계공학의 핵심 이론들은 다음과 같습니다. 4대 역학 :고체역학 : 재료가 힘을 받았을때 어떻게 변형되고 견디는지 유체역학 : 물이나 공기 같은 유체의움직임열역학 : 열과 에너지의 변환 원리 동역학 : 물체의 움직임과 힘의 관계 기본 수학 및 물리 : 삼각함수, 뉴턴의 운동 법칙 등이 기초를 이룹니다. 그외 : 재료과학, 제어공학 등 다양한 분야가 결합됩니다. 이 이론들이 기계를 설꼐하고 작동 우너리르 이해하는데 기본이 됩니다.
Q. 물배관 급수부분에 팽창탱크는 왜 달리나?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.밀폐형 팽창탱크는 배관내 물의 온도 변화(팽창/수축)로 인한 압력 변동을 흡수하여 시스템의 압력을 안정시키고 배관과 기기의 손상을 방지하며 수명을 늘리는 핵심적인 장비입니다. 고장 난 채로 두면 결국 장기적으로 배관이나 설비에 무리가 가서 수명 단축과 고장을 초래합니다.
Q. 메타버스 기술이 어느정도까지 발전될까요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.현재 메타버스 기술은 주로 VR 헤드셋을 통해 시각적, 청각적 몰입감을 제공하는 수준이지만, 궁극적으로는 사용자 행동과 실시간 상호작용이 가능한 XR(확장현실)기술로 발전할것입니다. XR은 가상현실(VR),증강현실(AR),혼합혀실(MR)을 모두 포괄하며, 현실과 가상을 더욱 긴밀하게 연결하는 핵심 기술입니다. 배틀그라운처럼 실제 움직임을 인식하고 더욱 현실적인 상호작용이 가능하려면 다음과 같은 기술 발전이 필수적입니다. 정교한 센싱 및 추적 기술 : 사용자의 미세한 움직임까지 정확히 감지하고 가상 세계에 반영해야 합니다. 실시간 상호작용 및 초저지연 기술 : 사용자의 행위와 시스템 반응 사이의 지연 시간이 1/30초 이하로 줄어들어 인지적 피로없이 자연스럽게 느껴져야 합니다. 고도화된 햅틱(촉각) 기술 : 가상 물체를 만지는 것과 같은 촉각 피드백이 제공되어야 합니다. 전문가들은 메타버스와 XR 기술의 발전의 클라우드 기반 인프라와 함께 가속화될 것으로 보고 있습니다. 말씀하신 수준의 완벽한 몰입형 상호작용이 대중화됙까지는 센서 및 햅틱 장치의 발전, 5G를 넘어선 6G와 같은 초고속 통신망의 보급, 그리고 고성능 컴퓨터 자원이 더욱 확충되어야 하므로, 일반적으로 10년이상의 시간이 더 필요할 것으로 전망됩니다. 꾸준히 기술이 발전하고 있기에 언젠가 현실과 구분하기 어려울 정도의 몰입감을 제공할수있을것입니다.