안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
기계공학
Q. 비행기가 날수 있는 원리가 어떻게 되나요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.비행기가 헬리콥터처럼 프로펠러를 돌리지 않고도 하늘을 날수 있는 원리는 주로 날개의 모양과 비행기의 전진 운동에 있습니다. 비행기 날개는 단면이 위쪽은 볼록하고 아래쪽은 비교적 평평한 에어포일 형태를 하고 있습니다. 비행기가 앞으로 나아가면 공기가 날개 위아래로 흐르게 됩니다. 이때 날개 위쪽의 볼록한 면을 따라 흐르는 공기는 아래쪽보다 더 먼거리를 이동해야 하므로 속도가 빨라집니다. 베르누이의 원리에 따르면 유체의 속도가 빠르면 압력이 낮아지고, 속도가 느리면 압력이 높아집니다. 따라서 날개 위쪽의 압력은 낮아지고 아래쪽의 압력은 높아져 압력이 높은 아래쪽에서 낮은 위쪽으로 밀어올리는 힘, 즉 양력이 발생합니다. 이 양력이 비행기의 무게(중력)보다 커지면 비행기는 하늘로 떠오를수있습니다. 엔진은 비행기를 앞으로 밀어내는 추력을 발생시켜 공기가 날개 위아래로 흐르도록 돕는 역할을 합니다.
기계공학
Q. MRI 기기에서 복소수가 어떤식으로 활용되나요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.MRI 신호는 본질적으로 복소수 형태를 가집니다. 이는인체 내의 회전하는 자화(magnetization)을 측정하기 때문에 이 자화는 크기(magnitude)와 방향(phase)를 모두 가지고 있습니다. 복소수는 실수부와 허수부를 사용하여 이러한 크기와 방향 정보를 동시에 표현하는데매우적합합니다. MRI기기는 이 복소수 신호를 수집하고 푸리에변환(Fourier Transform)이라는 수학적 기법을 사용하여 우리가 보는 영상으로 재구성합니다. 푸리에 변환은 복소수를 다루는 핵심적인 도구이며 신호의 주파수 성분을분석하여 영상정보를 얻어 냅니다.결론적으로 복소수는 MRI 신호의 크기와 위상 정보를 효과적으로 담아내고, 푸리에 변환을 통해 이 정보를 영상으로 바꾸는 과정에서 핵심적인 역할을 합니다.
기계공학
Q. 응력이 3d프린팅에서 어떤 원리로 되는지
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.3D 프린팅에서 응력은 여러 방식으로 관련됩니다. 일반적인 3D프린팅에서는 출력물의 구조적 강도나 디자인 최적화 시 응력 분포를 고려합니다. 특히 날카로운 부분은 응력 집중으로 취약해질수있습니다.입출 방식 3D프린팅에서는 재료를 노즐로 밀어낼 때전단응력이 발생하여 재료가 흐르도록 합니다. 바이오프린티에서 바이오잉크는 압출시 전단응력을 받습니다. 이 응력은 바이오잉크의 흐름성을 결정하지만 세포 생존율에도 영향을 줄수있습니다. 따라서 바이오잉크는 인쇄중 적절히 흐르고 인쇄후 형태를 유지하도록 응력에 대한 유변한적 특성이 중요하게 설계됩니다.
기계공학
Q. 현재 생성형 AI 프로그램들이 많이 나와있던데
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.텍스트 생성 및 대화형 AI로는 Chat GPT, Microshoft Copilot , Google Gemini, 클로드 AI, 그리고 뤼튼AI가 있습니다. 이 프로그램들은 질문 답변, 글쓰기 , 정보 요약등 다양한 작업을 지원합니다. 이미지생성AI 중에서는 Adobe Firefly나 StarryAI등이 무료 또는 무료 체험 옵션을 제공하여 창의적인 이미지를 만들수있습니다. 이외에도 특정 용도에 특화된 무료 AI도구들이 있으니 필요에 따라 찾아보시면 좋습니다.
기계공학
Q. 자동 만보기 기계의 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.자동 만보기 기계는 주로 전자기기와 기계적 구조를 결합하여 휴대폰의 센서가 걸음으로 인식하도록 움직임을 만들어내는 장치입니다. 기본적으로 모터와 기어 시스템을 사용하여 기계적인 움직임을 제어합니다. 일부 기계는 코일에 전류를 흘려 자성을 만들고, 이 자성이 거치대 밑부분의 자석과 서로 밀어내는 힘을 이용해 흔들림을 발생시키기도 합니다. 이렇게 기계적으로 발생된 반복적인 흔들림을 휴대폰에 내장된 가속도 센서, 중력 센서, 자이로 센서 등이 감지하여 걸음수로 계산하게 되는원리입니다.