안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
기계공학
Q. 발명을 하면서 나오는 실패로 인한 발명품은 무엇이 있나요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.발명 과정을 거치다 보면 처음 의도와는 다른 결과로 인해 예상치 못한 발명품이 탄생하는 경우가 종종 있습니다. 실패나 우연한 발견이 오히려 혁신으로 이어지는 사례들이지요 대표적인 예로는 다음과 같은 발명품 들이 있습니다. 포스트잇 : 강력한 접착제를 개발하려던 연구원 스펜서 실버는 접착력이 약해서 쉽게 떼어지는 접착제를 만들게 됩니다. 처음에는 실패로 여겨졌지만, 이 접착제를 활용하여 여러번 붙였다 떼었다 할수있는 메모지인 포스트잇이 탄생했습니다. 페니실린 : 알렉산더 플레밍은 세균을 연구하던중 , 배양 접시에 푸른곰팡이가 피었는데 이 곰팡이 주변에서는 세균이 자라지 못하는 것을 우연히 발견했습니다. 이 발견을 통해 인류 역사에 큰 영향을 준 항생제인 페니실린이 개발되었습니다. 전자레인지 : 레이시온의 퍼시 스펜서는 레이더 연구에 사용되는 마그네트론 옆에서 작업하다가 주머니 속 초콜릿 바가 녹는것을 발견했습니다. 이 현상을 연구하여 음식을 빠르게 데울수있는전자레인지를 발명하게 되었습니다. 이처럼 발명의 길에서는 예상치 못한 실패나 우연한 발견이 새로운 길을 열어주기도 합니다.
기계공학
Q. 엔진의 출력을 높이기 위한 방법으로는 몇가지가 있을까요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.자동차나 다양한 장비에 사용되는 엔진의 성능을향상 시키는 방법은 여러가지가 있습니다. 주요 방법으로는 다음과 같은 것들이 있습니다. 흡배기 시스템 개선 : 엔진이 공기를 더 잘 흡입하고 연소 가스를 효율적으로 배출하도록 흡기 및 배기 장치를 튜닝합니다. 과급기 장착 : 터보차저나 슈퍼차저와 같은 과급기를 사용하여 엔진 내부로 더 많은 공기를 강제로 밀어넣어 연소 효율을 높입니다. 엔진 제어 장치(ECU)튜닝 : 엔진의 연료 분사량, 점화시점등을 조절하는 ECU의 설정을 변경하여 최적의 성능을 이끌어냅니다. 배기량 증대 : 엔진의 실린더 부피를늘려 한번에 더 많은 연료를 태울수있도록 합니다. (보어업, 스트로크업 등)이외에도 엔진 내부 부품을 경량화하거나 냉각 성능을 개선하는등의 방법도 있습니다. 이러한 방법들을 단독으로 사용하거나 복합적으로 적용하여 엔진 출력을 높일수있습니다.
기계공학
Q. 고추배추 농사를위해 개발된 정진기는 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.농촌 고령화에 대비하여 노동력 절감을 위한 중요한 기술입니다. 이 정식기는 아주심기(정식)작업을 자동화하여 사람이 직접 모종을 심는 수고를 크게 줄이는 원리로 작동합니다. 기계에 모종을 공급하면 기계 장치가 자동으로 모종을 집어 일정한 간격과 깊이로 땅에 심고 흙을 덮어주는 방식입니다. 특히 고추와 배추 겸용으로 사용할수있도록 설계되었으며 소규모 밭에서도 효율적으로 사용할수있도록 최적화되었습니다. 정식 작업뿐만 아니라 두둑을 만들고 비닐을 덮는 작업(휴립피복)과 연계하여 한번에 진행할수있도록 개발되어 전체적인 농작업 시간을 단축하고 효율성을 높이는데 중점을 두고 있습니다. 이를 통해 농업인의 작업 부담을 줄이고 생산성을 향상시키는 효과를 기대할수있습니다.
기계공학
Q. 기계 공학은 우리 실생활에 어디에 이용 되나요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.기계공학은 공장이나 산업 현장뿐만 아니라 우리 실생활 곳곳에 매우 깊숙이 관여하고 있습니다. 예를들어, 우리가 매일 타는 자동차나 자전거는 엔진,변속기,제동 시스템 등 복잡한 기계 부품들로 이루어져 있으며, 이 모든것이 기계공학의 영역입니다. 집안의 가전제품들도 마찬가지입니다. 냉자고의 냉각 시스템, 세탁기의 모터와 구동 메커니즘, 에어컨의 열 교환 방식 등 모두 기계 공학 기술이 적용된 사례입니다. 또한, 우리가 사용하는 스마트폰이나 컴퓨터의 냉각시스템, 건물내의 엘리베이터나 에스컬레이터, 냉난방 및 환기 시스템 등도 기계공학의 원리가 바탕이 됩니다. 심지어 스포츠 장비나 일상 용품의 내구성과 기능성 설계에도 기계공학적 지식이 활용됩니다. 이처럼 기계공학은 우리 삶의 편리함과 안전을 위해 다양한 형태로 응용되고 있습니다.
기계공학
Q. 로봇 공학에서 관절을 설계할 때 중요한 점은?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.관절 설계시 중요하게 고려되는 점들은 다음과 같습니다. 자유도 : 로봇이 얼마나 다양한 움직임을 수행할수있는지를 결정합니다. 필요한 작업에 따라 적절한 수와 종류의 자유도를 갖도록 설계해야 합니다. 강성 및 정밀도 : 관절이 외부 하중이나 자체 움직임에 얼마나 안정적으로 버티고, 원하는 위치에 정확하게 도달하고 유지하는지가 중요합니다. 이는 로봇의 작업 정확도에 직결됩니다. 구동 메커니즘 및 성능 : 관절을 움직이는 모터, 감속기 등의 성능이 로봇의 속도, 토크(힘), 반응성 등을 결정합니다. 효율적이고 강력한 구동계 설계가 필요합니다. 크기 및 무게 : 관절의 크기와 무게는 로봇 전체의 디자인, 작업 공간 요구 사항, 그리고 로봇이 들어올릴수있는 최대 하중(payload)에 영향을 미칩니다. 내구성 및 유지보수성 : 반복적인 움직임과 하중을 견딜수있는 내구성과 필요시 쉽게 점검하고 수리할수있는 구조 또한 중요합니다. 이외에도 백래시 , 비용, 발열 문제 등 여러 요소들을 종합적으로 고려하여 로봇의 목적에 맞는 관절을 설계하게 됩니다.