안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
기계공학
Q. 지하철에서 유난히 소음이 큰 구간은 왜 그런가요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.지하철에서 유난히 큰소음 특히 끼이익 하는 소리는 말씀하신 것처럼 곡선 구간에서 주로 발생합니다. 이는 전동차 바퀴와 레일이 곡선 구간을 지날때 서로 마찰하고 접촉하면서 생기는 현상 때문입니다. 마찰음은 스킬소음이라고도 불리며 곡선 구간 통과시 소음이 더 커지는 원인이 됩니다.
기계공학
Q. 민간 항공기와 군용 전투기의 엔진 성능의 차이는 어느정도 인가요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.민간 항공기와 군용전투기의 엔진 성능에는 큰 차이가 있습니다. 이는 각기 다른 설계목표 때문입니다. 민간 항공기 엔진(주로 고바이패스 터보팬 엔진)은 효율성,장거리 비행 능력, 연료 절감, 그리고 소음 및 배출 가스 감소에 중점을 둡니다. 승객을 안전하고 효율적으로 수송하는 것이 주 목적이므로 최대 속도보다는 경제적인 순항 속도에 최적화되어 있습니다. 반면 군용 전투기 엔진(주로 저바이패스 터보팬 엔진, 종종 후연소기 장착)은 순간적인 고출력, 빠른 가속도 , 고속 비행능력(마하1.5이상)그리고 기동성에 중점을 둡니다. 전투 상황에서 필요에 따라 강력한 힘을 내어 빠르게 가속하고 고속으로 비행할수있도록 설계됩니다. 예를 들어, FA-50 전투기 엔진은 후연소 시 약 17,700lbf(약7.8톤)의 추력을 낼수있습니다. 요약하자면 민간 항공기 엔진은 효율성과 경제성에 군용 전투기 엔진은 최대 성능과 기동성에 초점을 맞추고 있어 성능 특성이 매우 다릅니다.
기계공학
Q. 제가 한 업무 중에 크레인을 하는 일이 많은데 크레인이 뜰 수 있는 한도는 어떻게 측정되는지 궁금합니다.
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.크레인이 안전하게 들어올릴수있는 최대 하중은 정격하중이라고 합니다. 이 정격하중은 크레인의 설계 단계에서 여러 공학적 요소를 종합적으로 고려하여 결정됩니다. 주요 기준은 다음과 같습니다. 구조적 강도 : 크레인 본체, 붐, 와이어로프, 후크 등 각 부품과 전체 구조물이 견딜수있는 최대 힘을 계산합니다. 안정성 : 특히 이동식 크레인이나 지브 크레인의 경우, 하중을 들었을때 넘어지지 않도록 균형과 안정성을 고려합니다. 작업 반경에 멀어질수록 안정성이 떨어져 정격하중이 감소합니다. 안전 계수 : 계산된 최대 하중에 대해 충분한 여유를 두어 실제 작업 환경의 불확실성에 대비합니다. 관련 법규 및 표준 : 산업 안전 기준에 따라 정해진규격을 준수해야 합니다. 이러한 요소들을 바탕으로 제조사에서 정격하중을 설정하고, 과부하 방지 장치 등 안전 장치를 통해 이 한도를 초과하지 않도록 관리합니다. 안전한 작업을 위해 이 정격 하중을 반드시 준수해야 합니다.
기계공학
Q. 공학 중에 기계공학과 재료공학과는 엄연히 다르는건가요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.기계공학과 재료공학과는 엄연히 다른 분야입니다. 기계공학과는움직이는 기계나 시스템을 설계하고 분석하며, 에너지 변환 등에 중점을 둡니다. 기계가 어떻게 작동하고 힘을 전달하며 에너지를 사용하는지를 연구합니다. 반면에 재료공학과는 금속, 세라믹, 플라스틱 등 다양한 재료의 성질과 구조를 연구하고 새로운 재료를 개발하는데 초점을 맞춥니다. 어떤 재료가 특정 목적에 적합한지, 어떻게 개선할수있는지를 탐구합니다. 두분야는 다르지만, 기계를 만들때 어떤 재료를 사용할지 결정하는등 서로 밀접하게 연결되어 협력합니다. 공학은 과학적 지식과 수학적 원리를 활용하여 실제 문제를 해결하고 인류에게 유용한 것을 만들어 내는 학문입니다. 구조물, 기계,장치, 시스템 등을 설계하고 구축하는 것을 포함하며 실생활을 개선하고 기술 발전을 이끌어가는 중요한 역할을 합니다.
기계공학
Q. 드론에서 밸런스를 잡기 위한 중요한 공학적 설계는 무엇인가요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.드론이 비행중 밸런스를 잡고 자세를복원하는 중요한 공학적 설계는 바로 프로펠러 추력의 정밀 제어 입니다. 드론에는 여러개의 프로펠러가 있는데 가속도 센서와 자이로 센서 등으로 구성된 관성 측정 장치(IMU)가 드론의 현재 기울기나 움직임을 실시간으로 감지합니다. 이 정보를 받은 비행제어기(Flight Controller)는 각 프로펠러의 회전 속도를 독립적으로 빠르게 조절하여 필요한 방향으로 추력을 발생시켜 외부 힘을 상쇄하고 드론의 균형을 유지하거나 원래 자세로 되돌릴수있게 됩니다.이것이 복잡한 기동후에도 안정성을 되찾는 핵심 원리 입니다.