안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
기계공학
Q. 티비를 고를때 4K 8K 이렇게 이야기 하는것은 해상도를 말하는데 해상도를 결정하는 것이 있나요?
4K,8K는 TV해상도를 나타내며, 화면에 표시되는 픽셀수를 의미합니다. 해상도는 가로 X 세로 픽셀수로 결정되며, 4K는 약 3840 x 2160 ,8K는 7680x4320픽셀을 가집니다. 해상도를 높이는 핵심 기계는 디스플레이 패널 제조 장비입니다. 이 장비들은 LCD,OLED,QLED등 다양한 패널을 고해상도로 제작하는데 반도체 공정과 유사한 미세 패턴 형성 기술, 정밀 증착 노광 등이 포함됩니다. 즉, 해상도 패널 내부의 픽셀 크기와 배열을 미세하게 제어하는 첨단 제조 기술에 의해 결정됩니다.
기계공학
Q. 풍력발전기의 발전 효율을 어떻게 계산하나요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.풍력발전기의 발전 효율은 일반적으로 출력 전력과 풍력으로 얻을수있는 이론적 풍력 에너지의 비율로 계산합니다. 출력 전력 P는 P= 1/2 ρAv^3 Cp 로 표현되며 여기서 ρ는 공기밀도, A는 터빈 회전 면적, v는 풍속, Cp는 풍력 터빈의 성능계수(최대베츠한계 약 0.59)입니다. 모터의 일률은 P=τ×ω 로, 토크 τ와 각속도 ω의 곱입니다. 풍력 발전기의 효율은 터빈의 기계적 손실, 발전기 효율, 공기역학적 손실, 전기적 손실등 여러 요인에 의해 결정됩니다. 주요 영향 요인으로는 풍속, 터빈 블레이드 설계, 공기 밀도, 기계 및 전기적 손실, 제어 시스템 등이있습니다.
기계공학
Q. 3D 프린팅 기술이 제조업에 미치는 영향은 무엇인가요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.3D프린팅 기술은 제조업에 혁신적인 변화를 가져왔습니다. 첫째, 제품 개발 속도 향상으로 시제품 제작 기간이 대폭 단축되어 빠른 피드백과 수정이 가능합니다. 둘째, 복잡한 형상 구현이 용이해 기존 가공법으로 어려웠던 디자인 자유도가 높아집니다. 셋째, 소량 생산과 맞춤형 제작이 가능해 재고 부담을 줄이고 개인 맞춤 제품 생산이 활성화됩니다. 넷째, 공정 단순화 및 비용 절감 효과로 초기 투자비용과 제조 비용이 감소합니다. 결과적으로 3D프린팅은 제품 개발 과정에서 반복적인 설계-시험-개선주기를 빠르게 하여 혁신적이고 유연한 제조 환경을 조성합니다.
기계공학
Q. 일자 나사를 만드는데에는 기계학적으로 어떻게 접근해야하나요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.일자나사,십자나사 등 나사를 기계적으로 만들때는 나사 형상, 치수,재료,가공 방법을 체계적으로 고려해야 합니다. 우선 나사의 기본 형상(피치,각도,깊이)을 설계한뒤, 선반 , 밀링, CNC가공, 나사 절삭기 등을 활용해 가공합니다. 특히 CNC선반에서 나사 절삭 공구로 나사산을 정밀하게 깎아내며, 나사산 형상에 따라 절삭 속도와 이송 속도를 최적화합니다. 복잡한 십자나사의 경우 밀링이나 와이어 EDM으로 형상을 가공하기도 합니다. 최종적으로 열처리와 표면처리를 통해 강도와 내구성을 확보하는것이 기계적 접근의 핵심입니다.
기계공학
Q. 마이크가 사람이나 사물의 소리를 받아들이는 원리?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.마이크는 사람이나 사물에서 나오는 소리(음파)를 전기 신호로 변환하는 장치입니다. 소리는 공기중의 진동으로, 마이크 내부의 얇은 막(다이어프램)이 이 진동을 받아 떨립니다. 이 떨릶이 마이크 종류에 따라 다르게 전기신호로 바뀌는데, 예를들어 다이나믹 마이크는 다이어램프에 연결된 코일이 자석 주변에서 움직이며 전류를 생성하고 콘덴서 마이크는 다이어프램과 고정판 사이의 전기 용량 변화를 감지해 신호를 만듭니다. 이렇게 변환된 전기 신호는 증폭기를 거쳐 스피커로 전달되어 소리로 다시 재생됩니다. 즉, 마이크는 음파를 전기 신호로 듣는 역할을 하는 센서입니다.