안녕하세요. 장준원 전문가입니다.
Q. 3D프린팅은 디지털 모델을 물리적인 객체로 변환하는 거라고 알고 있는데 3D프린팅의 원리는 어떤게 있나요?
3D 프린팅은 디지털 모델을 기반으로 재료를 층층이 쌓아 물리적 객체를 만드는 적층 제조 방식입니다. 주요 원리로는 FDM, SLA, SLS, EBM 등이 있습니다. 각 방식은 사용 재료와 목적에 맞춰 다양한 응용이 가능하고 제품의 복잡한 형상을 빠르고 정밀하게 제작할 수 있습니다.
Q. 비행기에 용접은 왜 안하게 됐을까요??
비행기 제작에서 용접 대신 리벳 작업이 주로 사용되기 시작한 것은 약 1930년대 이후입니다. 그 당시 항공기 기술이 발전하면서 용접이 고온에서 재료의 강도를 약화시키고 균열을 유발할 수 있다는 문제가 발견되었기 때문인데요. 리벳은 구조적 강도와 내구성이 뛰어나고 육안으로 결함을 쉽게 확인할 수 있어 안전성이 높아 선호되었습니다. 이후 현대 항공기 제작에서 리벳이 표준이 되었고 현재도 리벳과 접착 기술을 병행해 사용하고 있습니다.
Q. 미래에는 기계공학 산업은 어떤식으로 발전해 나갈까요?
미래의 기계공학 산업은 자동화, AI, 로봇공학, 친환경 기술 등과 융합되어 발전할 것으로 예상됩니다. 특히 자율주행차, 스마트 제조, 3D 프린팅, 드론, 로봇 등의 분야에서 앞으로도 지속적인 큰 성장이 기대됩니다. 또한 에너지 효율성, 지속 가능한 기술, 신재생 에너지 관련 기계 설계가 중요한 관심 분야로 떠오를 것입니다. 인공지능을 활용한 설계 최적화와 데이터 기반 유지 보수도 주요 발전 방향이 될 것입니다.
Q. 기계공학 과목 중 유체역학의 과목 중에서 베르누이 방정식은 어떤건가요?
베르누이 방정식은 유체역학에서 유체의 흐름을 설명하는 중요한 방정식 중 하나로 유체의 속도, 압력, 위치 에너지 사이의 관계를 나타냅니다. 이 방정식에 따르면 유체가 빠르게 흐르면 압력이 낮아지고 느리게 흐르면 압력이 높아짐을 나타내는데요. 이는 에너지 보존의 법칙을 바탕으로 하며 유체가 움직이는 동안 총 에너지는 일정하게 유지된다는 개념입니다. 베르누이 방정식은 비압축성 유체와 마찰이 없는 이상적인 상황에서 적용되며 비행기 날개 양력, 배관 내 유체 흐름 분석 등에 응용됩니다.
Q. 비행기 착륙을 오토로 하지 않는 이유?
비행기 자동 착륙 기능은 존재하긴 하지만 대부분의 조종사들이 이륙과 착륙을 수동으로 하는 이유는 자동 시스템보다 수동 조작이 더 신속한 판단과 유연한 대응을 가능하게 하기 때문인데요. 이륙의 경우 자동화된 시스템이 없고 착륙 시 자동화 기능은 날씨나 환경 조건에 따라 제한적일 수 있습니다. 또한 조종사들은 비상 상황에 대비해 주기적으로 수동 착륙 능력을 유지하고 연습해야 합니다.