안녕하세요. 장준원 전문가입니다.
기계공학
Q. 제조업에서 자동화 공정은 어떤점이 유리하나요?
제조업에서 자동화 공정은 여러 가지 장점이 있는데 먼저, 생산 효율성이 크게 향상됩니다. 자동화된 시스템은 반복적인 작업을 빠르고 정확하게 수행하여 생산 속도를 높이기 때문입니다. 다음은 비용 절감이 가능하겠습니다. 인건비를 줄이고 재작업 및 오류를 최소화하여 비용을 절감할 수 있습니다. 마지막으로 품질 관리가 용이합니다. 자동화된 공정은 일관된 품질을 유지하고 인간의 피로와 실수를 줄여줍니다. 자동화 시스템은 다양한 제품을 효율적으로 생산할 수 있어 시장 변화에 빠르게 대응할 수 있습니다.
기계공학
Q. 로봇 관절에 들어가는 부품은 무엇인가요?
로봇 팔의 관절에는 모터, 감속기, 센서 등의 부품이 들어가는데요 모터는 관절을 움직이는 동력 장치이이고감속기는 모터의 빠른 회전을 느리고 강한 회전으로 바꿔줍니다. 센서는 관절의 위치, 속도, 힘 등을 측정하여 정밀한 제어를 가능하게 하는데 주요 부품입니다. 이러한 부품들은 높은 정밀도와 내구성을 요구하고 상대적으로 가격이 비쌀 수 있습니다. 특히 감속기는 로봇 원가의 약 30%를 차지할 정도로 중요한 부품이 되겠습니다.
기계공학
Q. 마찰력을 줄이기 위한것으로 가장 우수한것은 어떤것이 있나요?
마찰력을 줄이기 위한 가장 우수한 방법 중 하나는 윤활유를 사용하는 것인데요. 윤활유는 표면 간의 직접적인 접촉을 최소화하여 마찰을 크게 감소시킵니다. 또한 표면 마감 개선을 통해 표면을 부드럽게 가공하거나 코팅하여 마찰을 줄일 수 있습니다. 소재 선택도 중요한데요! 낮은 마찰 계수를 가진 재료를 사용하면 마찰과 마모를 줄일 수 있고 공기역학적 설계와 효율적인 유체 역학을 적용하여 마찰을 최소화할 수 있습니다. 이러한 방법들은 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
기계공학
Q. 농업도 이제 기계화로 변하는 추세인건가요?!!
농업은 빠르게 기계화와 스마트 농업으로 전환되고 있습니다. 자율주행 트랙터, 드론, 파종기 등으로 노동력을 줄이고 효율을 높이고 있습니다. 특히 드론이 스마트 농업 분야에서 두각을 나태내고 있습니다.온실과 축사에 IoT 센서를 설치해 자동으로 온도와 습도를 조절하고 AI와 빅데이터로 작물 생육 상태를 예측하고 병해충도 사전에 감지합니다. 극히 드물지만 로봇을 이용한 수확 기술도 일부 작물에 적용되고 있습니다.정밀농업을 통해 땅의 상태와 작물별 맞춤 재배가 가능해졌고 기계화 덕분에 인력 부족 문제도 점차 해결되고 있습니다.
기계공학
Q. 자동차에 연료가 가솔린 또는 디젤 일 때랑 전기를 쓸 때랑 누가 더 출력이 좋나요?
전기차는 출발 순간부터 최대 토크를 즉시 출력할 수 있어 상대적으로 연료를 사용하는 가솔린 또는 디젤 차량보다 훨씬 가속력이 뛰어납니다. 테슬라의 경우 제로백으로 초반 마케팅을 했었죠!내연기관차는 최대 출력에 도달하려면 일정한 RPM이 필요해 응답성이 전기차보다 현저히 느립니다.같은 급의 차량이라면 전기차가 저속 및 중속 영역에서 더 강력한 출력을 보이는데요. 물론, 고성능 내연기관차도 있지만 테슬라 모델 S Plaid, 포르쉐 타이칸 터보 S 같은 전기차는 0→100km/h를 2초대에 끊습니다.또한, 전기차는 구동계 구조가 단순해 에너지 손실도 적습니다. 출력만 놓고 보면 현대 기술 기준에서는 전기차가 더 우수한 경우가 많습니다. 다만, 고속 연속 주행이나 주행 거리 면에서는 아직 내연기관의 장점도 존재하겠습니다.
기계공학
Q. 모터와 엔진의 차이가 뭔가요????
모터와 엔진은 동력을 만드는 장치라는 공통점은 있지만 작동 원리와 에너지원이 다릅니다.엔진은 연료인 휘발유, 디젤 등을 연소시켜 운동 에너지를 만드는 내연기관입니다.모터는 전기에너지를 회전력으로 바꾸는 전동 장치로 연료 기반, 모터는 전기 기반입니다.여기서 모터는 엔진에 포함되지 않고, 서로 별개의 개념입니다.전기차는 모터만 사용하고, 내연기관차는 엔진만 사용하고 하이브리드 차량은 모터와 엔진을 모두 사용합니다.따라서, 모터는 엔진의 하위 개념이 아닌 독립된 동력장치입니다.
화학공학
Q. 화학 결합 에너지가 높을 수록 분자가 안정적인 이유는 무엇인가요?
화학 결합 에너지가 높을수록 분자가 안정적인 이유는 결합 에너지가 클수록 결합을 끊기 위해 더 많은 에너지가 필요하기 때문입니다. 이는 분자가 외부의 에너지 변화에 덜 민감하게 반응하게 하여 안정성을 높입니다. 결합 에너지는 반응열과 밀접한 관계가 있으며, 반응열은 화학 반응 시 방출되거나 흡수되는 에너지로, 결합이 형성되거나 끊어질 때의 에너지 변화에 의해 결정됩니다. 결합 에너지가 큰 분자는 반응 시 더 많은 에너지를 방출하거나 흡수하게 됩니다.
기계공학
Q. 고속버스나 관광버스 같이 고속도로용 버스창문이 왜 없나?
고속버스와 관광버스에 창문이 없는 이유에 관련하여 여러 가지가 있습니다. 고속도로에서 빠르게 달리는 동안 창문을 열면 사고 위험성이 커지고 창문을 열면 풍절음과 외부 소음이 들어와 승객들이 불편할 수 있습니다. 냉난방 효율을 높이기 위해 창문을 없애는 경우도 많습니다. 이유는 창문을 열면 냉난방 장치가 더 많은 에너지를 소비하게 되기 때문입니다. 공기 저항이 증가해 연비가 나빠질 수 있다는 점도 고려됩니다. 이처럼 대부분 여러 승객들을 기사님 혼자 관리가 어렵다보니 여러 위험 인자를 없애기 위해서 또는 에너지 효율을 위해서는 창문이 없는 것입니다.
화학공학
Q. 안녕하세요 마스크팩에 대해 궁금증이 있어요
최초로 마스크팩이 등장한 시기는 고대 그리스와 이집트에서 시작되었습니다. 현재와 달리 당시 시대에는 천연 재료를 얼굴에 바르고 씻어내는 형태였습니다. 우리가 아는 현대적인 시트 마스크팩은 1990년대에 등장하기 시작했는데, 이때는 부직포에 스킨을 도포한 형태로 시작되었습니다. 초기에는 주로 고급 재료를 사용하여 소수의 사람들만 사용할 수 있었지만 점차 대중화되면서 다양한 재료와 기술이 적용되었습니다. 양산화 이전에는 주로 수작업으로 제작되어 소규모로 판매되었는데 마스크팩에 대한 인식은 시간이 지나면서 피부 관리의 필수품으로 자리잡게 되었고, 다양한 기능과 종류가 개발되었습니다.
기계공학
Q. 튜링 테스트라는것은 어떤것을 말하는건가요?
튜링 테스트는 기계가 인간처럼 지능적으로 행동할 수 있는지를 평가하기 위해 고안된 테스트로, 1950년 앨런 튜링이 제안했는데요. 이 테스트는 기계가 인간과 구별되지 않는 대화를 할 수 있는지를 확인합니다. 테스트는 인간 심판이 기계와 인간 참가자 사이에서 누가 기계인지 구별할 수 없는 경우에는 기계가 테스트를 통과한 것으로 간주합니다. 이 테스트는 인공지능의 지능 수준을 평가하는 중요한 기준으로 현재까지 여겨지고 있습니다.