안녕하세요. 장준원 전문가입니다.
기계공학
Q. AI산업의 발전은 많은 분야를 바꿔놓고 있는건가요?
AI 산업은 최근 1~2년 사이 급격한 기술 발전을 이루고 있고 그로 인해 다양한 분야에서 변화를 일으키고 있습니다. 과거에도 AI 기술이 존재했지만 지금의 AI와는 달랐는데요. 생성형 AI와 같은 혁신적 기술이 등장해 산업 전반에 큰 영향을 주고 있습니다. 특히 챗GPT 등 생성형 AI가 등장하면서 콘텐츠 생산, 의료, 금융, 제조업 등 기존 산업의 구조 자체가 바뀌고 있습니다. 이로 인해 AI 기술은 4차 산업혁명의 핵심으로 평가받으며 사회적, 경제적 변화를 촉진하는 주요 요인이 되고 있습니다. 물론 그 뒷면에는 여러가지 보안 문제, 일자리 등 해결해야 할 문제들도 남아있습니다.
기계공학
Q. 공기역학은 자동차와 항공기 설계에 중요한 역할을 하는데요
항공기 설계에서 공기 저항을 줄이기 위해 적용되는 주요 원리는 유선형 디자인, 표면 매끄럽게 처리, 경량 소재 사용, 경계층 제어, 그리고 컴퓨터 유체 역학입니다. 공기저항을 줄이는 것은 항공기 설계가 가장 중요한 요소인데요. 유선형 디자인은 항공기의 모양을 유선형으로 설계하여 공기 흐름을 원활하게 하고 표면을 매끄럽게 처리하여 마찰 저항을 줄입니다. 전체적으로 가벼운 소재를 사용하여 중량을 줄이고 경계층을 제어하여 공기 흐름을 최적화합니다. 마지막으로, 컴퓨터 유체 역학을 사용하여 설계 단계에서 공기 흐름을 시뮬레이션하고 최적화를 진행하게 되면 항공기의 효율성과 성능을 향상시킬 수 있습니다.
화학공학
Q. 그림자가 없는 빛도 있는지 궁금합니다.
먼저 그림자가 없는 빛은 존재하지 않습니다. 모든 빛은 물체에 의해 차단될 때 그림자를 만들게 됩니다. 형광등 불빛도 당연히 예외는 아닌데요. 물체가 빛을 가로막으면 그림자는 반드시 생기기 마련입니다. 그림자를 최소화하려면 여러 방향에서 빛을 비추거나 빛의 분산을 증가시키는 방법을 사용할 수 있겠지만 완전히 그림자가 없는 빛은 물리적으로 불가능합니다.
기계공학
Q. 조종사들은 어떻게 수동으로 정확히 착륙하나요?
조종사들은 수동 착륙 시 다양한 보조 장치를 활용하게 되는데요. 계기 착륙 시스템은 고도, 방향, 속도를 안내해 주어 활주로에 정확히 접근할 수 있도록 돕습니다. 뿐만 아니라 조종사들은 비행 데이터와 시각적 참조를 통해 활주로 중앙에 착륙합니다. 많은 시스템들이 조종사를 보조하지만 결국에 가장 중요한 점은 숙련된 조종사의 실력과 경험가 가장 중요한 역할을 합니다. 이 모든 요소들이 결합되어 안전하고 정확한 착륙이 가능합니다.
화학공학
Q. 바륨 원자량 측정실험 오차발생원인이 뭐에요?
바륨 원자량 측정 실험에서 발생할 수 있는 오차 원인 중 하나는 풀림입니다. 풀림은 바륨 샘플이 실험 과정에서 불완전하게 분리되거나 용해될 때 발생할 수 있는데, 이로 인해 샘플의 농도가 균일하지 않게 되어 측정값에 영향을 미칠 수 있습니다.풀림이 발생하면 바륨의 일부가 실험 장비나 용기에 남아있어 실제 측정된 양이 줄어들 수 있기에 이러한 오차는 실험 결과의 정확성을 떨어뜨리고 바륨 원자량의 계산에 영향을 미칠 수 있습니다. 그렇기 때문에 실험 과정에서 풀림을 최소화하기 위한 주의가 필요하겠습니다.
기계공학
Q. 기어 시스템은 동력 전달에 필수적인데요
기어 시스템은 동력 전달에 필수적인 장치 중 하나입니다. 스퍼 기어는 직선형 치아를 가지고 있어 소음이 크지만 간단하고 효율적입니다. 주로 사용되는 곳은 시계, 타이머, 저속 기어박스에 사용됩니다.헬리컬 기어는 치아가 비스듬히 절단되어 있어 더 부드럽고 조용한 작동이 가능하면서 높은 하중을 견딜 수 있습니다.주로 사용되는 곳은 자동차 변속기와 고속 기어박스에 사용됩니다.유성 기어는 여러 개의 기어가 중심 기어 주위를 회전하며 높은 감속비와 컴팩트한 설계를 제공합니다. 사용되는 곳은 로봇 팔과 항공기 엔진에 사용됩니다.
화학공학
Q. 석유 정제 과정에서 분별 증류가 중요한 역할을 한다고 하는데요
말씀하신대로 석유 정제과정에서 분별 증류는 중요한 역할을 합니다.분별 증류는 석유 정제 과정에서 혼합물의 끓는점 차이를 이용해 각 성분을 분리하는 방법인데요. 원유를 가열하여 증류탑에서 각 성분이 끓는점에 따라 분리됩니다. 이를 통해 가솔린, 디젤, 등유, 중유, 아스팔트 등의 주요 제품을 얻을 수 있게 되는 것입니다. 이렇게 분리된 증류들은 아시다시피 다양한 산업에서 중요한 역할을 합니다.
화학공학
Q. 화학 공장에서 열고환기는 필수적인 장비라고 하는데요
화학 공장에서 열교환기는 열 에너지 전달을 통해 공정의 효율성을 높이는 필수 장비입니다.쉘 앤 튜브형 열교환기는 높은 압력과 온도를 견딜 수 있고 더러워진 유체를 처리하는 데 적합한데요.플레이트형 열교환기는 높은 열 전달 효율을 제공하며, 공간 절약과 쉬운 유지보수가 가능합니다.둘을 비교하자면 쉘 앤 튜브형은 내구성이 뛰어나고 다양한 산업에 맞춤형으로 사용될 수 있는 반면에 플레이트형은 효율적이고 확장성이 뛰어납니다.
기계공학
Q. 모터의 소리를 작게 만들수는 없는건가요?
모터 소음을 줄이는 방법은 여러 가지가 있는데, 기본적으로 소음 차단 장치를 설치하거나 소음 흡수 패널을 사용하여 소음을 줄일 수 있습니다. 또한, 전기 모터를 사용하면 소음이 적어질 수 있습니다.진동 감쇠와 진동 격리 패드를 사용하여 소음을 줄일 수 있고 소음 감소 기술을 적용한 모터를 선택하는 것도 효과적입니다.
화학공학
Q. 35% 염산 보충해야하는 양 계산 문의
35% 염산(밀도 1.2)을 보충하여 목표 농도 285ml/L를 달성하기 위해서는 약 42.86리터를 추가해야 합니다.초기 염산 양 계산 : 275 ml/L×1800 L/1000=495 L목표 염산 양 계산 : 285 ml/L×1800 L/1000=513 L추가해야 할 염산 양 : (513−495) L=18 L35% 염산의 실제 양 계산 : 18 L/(0.35×1.2)=42.86 L