안녕하세요. 장준원 전문가입니다.
기계공학
Q. 3D 프린터의 기계적 원리: 3D 프린터가 어떻게 작동하여 다양한 물체를 프린팅하는지 설명해 주세요. 프린터의 주요 기계적 부품과 이들이 어떻게
3D 프린터는 여러 기계적 부품이 협력하여 다양한 물체를 프린팅합니다. 주요 부품으로는 열 바닥판(히팅 베드), 엑스트루더, XYZ 축 이동 시스템, 제어 시스템 등이 있습니다. 열 바닥판은 인쇄 재료를 담아두고 열을 유지하여 인쇄 기체가 고정됩니다. 엑스트루더는 열 소스를 통해 인쇄 재료를 녹여 특정 패턴으로 층을 쌓으면서 XYZ 축 이동 시스템은 엑스트루더와 바닥판을 정밀하게 이동시켜 3차원 공간에서 객체를 형성합니다. 제어 시스템은 인쇄 과정을 관리하고 각 부품의 작동을 동기화합니다. 프린터는 디지털 파일에서 3D 모델을 레이어로 분해하고, 각 레이어를 순차적으로 인쇄하여 완성품을 생성합니다.
기계공학
Q. 현대 스마트폰의 내부에는 어떤 주요 기계적 구성 요소들이 있으며, 이들 각각이 어떤 역할을 하는지 설명해 주세요. 또한, 스마트폰의 진동 모터나
현대 스마트폰의 주요 기계적 구성 요소로는 프로세서, 메모리, 배터리, 디스플레이, 카메라, 진동 모터, 스피커, 마이크, 안테나, 센서가 있습니다. 프로세서는 연산 작업을, 메모리는 데이터 저장을, 배터리는 전원 공급을, 디스플레이는 시각적 정보를 제공합니다. 카메라는 사진과 영상을 촬영하며, 진동 모터는 알림을 진동으로 전덜하고 스피커와 마이크는 소리를 출력하고 입력하며, 안테나는 무선 통신을, 센서는 위치, 가속도 등을 감지합니다. 진동 모터는 회전하는 비대칭 무게로 진동을 생성하고, 카메라 안정화 시스템은 자이로스코프와 전기 모터로 렌즈를 미세 조정해 손떨림을 보정하게 됩니다.
기계공학
Q. 드론이 공중에서 안정적으로 비행할 수 있도록 하는 기계적 원리에 대해 설명해 주세요. 특히, 드론의 프로펠러와 자이로스코프가 어떤 역할을 하는지
드론이 공중에서 안정적으로 비행할 수 있는 기계적 원리는 주로 프로펠러와 자이로스코프의 역할에 의해 결정하게 되는데요. 프로펠러는 드론의 추력과 방향을 제어합니다. 각 프로펠러는 회전 방향이 서로 반대인 쌍으로 배치되어 드론의 회전을 방지하고 안정성을 유지합니다. 자이로스코프는 드론의 자세(피치, 롤, 요)를 감지하여 실시간으로 데이터를 제공하고 드론의 비행 제어 시스템이 프로펠러 속도를 조정하여 균형을 잡습니다. 이러한 시스템은 드론이 바람 등의 외부 요인에 의해 흔들리더라도 자동으로 안정화되도록 도와줍니다.
기계공학
Q. 가정에서 사용하는 세탁기의 내부에는 어떤 주요 기계적 부품들이 있으며, 이들 각각이 어떻게 작동하여 세탁 과정을 수행하는지 설명해 주세요.
가정용 세탁기의 내부 주요 기계적 부품으로는 드럼, 모터, 펌프, 물밸브, 댐퍼, 히터, 컨트롤러, 벨트, 타이머, 도어 락 등이 있습니다. 드럼은 세탁물을 담고 회전하여 세탁과 탈수를 수행합니다. 모터는 드럼을 회전시키며, 벨트를 통해 동력을 전달하게 됩니다. 펌프는 세탁 후 더러워진 물을 배출\하고 물밸브는 적절한 양의 물을 공급하고 차단하게 됩니다. 댐퍼는 드럼의 진동을 흡수하여 안정성을 유지해주면서 히터는 세탁수를 가열하여 세탁 효과를 높입니다. 컨트롤러는 세탁기의 모든 동작을 제어하며, 타이머는 세탁과 헹굼, 탈수 시간을 설정합니다. 도어 락은 세탁 중 도어를 잠가 안전을 보장합니다. 이들 부품이 협력하여 세탁, 헹굼, 탈수 과정을 자동으로 수행하게 됩니다.도움이 되셨으면 좋겠습니다.
화학공학
Q. 소화기는 어떤식으로 작용해서 불을 끄는것인가요?
소화기는 불의 연료, 산소, 열을 차단하거나 제거하여 화재를 진압합니다. 물 소화기는 열을 제거하고, CO2 소화기는 산소를 차단하며, 분말 소화기는 화학 분말로 화재를 덮습니다. 폼 소화기는 연료 표면을 덮어 산소 접근을 막고, 할론 소화기는 화학 반응을 억제합니다. 각 소화기에는 화재 종류에 맞는 소화제가 포함되어 있어 효과적으로 화재를 진압할 수 있습니다.
기계공학
Q. 자전거의 실제 앞바퀴부터 뒷바퀴까지의 전체 길이를 알고 싶습니다
실내에서 자전거를 타기 위해 메리다 스컬트라 100과 싱크라이더 로라를 사용하려면 자전거의 전체 길이를 확인해야 합니다. 제조사 웹사이트에서 프레임 길이는 안내되지만 전체 길이는 제공되지 않으므로 직접 확인이 필요하겠습니다.확인하는 방법으로는1. 메리다 고객 지원 센터에 문의2. 자전거를 직접 측정3. 자전거 리뷰 사이트나 온라인 커뮤니티에서 정보 검색4. 싱크라이더 로라 제조사에 호환 여부 문의이러한 방법을 통해 자전거의 전체 길이를 확인하고 실내 공간에 설치 가능한지 판단할 수 있습니다.
기계공학
Q. 대형기계가공기는 국내에서 생산하는 업체가 없나요?
국내에도 대형 기계가공기를 생산하고 판매하는 업체들이 있습니다. 대표적인 업체로는 두산공작기계, 현대위아, 화천기공 등이 있습니다. CNC 밀링 머신, 선반, 머시닝 센터 등 다양한 고성능 기계가공 장비를 제조하는 업체인데요. 일본이나 독일 제품이 많이 사용되지만 국내 업체들도 높은 품질과 성능을 제공하여 점점 더 많은 산업에서 사용되고 있으며 국내 제조업체의 기계는 신뢰성, 정밀도, 서비스 측면에서 우수한 평가를 받고 있습니다.
기계공학
Q. 기계가공 각도세팅기에 대한 문의입니다.
각도 가공을 자동으로 설정할 수 있는 장비가 있습니다. CNC 밀링 머신과 CNC 선반 같은 컴퓨터 수치 제어(CNC) 기계들은 각도 설정을 자동으로 할 수 있는데요. 이 장비들은 CAD/CAM 소프트웨어를 사용하여 복잡한 각도와 형상을 정밀하게 가공할 수 있습니다. 자동 각도 설정기나 각도 조절 가능한 CNC 테이블도 사용되어 작업의 효율성을 높일 수 있습니다. 이를 통해 시간과 노동력을 절약할 수 있고 생산성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
기계공학
Q. 기계공학기술자는 무엇을 일하나요?
기계공학기술자는 기계공학 관련 학과를 졸업하고, 기계 시스템 설계, 개발, 분석, 테스트, 제조, 프로젝트 관리, 유지보수 및 연구 개발을 담당합니다. 기계공학 관련 기술자는 기계 장비의 설치, 운영, 유지보수, 제작, 품질 관리 및 기술 지원을 수행하게 됩니다. 기계공학기술자는 주로 고도의 기술적 작업을, 기계공학 관련 기술자는 현장 작업과 유지보수, 제작을 주로 담당하여 기계 시스템의 효율성과 품질을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다.
기계공학
Q. 기계공학을 공부할려고 하는데 세부과목이 뭐가 있나요?
기계공학은 다양한 세부 과목을 포함하는 광범위한 분야입니다.주요 과목으로는 정역학, 동역학, 고체역학 등의 역학 분야와 에너지 변환을 다루는 열역학, 유체의 흐름을 분석하는 유체역학이 있습니다. 재료공학은 재료의 성질과 기계적 특성을, 제어공학은 시스템의 안정성과 제어를 다루는 학문입니다. 기계설계는 부품과 시스템의 설계와 분석을, 열전달은 열의 이동 방식을, 로봇공학은 로봇의 설계와 제어를, 진동공학은 시스템의 진동 분석과 제어를 다룹니다. 처음 공부하실 때는 다소 어렵게 느껴질 수 있지만 흥미를 갖고 지속적으로 공부하시다보면 그 안에서 또 재미를 가지실거에요!