안녕하세요. 장준원 전문가입니다.
기계공학
Q. 인덱스 타입의 기계장치가 가지는 장점?
인덱스 타입 기계장치는 회전하거나 선형으로 움직이는 구성 요소의 위치를 정확하게 제어하는 데 사용되는데 주요 장점으로는 높은 반복 정밀도, 빠른 위치 제어, 유지보수 용이성, 그리고 작은 공간에서도 다수의 작업을 처리할 수 있는 효율성이 있습니다. 최근에 자동화 공정, 반도체 제조, 의료 기기, 포장 기계, 로봇 공학 등의 분야에서 활용되고 있는데 특히, 빠르고 정확한 조작이 필요한 생산 라인에서 인덱스 기계가 많이 사용되고 있습니다.
기계공학
Q. 기계공학 학과를 가기 위해 미리따놓으면 좋은 자격증은 무엇이 있을까요?
기계공학과 진학을 준비할 때 유용한 자격증으로는 전산응용기계제도 기능사와 기계설계산업기사가 있습니다. 개인적으로는 기계설계산업기사를 추천드립니다. 이 자격증들은 CAD tool 활용 능력을 요구하므로 기계 설계와 관련된 기본 역량을 키울 수 있습니다. 또한 용접 기능사, 에너지 관리 기능사 같은 자격증도 기계공학에서 다루는 다양한 분야에 도움을 줍니다.
기계공학
Q. 자동차와 동력 및 진동에서 자동차에 발생하는 진동을 줄일수 있는 기술은 무엇인가요?
자동차의 진동과 소음을 줄이는 기계공학적 방법에는 여러 가지가 있고 다양한 적용 사례가 있습니다. 먼저, 엔진 마운트와 서스펜션 시스템을 개선해 진동을 흡수하고 분산시킬 수 있고 그 다음 소음 차단을 위해 방음재를 사용하거나, 흡음재를 차량 내부와 외부에 설치해 소음을 줄일 수 있습니다. 마지막으로 구조적으로 진동을 최소화하는 설계를 통해 진동이 발생하지 않도록 하고 균형 잡힌 부품을 사용하여 진동을 감소시킵니다.
기계공학
Q. 실제로 대나무 헬리콥터가 가능한가요??
대나무 헬리콥터처럼 엔진 없이 프로펠러로 비행하는 방식은 현재 기술로도 불가능하고 공학적으로도 불가능하다고 생각됩니다. 프로펠러가 공기 중에서 양력을 발생시켜 비행하려면 일정한 속도와 힘이 필요한데 이를 위해서는 동력원이 필요합니다. 인간의 힘만으로는 충분한 양력을 만들기 어렵기 때문에 엔진이나 전기 모터 같은 동력 장치가 필요합니다. 또한 이 동력을 대나무로 버티긴 쉽지 않기 때문에 더 힘든데요. 따라서 대나무 헬리콥터 같은 장치는 현실에서 구현되기 힘들지만 드론이나 전기 추진 장치를 사용한 소형 비행 장치가 비슷한 역할을 할 수 있습니다.
기계공학
Q. 엔진을 구성하는 요소는 어떤게 있을까요?
엔진을 구성하는 주요 요소는 실린더, 피스톤, 크랭크샤프트, 밸브, 연료 분사 시스템, 점화 플러그, 배기 시스템 등 여러 부품들이 있습니다. 엔진 성능을 향상시키려면 연료 효율성을 높이고 공기 흐름을 개선하며, 마찰을 줄이는 기술을 적용할 수 있습니다. 또한 터보차저나 슈퍼차저를 사용해 공기 압축을 높이거나, 가벼운 소재로 엔진 무게를 줄이는 것도 방법입니다. 연소 제어와 엔진 관리 시스템을 최적화하여 성능을 향상시킬 수 있습니다.
기계공학
Q. 엔진을 설계하기 위해서는 어떤 방법을 쓰나요?
엔진은 복잡한 구조에 중요한 부속품 중 하나이기에 철저한 설계 과정을 통해 만들어집니다. 먼저 엔진의 목적에 따라 성능 요구 사항이 정해지고 이를 바탕으로 기본 구조와 부품이 설계되게 됩니다. 컴퓨터를 사용해 CAD로 도면을 만들고 해석 소프트웨어로 열역학적 성능과 내구성을 시뮬레이션 하게 됩니다. 이후 시제품을 제작해 성능 테스트를 거쳐 문제를 수정하고 최종 설계를 확정합니다. 이 과정에서 효율성, 안전성, 내구성을 고려하며 설계가 이루어집니다.
기계공학
Q. 미래와 과거를 다니는 타이머신은 만들 수 있는 기계일까요?
타임머신을 만드는 것은 현재 과학적으로 불가능한 영역입니다. 시간여행은 상대성 이론에 의해 제한되며 이론적으로는 빛보다 빠르게 이동하거나 웜홀을 이용하면 가능할 수 있다고 얘기는 되지만, 이를 실제로 구현할 기술은 존재하지 않습니다. 시간여행의 논리적 역설, 예를 들어 과거로 돌아가 미래를 바꾸는 문제도 해결되지 않은 과제입니다. 과학자들은 이런 가능성을 이론적으로 연구하지만, 지금까지는 타임머신이 현실적으로 만들어질 가능성은 매우 희박합니다.이론적인 부분도 있지만 결국 지금 흐르는 시간보다 더 빠르게 이동해야 하는데 그만한 힘을 버틸만한 재질 또는 함체가 부족한 상태입니다.
기계공학
Q. AI의 정확한 정의나 의미는 무엇인가요?
AI(=Artificial Intelligence)는 컴퓨터나 기계가 인간의 지능적 작업을 모방하는 기술을 의미하는데 학습, 추론, 문제 해결, 언어 이해 및 생성, 인식과 같은 능력을 포함합니다. 과거에는 고정된 규칙 기반의 시스템이 주를 이루었지만 최근에는 기계 학습과 딥 러닝의 발전으로 자율적으로 학습하고 예측하는 능력이 크게 향상되었습니다. AI는 데이터 분석, 자연어 처리, 컴퓨터 비전, 자율 주행, 헬스케어 등 다양한 분야에서 활발히 적용되고 있습니다.
기계공학
Q. 산업용 로봇 기술에 가장 혁신적인 기술은 어떤거 일까요?
산업용 로봇 기술의 가장 혁신적인 발전 중 하나는 인공지능과 머신러닝의 통합입니다. 이러한 기술들은 로봇이 환경을 인식하고 스스로 학습하여 작업을 최적화할 수 있게 해주는데요. 그 중 협동 로봇의 발전도 중요한데 이는 인간과 안전하게 협력하며 작업을 수행할 수 있는 능력을 제공합니다. 또한 고급 센서와 비전 시스템을 통해 로봇은 실시간으로 데이터를 수집하고 분석하여 정확성을 높입니다. 뿐만 아니라 클라우드 컴퓨팅과 IoT 기술을 통해 원격 모니터링 및 관리가 가능해져 운영 효율성이 증가하고 있습니다.
기계공학
Q. 로봇이 가장 많이 사용되는 곳은 어디인가요?
로봇이 가장 많이 사용되는 곳은 제조업과 물류 분야입니다. 아무래도 단순 노동에 적합한데요. 특히 자동차 및 전자 제품 생산 라인에서 로봇은 조립, 용접, 도장 등 다양한 작업을 자동화하여 효율성을 높이고 있습니다. 물류센터에서는 상품 분류, 픽킹, 운반 작업에 로봇이 활용되어 인력 부담을 줄이고 있습니다. 뿐만 아니라 요즘에는 음식점에서는 서빙 로봇과 요리 로봇이 등장하여 고객 서비스를 향상시키고 있습니다. 의료 분야에서도 수술 로봇과 재활 로봇이 점점 더 많이 사용되고 있으며 가정에서도 청소 로봇과 보안 로봇이 보편화되고 있습니다. 로봇의 활용은 다양한 산업에서 자동화와 효율성을 높이고 있습니다.