안녕하세요. 장준원 전문가입니다.
기계공학
Q. 인간과 기계는 어떠한 연관성이 있나요?
인간과 기계는 상호보완적인 관계를 가집니다. 인간은 창의성을 통해 기계를 설계하고 발전시키며 기계는 반복적이고 정확한 작업을 통해 인간의 삶을 편리하게 만들어 주고 있습니다. 인간은 기계의 제어와 유지보수를 담당하고 기계는 인간의 신체적 한계를 보완합니다. 기술 발전으로 기계는 점점 더 인간의 업무를 자동화하고 인공지능을 통해 인간의 사고를 모방하기도 합니다.
기계공학
Q. 신이 내려주신 최고의 기계 작품은 무엇이라고 생각하시나요?
많은 사람들은 인간의 뇌를 하나님이 내리신 최고의 기계 작품으로 말을 하는데요. 뇌는 복잡하고 정교한 구조로 이루어져 있으며 수십억 개의 뉴런이 상호작용하여 생각, 기억, 감정, 움직임 등을 조절합니다. 그만큼 정말 복잡한 구조를 갖고 있는데 그 기능과 능력은 현재의 어떤 인공 지능이나 기계도 따라올 수 없는 수준입니다. 또한 뇌는 끊임없이 학습하고 적응하며 새로운 정보를 처리하는 능력이 뛰어납니다.
기계공학
Q. 지하철 전동차의 바퀴는 왜 쇠로 되어있나요??
지하철 전동차의 바퀴가 강철로 만들어진 이유는 내구성과 경제성 때문입니다. 강철 바퀴는 고속 주행과 무거운 하중을 견딜 수 있고 마모가 덜해 유지보수 비용이 낮습니다. 선로와 바퀴가 모두 강철로 되어 있기에 마찰이 줄어들지만 에너지 효율성을 높이고 더 부드러운 주행을 가능하게 합니다. 제동 시 미끄러짐 문제는 제동 시스템과 철도 운영 기술로 해결됩니다. 반면 고무 바퀴는 소음과 진동을 줄일 수 있지만 고속과 무거운 하중에서 강철만큼 효율적이지 않습니다.
기계공학
Q. 세계에서 최초로 발명한 도구는 무엇인가요??
세계 최초의 도구는 약 2.6백만 년 전의 초기 인류가 사용한 돌로 만든 도구입니다. 이 도구는 주로 돌을 깨서 만든 석기로 고기를 자르거나 뼈를 쪼개는 등 다양한 용도로 사용되었는데요. 대표적으로는 올도완 도구 문화가 있습니다. 올도완 도구는 주로 아프리카에서 발견되었는데 인류 진화와 기술 발전의 중요한 기초가 되었습니다.
기계공학
Q. 팩스의 원리에 대해서 알고 싶습니다.
팩스는 전기적 원리를 통해 종이에 인쇄된 내용을 전송합니다. 발신 팩스기는 종이를 스캔하여 이미지를 디지털 신호로 변환해주는데요. 이 디지털 신호는 전화선을 통해 수신 팩스기로 전송됩니다. 수신 팩스기는 디지털 신호를 받아 이를 다시 아날로그 이미지로 변환한 다음, 프린터를 이용해 원본과 동일한 내용을 종이에 출력합니다. 이러한 과정은 전자 신호를 통해 원본 이미지를 정확하게 재현하게 해줍니다.
기계공학
Q. HDMI선은 어떻게 화면을 연결해주는 것인가요?
HDMI 선은 디지털 신호를 전송하여 컴퓨터 본체와 모니터를 연결합니다. 컴퓨터의 그래픽 카드가 생성한 영상과 오디오 신호를 HDMI 포트를 통해 디지털 형태로 전송하게 되고 이 신호는 HDMI 케이블을 통해 모니터로 전달되어 모니터는 이 디지털 신호를 받아 화면에 표시합니다. HDMI는 고화질 영상과 오디오를 한 번에 전송할 수 있어 단일 케이블로 간편하게 연결이 가능합니다.
기계공학
Q. 기계와 관련된 자격증은 어떤 것들이 있나요?
기계공학 전공자가 취득할 수 있는 자격증으로는 기계기사, 기계산업기사, 자동차정비기사, 기계설계기사, 생산기술사, 열역학기사 등이 있습니다. 이 중에서 기계기사와 기계설계기사는 기계 분야에서 가장 유망한 자격증으로 다양한 산업에서 널리 인정받으며 취업과 승진에 도움이 됩니다.
기계공학
Q. 비행기가 착륙할 때 바퀴가 작은 걸로 무게를 지탱하는데 어떻게 가능한건가요?
비행기가 착륙할 때 작은 바퀴가 무게를 버틸 수 있는 이유는 강화된 바퀴와 고강도 재료를 사용하여 비행기의 무게를 견딜 수 있도록 설계되었기 때문인데요. 충격 흡수 시스템이 장착되어 착륙 시 충격을 분산시키고 완화해 줍니다. 기어 시스템은 비행기 무게를 균일하게 분산시키고 지면에 전달하고 제동 시스템은 바퀴가 과도한 하중을 받지 않도록 효과적으로 속도를 줄입니다. 이러한 기술적 설계와 시스템이 결합되어 비행기가 안전하게 착륙할 수 있겠습니다.
기계공학
Q. 비행기를 제작하기 위해 사용되는 기계공학적 기술에는 어떤 기술들이 있을까요?
비행기 제작에 사용되는 기계공학적 기술로는 공기역학 설계를 통해 비행기의 공기 저항을 최소화하고 비행 성능을 최적화하며 구조 해석 기술을 사용해 비행기의 강도와 내구성을 분석하여 안전성을 확보합니다. 또한 재료 공학은 경량화와 강도를 높이기 위해 복합 재료와 특수 항공 재료를 적용합니다. 비행기의 추진력을 위해서는 엔진 설계 기술은 항공기 엔진의 성능과 효율성을 향상시키며 진동 분석과 열 관리는 비행 중 발생하는 진동과 열을 효과적으로 관리하여 성능을 유지합니다. 이처럼 여러 요인들이 복합적으로 적용하여 설계가 진행되기 때문에 자동차보다도 설계가 어렵습니다.
기계공학
Q. 인공지능이 활용되는 분야는 어떤 분야가 있나요?
인공지능은 의료에서 질병 진단과 치료 맞춤화, 금융에서 자산 관리와 사기 탐지, 교통 분야에서 자율주행차와 교통 흐름 최적화 되는 곳에 활용됩니다. 소매업에서는 고객 추천 시스템과 재고 관리, 제조업에서는 예측 유지보수와 자동화 공정에 사용되며 교육 분야에서는 개인 맞춤형 학습과 성과 분석, 고객 서비스에서는 챗봇과 자동 응답 시스템에 적용됩니다. 이처럼 사람 대신 효율적이며 정확한 일처리가 필요한 곳에 적용되고 있습니다.