안녕하세요. 장준원 전문가입니다.
Q. 엔진의 베어링은 어떤 역할을 하는 건가요?
엔진 베어링은 엔진 내부의 회전하는 부품들이 마찰 없이 원활하게 움직일 수 있도록 도와주는 중요한 부품입니다. 크랭크샤프트나 캠샤프트와 같은 회전 부품을 지지하며 회전 시 발생하는 마찰을 줄여주고 부드러운 운동을 가능하게 하고 베어링은 엔진의 고속 회전과 높은 하중을 견디며 마모를 방지하고 엔진의 수명을 연장하는 역할을 합니다.
Q. 4차 산업을 대비한 기계 설계자들의 역활은 무엇일까요?
4차 산업혁명 시대에 기계 설계자는 디지털 기술과의 융합이 중요해지고 있습니다. CAD와 같은 기존 설계 tool에서 AI, IoT, 빅데이터와 같은 신기술을 활용해 더 스마트한 설계를 해야 하는데요. 자동화와 로봇 공학의 발전에 맞춰 효율성과 정밀성을 높일 수 있는 시스템 설계 능력도 필요합니다. 또한 3D 프린팅과 디지털 트윈을 통한 실시간 시뮬레이션과 최적화 기술도 중요한 역할을 할 것입니다.
Q. 기계 공학 하는 분들도 열역학에 대해서 공부를 한다는데 어디에 필요하나요?
열역학은 에너지 변환과 열의 흐름을 다루는 학문으로 기계 공학에서 중요한 역할을 하는데요. 기계 시스템은 종종 열 에너지를 이용하거나 발생시키며 엔진, 냉동기, 보일러와 같은 기계 장치들이 열역학의 원리에 따라 작동하게 됩니다. 이를 통해 에너지 효율을 높이고 시스템 성능을 최적화할 수 있습니다. 기계공학자들은 열역학을 통해 에너지 관리, 연료 소비, 냉각 및 난방 시스템 설계 등을 다루며 열역학의 이해는 다양한 산업에 적용됩니다.
Q. 로켓의 구성에 대해 상세하게 알려주세요
로켓은 일반적으로 여러 단으로 구성되어 있으며 각각의 단은 로켓이 우주로 나아가는 동안 특정 임무를 수행합니다. 로켓의 주요 구성 요소와 재사용 가능 여부에 대해 설명드리자면1. 1단 추진체 -. 역할 : 1단 추진체는 로켓이 지상에서 발사될 때 가장 큰 힘을 제공하여 대기권을 벗어나기 위해 필요한 초기 추진력을 담당합니다. -. 1단 추진체는 재사용되는 주요 부분입니다. 예를 들어, SpaceX의 Falcon 9 로켓은 1단 추진체를 회수하여 여러 번 재사용하는 시스템을 도입했는데요. 이를 위해 발사 후 지상이나 드론선으로 착륙시켜 회수하게 됩니다.2. 2단 추진체 -. 역할: 1단 추진체가 분리된 후 2단 추진체는 위성이나 우주선을 궤도에 올리는 역할을 합니다. 더 높은 고도에 도달하기 위한 추가 추진력을 제공합니다. -. 대부분의 경우 2단 추진체는 재사용되지 않고 우주에 버려지거나 대기권에서 소각됩니다. 하지만 일부 연구에서는 2단 추진체의 재사용 가능성을 탐구 중입니다.3. 페어링 - 역할 : 페어링은 로켓 상단에 장착된 보호 장치로 발사 중에 위성이나 화물을 보호합니다. 로켓이 대기권을 벗어난 후에는 페어링이 분리되어 궤도에 탑재된 장비가 노출됩니다. -. SpaceX는 페어링을 회수하여 재사용하는 기술도 도입했습니다. 페어링은 낙하산을 이용해 바다에 착수한 후 회수됩니다.4. 우주선 -. 역할: 우주선이나 위성은 로켓의 최종 목적지로서 로켓이 궤도에 도달하면 분리되어 자체적으로 우주 임무를 수행합니다. -. 재사용 여부는 탑재된 우주선에 따라 다릅니다. 인공위성은 보통 재사용되지 않지만, SpaceX의 Crew Dragon과 같은 우주선은 사람을 태워 국제우주정거장으로 왕복하면서 재사용됩니다.5. 추진 시스템 및 엔진 -. 역할 : 로켓 엔진은 액체나 고체 연료를 태워 추진력을 발생시키며, 로켓의 각 단에 해당하는 엔진이 역할을 분담합니다. -. 1단 추진체의 엔진은 회수 후 점검과 정비를 거쳐 다시 사용할 수 있습니다. SpaceX는 Merlin 엔진을 재사용 가능한 엔진으로 설계해 여러 번 사용하고 있습니다.
Q. 오토쿠르즈 컨트롤 동작 원리는 무엇인지요?
오토 크루즈 컨트롤은 차량이 설정된 속도로 자동 주행하면서 앞차와의 거리를 유지하는 기능입니다. 주요 원리는 차량에 장착된 레이더, 카메라, 센서 등을 사용해 앞차와의 거리 및 속도를 측정하는 것이며 시스템은 이 데이터를 바탕으로 엔진 출력과 브레이크를 제어해 설정된 속도를 유지하거나 필요할 경우 속도를 줄여 앞차와의 안전 거리를 유지합니다. 최신 ACC는 차선 인식 및 곡선 도로에서도 작동하여 더욱 부드럽고 안전한 주행을 지원합니다.