안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
기계공학
Q. 뉴턴의 제3법칙이 법칙이 기계 설계에 어떻게 적용되는지 예를 들어 설명해주세요.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.뉴턴 제 3법칙은일명 작용-반작용 의 법칙으로모든 작용에 대해크기는 같고 방향은 반대인 반작용이 존재한다는 법칙으로어떤 사람이 물체를 100 킬로그램의 힘으로 때리면그 물체도 역시 같은 힘으로 사람을 때린다 는 결과를 가지는 건데요.우주에서도 행성과 항성을 볼 때행성 만 항성에 끌리는 것이 아닌, 항성 또한 행성에 이끌리는 것도 같은 맥락으로 볼 수 있습니다.기계설계에 적용 예로항공기 설계에 응용됩니다항공기가 공기를 통해 움직이는 경우항공기와 공기 사이에는 작용/ 반작용 법칙이 적용되는데요항공기 엔진과 날개는 공기에 힘을 가하며반대로 공기도 항공기에 힘을 가합니다.여기의 힘의 균형은 항공기 비행을 유지/ 제어 하는데 중요하기에항공기 기체설계 및 엔진추력 설계에 적용됩니다.자동차 설계에서도 적용된ㄴ데요자동차가 도로위에서 움직일 경우타이어와 도로사이 작용/반작용 법칙이 적용됩니다.타이어는 도로에 힘을 가하고반대로 도로도 타이어에 힘을 가하기에이런 힘의 균형이 차량 움직임과 속도를 조절하기에차량 바퀴측 설계 차체의 설계, 타이어 설계에 까지 적용됩니다.이외에도 항공우주분야 로켓발사 또한 엔진을 통해 발생하는 추력에 대한 반작용으로 우주선이 올라가며로봇 분야에서도 로봇의 동작원리 와 안정성을 이해하기 위해 작용/반작용 법칙을 고려해야됩니다.
기계공학
Q. 프로그래밍을 독학하고 싶은데 가장 기초적인것부터 할려면
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.프로그램을 선택함에 있어서가장 먼저 생각하셔야 할 부분은프로그램 언어로 무엇을 할 것인가 부터 생각을 하셔야합니다.내가 어플을 만들것인지소프트웨어를 개발할 것인지특정 플랫폼을 개발할 것인지아니면 홈페이지를 제작할 것인지 말이지요여러 상황을 생각해보고일단 한가지 언어만 마스터 한다 생각하시면나머지 언어는 형식이나 언어가 비슷하고겹치는 부분이 대부분이라처음부터 공부할 필요는 없습니다.다만 결정을 잘 못하시겠다 하시면참고적으로앞으로 사용범위가 더 늘어날 가능성이 높은 파이선이 추천되긴 합니다다른 언어들보다 범용적이고, 직관적이기 때문에당장 개발자로 취직을 준비하시는게 아니라면파이썬으로 코딩의 재미를 느끼 신 후본인이 전문적으로 일할 분야에서 사용하는 언어를 배우는 순서를 추천드립니다.개발자로서 본인 진로를 정하신 분이라면취업하겠다는 회사에서 사용하는 언어를 공부하는게 최선이겠으나결국 언어는 수단이기에코딩에 끝까지 흥미를 가질수 있고, 잘 활용할 수 있는 언어가 최고 좋은 언어가 되겠습니다.
기계공학
Q. 로봇 공학의 기본 원리와 응용 분야에 대해 궁금합니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.로봇공학의 기본이고 핵심인 원리는제어시스템 / 센서/ 액추에이터/ 감속기 등다양한 기술을 바탕으로 로봇이 상태를 인식하고 움직이도록 하는 공학입니다.센서는 주위완경을 감지/ 정보수집 하고정보는 제어시스템으로 분석되며프로그램 알고리즘에 따라 로봇의 행동이 결정되어 행동합니다.액추에이터 및 감속기는이런 결정된 명령에 따라 로봇이 움직이게 해주는 장치로로봇의 움직임을 구현해 내는 중요한 부분입니다.로봇공학은 급속하게 발전하는 분야로서기술 발전과 응용분야 들의 다변화를 영양분으로 해서 더더욱 혁신을 해 나가는 중인데요현재 많은 산업 분야 외에도의료/ 교육/ 군사/ 항공우주 등 다양한 분야에서 응용됩니다.군사분야에서는 로봇을 활용한 위험한 작전 수행 / 폭탄제거/ 부상병 이송 등 임무를 수행하고의료에서는 로봇을 활용한 환자 건강상태 모니터링, 물리치료 지원 등 역할 수행을 합니다.최근에는사람 몸안에서 자유자재로 모양을 바꾸고, 염증없이 녹아 없어지는 의료용 로봇도 개발이 되었습니다.실시간 추적이 가능하므로 체내 반응을 바로 파악도 가능합니다.자기장 반응성을 이용해 위치를 바꾸는 원리는 사용하는데이동은 엑스레이로 확인하고, 독성이나 염증반응없이 4주동안 서서히 분해됩니다.그외 제조업에서의 조립/ 용접/ 페인팅서비스 분야에서 가정용 청소/ 안내 로봇우주에서 탐사/ 위성 유지보수 등 임무 분야까지 응용됩니다.로봇공학은인공지능과의 결합에 따라로봇의 자율성을 더욱 높이게 되었고자율주행, 스마트팩토리 등 다양한 스마트 기술과의 융합을 통해응용범위는 더욱 넓어질 것으로 예상됩니다
기계공학
Q. 신설 플랜트현장에 배관제작, 설치하는 이유좀 설명 부탁드립니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.비슷한 질문을 하셨던 부분인거 같은데다시 답변드립니다플렌트 현장에서가장 중요한 부분이 배관입니다.다양한 유체를 안전하게 이동시키는 역할이 배관입니다.배관 설계가 전체 작업량 의 50%이상 비중을 차지할 정도로 중요하구요배관 비용이 전체 공사비용의 30% 가량 차지합니다.배관은 유체의 안정적인 흐름 유지가 중요하기에배관 배치/ 배열이 설계에서 가장 중요한데요.따라서 설계 시유체흐름에 따른 응력발생 분석/파악/계산이 선행되어야 배관 설계가 가능합니다.따라서어느 특정 영역에서 압이 집중될 경우변형 및 파손 가능하고, 이때문에 누설이 된다면 플랜트 자체가 위험해질 수 있기에이송하는 물질/운영온도/ 경제성 등 여러요인을 고려하여배관을 직선/곡선 으로 할지 여부, 싸이즈 등을 계산하여도면이 작성되어야 합니다.
기계공학
Q. 공구는 역시 일본것이 좋은건지 궁금합니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.일단 공구는자체 산업으로는제조업 전체 생산의 0.25프로 정도로 미미할 뿐이나부가가치 산업인 기계, 자동차, 금형, 공작기계, 조선, 항공, 전기, 전자, 건설 등타 산업에 미치는 영향이 큰 산업입니다.점유율로 본다면세계 3대 공구시장은 독일, 미국,일본, 이 3개국이 전세계 시장의 57.7 %를 차지하는데요.이 국가들의 공통점 이라면 세계 대전을 치른 국가라는 공통점이 있습니다.산업이 발달하는 부분은 사실 전쟁 군수물자 생산에서 필요에 따른급진적인 발전을 이루는 것이었고그에 따른 각종 생산 기술 , 그리고 부가적으로 유지보수를 위한 공구의 발전은필수적으로 따라 가야했기에이 3개국의 점유율 및 기술은 우수할 수 밖에 없고, 그 중에 하나가 말씀하신 일본이네요.일단 기본적으로 금속 절삭 부분에 있어서는 이 3개국이 거의 우위를 점한다고 볼 수 있는데그 또한 무기관련 기술 발달의 산물이라 볼 수 있겠습니다.각종 중장비들 관련은 살짝만 변경되면 모두 군수물자와 연결되기에 더욱 그러하겠습니다.그외 자동차. 전기전자, 공작기계, 금형, 조선, 항공, 반도체 등관련 산업 생산성향상, 원가절감을 위한 다기능 공구 수요도 현재 급속히 증가중이기에이들 국가의 비중은 여전히 크다 하겠습니다번외로 스위스의 소위 맥가이버 칼을 말씀드리자면1884년 스위스 이바크 마을 수많은 농부들이미국/호주 등으로 이민떠나던 시기에24세 청년 칼 엘스너 가 차린 작은 공장 제품 중 하나인 빅토리녹스..이게 전설이 되어스위스는 칼 산업이 발달하는 나라가 됩니다.독일에서 수입하는 군용칼을 대체하여 고용창출하겠다며 생산한 칼인데이게 나중에 스위스 육군에 공급되면서 판매가 폭발적 증가 하였습니다맥가이버칼에 박힌 흰색 십자가는 스위스 군대 상징에서 따온 것이구요군인용 칼 단점 개선하고 스크류드라이버, 코르크 드라이버 등 여려 기능을 포함하여 장교용 칼을 만들고이게 일반에도 알려져 전세계 적으로 빅토리녹스 나이프가 유명해집니다.빅토리 녹스는 제작자의 어머니 이름을 딴 것인데안에 2-3개의 칼, 캔오프너,가위,코르크스크루. 핀, 이수시개 등 31가지 기능에바늘/ 실/ 밴드 등이 든 서바이벌 키트도 포함입니다.미항공 우주국 나사의 우주선에도 실리구요오늘날 파일럿 장비, 여행자 필수품, 젊은층 패션으로도 불멸의 가치를 자랑합니다정밀함과 예리함의 한 예로1976년 인도항공 524편 탑승 어린이가 사탕이 목에걸려 생사를 오갈 때기내 동승 의사가 빅토리녹스 칼을 소독 후 수술한 사건이 있는데어린이는 무사히 생존하였기에 이 칼의 예리함은 증명이 된 부분이겠네요좋은 하루 되세요~