안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
기계공학
Q. hoop stress 가 무엇인가요??
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.후프 스트레스란 링의 내경에 비해축의 외경이 클 경우링을 가열하여 축에 끼우고냉각시키면 꽉 조여지는데이때 발생하는 응력ㅇ을후프 응력 이라고는 합니다.보통 베어링을 장착할 시베어링 유도가열기를 쓰는 것이 가장 베어링에 안전한데그때 후프 응력이 작용한다고 보시면 되겠구요.하우징 관련해서는 제 지식이 부족하여 말씀드리진 못하겠습니다.
기계공학
Q. 수학에서 tan 90° 가 이해가 안가요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.말씀대로 탄젠트 90도는 정의에 따르면 분모가 0인 나눗셈 값이기에수학적으로 정의는 되지 않습니다.다만극한의 개념에서 바라본다면90도보다 큰 각도에서 90도에 가까워 질수록음의 무한대로 발산하고90도보다 작은 각에서90도에 가까워 질 수록 양의 무한대로 발산한다고 볼 수 있는데요.숫자라는 것이 상태를 나타내는 것은 아니기에있다 없다. 무한대다 등의 부분은사실 어느부분을 고정하고 생각하는 것이 편합니다.길이도 따져본다면최소의 단위가 있을 수 있는가? 라는 개념으로 보면쪼개고 쪼개도 있는건 없어질 수 없기에최소단위가 있을 수 없으나실질적으로 물리학에서는플랑크 길이라고 하여길이의 최소단위가 있으며 ( 플랑크길이 1.62 x 10-35제곱) 이 보다 짧은 길이의 공간에서는 물리 법칙이 성립하지 않습니다.그렇게 본다면.. 속도도 선형적이라기 보다는계단식으로 증가한다고 볼 수 있겠지요.
기계공학
Q. 응력이 3d프린팅에서 어떤 원리로 되는지
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.바이오 잉크는프린터에서 배출 후프린트된 형상을 유지해야되는데요형상유지와 젤화 되는 특성을 모두 가져야 인쇄적성을 가진다 할 수 있습니다.즉, 프린트 노즐로 부터 액체로 배출되었다가프린트 페이퍼에 접촉하는 순간부터 프린트된 형상을 유지해야하는데요.이러한 구조적 안정성을 갖기 위해전단감소 거동과 젤화 특성을 가져야 합니다.전단감소거동은전단응력이 바이오잉크에 가해지는 동안 바이오이크는 프린트되며전단응력이 줄어드는 순간!바이오잉크는 원하는 형상을 그대로 유지하게 됩니다.바이오잉크 젤화는 물리적/화학적으로 발생가능한데요물리적젤화는 이온/ 수소/ 분자간 결합화학적젤화는 효소/ 화학물질/ 빛에 의한 결합으로 발생합니다.일반적으로 물리적젤화는 삼차원 프린터물에서 구조적 안정성을 주지만장기간 조직배양위해 프린트된 구조물은 화학적으로 젤화 시켜야하구요바이오잉크는기본적으로 인쇄적성, 프린트된 구조물의 구조적안정성 줄수있는 젤화특성,그리고 세포간 / 세포와 잉크간 상호작용/ 구조체 안의 혈관화, 세포의 분화를 조절가능한 특성을 가져야함에도현재까지 이런 조건들을 완벽하게 만족하는 바이오잉크는 없는 것으로 압니다.
기계공학
Q. 본인이 만진 기계 중에 가장 만지기 어려운 기계는
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.저는 공조냉동 기계 기술자 입니다만단순 기계들은 다룰 수록 숙련이 되다보니문제가 없습니다만공조기 같은 경우는단순 히 바람을 불어주는 팬 과 냉난방이 공급되는 코일그리고 각종 센서그리고 바람양 조절 및 실내 실외 공기 비율 조정하는 댐퍼 컨트롤러 등으로 구성되기에시스템 동작만 안다면 크게 문제될 건 없는데요.흡수식 냉동기라는 냉동기가 있는데이는 일반 에어콘 방식의 압축기 동작이 아닌내부 냉매가 물로써물을 증발시키고 다시 흡수용액에 흡수시키는 동작으로 냉방하는데이게 냉동기 가동을 위해보일러도 가동해야하며(재생기에서 물을 뽑아내기위해 보일러 열이 필요)흡수기의 흡수용액 상태도 관리해야하며(온도가 적정범위 아닐 시 결정 발생으로 장비 고장)증발기 내부 진공유지(진공상태 깨지면 증발안됨)등의 밸런스를 항상 맞춰야 하는 장비로매우 민감한 장비라 장비운용이 쉽지가 않습니다.뭔가 조금만 밸런스가 깨어지면장비 자체의 안전을 위해처음 상태로 돌아가는 희석운전이 되어버리니냉방을 목적으로 한다면그 경우는 실제 비상상황이 되므로계속 어느 선상을 유지하면서밸런스를 맞추며 운전상황을 유지해야하는 흡수식 냉동기가다루기 쉽지 않습니다좋은하루 되세요!
기계공학
Q. 에어컨이 방을 시원하게 만드는 원리를 알려주세요.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.에어콘을 틀면고장이 아닌이상 빠른 시간안에 방이 시원해 지지요.우선 쉽게 말씀드리면에어콘은방안의 열을 바깥으로 퍼내어 주는 기계입니다.방에서 바람을 불어주는 실내기는 실내 열을 흡수하는 장비이구요바깥에서 돌아가면서 뜨거운 바람이 나오는 실외기는실내에서 흡수한 열을 버리는 장비입니다.실내기와 실외기 사이는 냉매가 흐르는 배관으로 연결되고냉매가 실내기에서 열을 쫙쫙 흡수해서 배관을 타고 실외기로 가서 팍팍 버려주는 시스템 입니다.전문적으로 설명을 드리자면기본적으로증발 - 압축- 냉각및 응축 - 팽창 의4단계의 냉매순환 과정을 통해서실내를 냉방하는데요실내기를 통과하는 냉매는실내기 내부의 증발기 코일 을 통과하면서실내로 부터 유입되는 공기의 열을 얻어서액체 냉매가 증발하면서 증발에 필요한 증발잠열을 얻습니다.냉매는 증발잠열이 크므로 그만큼의 열을 빼았아서실외기 측 압축기로 이동합니다.그럼 실외기에서는 압추긱가 압축을 시행합니다.이미 증발해버린 냉매는 기체로 다시 액체로 만들어서 재 사용 해야하기에일단 압축기로 압축을 하구요압축을 하는 이유는 저온 저압을 기체를고온 고압의 기체로 만들어서실온에서 냉각할 수 있기만들기 위해서 입니다.압축기를 통해 그렇게 고온고압의 기체가 된 냉매는실외기에서 팬을 돌려서 공기를 통해 냉각하여고온 고압의 액체 냉매로 만들어 줍니다.고압 상태로는 증발이 일어나기 힘들기에실외기를 벗어나 실내기로 온 후에는팽창밸브를 지나면서저온 저압의 액체로 만들어 줍니다.팽창밸브는큰 배관에서 갑자기 좁은 관경을 지나는 방법을 이용하여좁은틈을 통과하는 과정에서 와류등으로 내부에너지를 소모하게된ㄴ데이를 교축팽창이라합니다.단열팽창의 과정이므로온도 압력은 떨어지나 엔탈피(가지고있는 내부총열량)은 동일합니다.이 저온저압의 냉매는 이제 열만 얻으면 금방 기체가 될 수 있기에실내기에서 실내 공기를 순환시키면그 열을 금방 뺃어와서 증발합니다.그렇게 증발한 냉매는 다시 압축기로 갑니다이런 사이클이 계속 돌아가면서실내는 금방 시원~해 지는 원리입니다좋은하루 되세요