안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
Q. CNC(Computerized Numerical Control)는 어떤 걸 말하나요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.컴퓨터에 의해 자동으로 제어되는 시스템으로컴퓨터 수치 제어로 표현되며프로그래밍된 시퀀스의 안내에 따라 작동하는 컴퓨터 제어 가공 공구를 말합니다. 이 제어 시스템은 제어 코드 또는 기타 기호 명령으로 지정된 프로그램을 논리적으로 처리할 수 있기때문에기계가 미리 정해진 작업을 수행하도록 해줍니다.즉컴퓨터 프로그램을 통해 기계의 위치, 속도, 각도 등을 제어하여사람이 가공하는것에 비해정밀하고 복잡한 가공 작업을 효율적으로 수행하도록 해줍니다.최초개발은미국에서 1947년에 NC 개념을 제안한 것이 시발점으로미국 공군시스템에서 완벽한 부품을 반복적으로 제조가능한 방법을 찾다가 우연히 별견했습니다.펀치카드를 이용해서 제어기능을 수행하는 최초의 CNC(컴퓨터 수치제어) 기계를 발명한게 시초라 볼 수 있습니다.CNC 가공 시스템에서 주요 구성요소를 보면제어시스템, 서보 모터/드라이브 시스템,스핀들, 작업대, 축 시스템, 공구홀더 등로 구성되는 기계요소절삭공구,냉각시스템 등의 보조 장비로 구성됩니다.구성요소 역할을 구체적으로보면절삭공구를 회전시켜 절단/드릴링 등을 수행하는 스핀들절삭공구를 고정하여 안정성을 주는 공구홀더공작물을 고정하여 안정적 가공을 유도하는 작업다이축 시스템 ( 일반적으로 X, Y, Z축을 따라 움직임을 제어하지만 거기에 1개의 회전축을 추가한 4축 CNC 4축 설정에 추가 회전축을 도입한 5축 가공 이 있음 5축이 더 복잡하고 정밀한 부품을 제조하는데 사용되나 3축이 비용 효율적이며 사용 친화적 옵션으로 스타트업엔 적합할 수 있습니다)
Q. 열화상 카메라를 이용한 최신 활용 분야가 궁금합니다?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.열화상 카메라 활용분야는 여러가지지만말씀대로 가장 최신활용 분야는의료 분야 및 자율주행 분야라 할 수 있습니다.의료 분야에서는 단순히 온도변화만을 감지하던 수준에서 벗어나전체적인 온도분포에 관련된 빅데이터 분석을 통해AI 알고리즘에 접목하여바이러스 감염여부, 피부질환진단 및 그외 특정질환에 관한 데이터를 통한 이상 진단 기법이 있습니다.자율주행과 드론 분야에서도 활용되는데열화상기술과 LiDAR의 결합을 통한 자율주행차와 드론의 내비게이션 시스템에서 중추적인 역할을 담당하게되는데실시간감지와 더불어 어두운 상항에서도 효율적 물체감지를 할 수있음으로 인해AI와 접목된 알고리즘으로 ,필요기능을 수행할 수 있게 해줍니다.그외 산업안전이나 화재감지/예방 시스템에서도 활용되는데AI 열화상 카메라를 통한 공장/제조시설, 광산 등에서 높은온도에 의한 잠재적 위험에 조기대응하게하며비정상 온도변화 감지에 따른 화재의 초기 징후 식별을 통해 사고를 미연에 방지하게 기여합니다.
Q. 지게차의 유압 시스템은 어떤 원리로 작동을 하나요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.지게차는강력한 힘을 발휘해야하는 중장비 일종이다보니유압 시스템이 적용되는데요유압펌프, 제어밸브, 액츄에이터로 주 구성요소가 되어있습니다.작동 메카니즘은유압 펌프가 전기 모터 및 엔진의 구동력에 따라유압유를 유압탱크에서 빨아오고그 과정에서 고압의 유압유가 생성이 되는데이 유압유를 제어밸브를 통해 조절합니다방향제어밸브, 유량제어밸브, 압력제어 밸브 등을 통해흐름의 방향, 유량, 압력을 조절하게 되고액츄에이터에서 필요한 작업에 맞도록최적의 조건을 유지하게 되는데요조절된 유압유는유압실린더나 모터로 전달되도록 구성되어기계적 에너지로 변환되어물건을 들어올리는 등의 강력한 힘이 필요한 곳으로 전달되어작업을 가능하게 합니다.기본적으로 유압시스템의 원리는 유체역학에서의 파스칼의 원리에 기반하는데요밀폐된 용기 속의 유체 한쪽부분에 가한 압력은용기의 모든 면에 모든방향으로 동일하게 전달된다는 원리로유압실린더에서 발생하는 유압력은작동유에 일정한 압력을 가하면그 압력이 실린더 전방향으로 균등하게 전달되고피스톤 단면적과 작동유 압력의 곱한 값 만큼 힘이피스톤에 작용되게 되므로높은 압력을 활용하여 상대적으로 적은유량으로 큰 출력을 낼 수 있는 방법입니다.유압 시스템의 종류를 나눠보자면오픈시스템, 페쇄형 시스템, 임펄스 시스템 으로 구분 가능하며오픈형은 유압유가 외부환경과 상호작용하는 방식으로주로 유량이 많고 체계적인 공급을 요구할 때 사용되고폐쇄형 시스템은 유압유가 시스템 내부에서 순환하여, 외부환경과는 상호작용이 거의 없는 시스템으로효율성을 높이고, 장기적인 수명을 늘리는 데 유효한 방식입니다.임펄스 시스템은 주로 정밀제어가 가능한 상황에서 사용되는 방식으로일정시간 가격으로 유압을 발생시키는 시스템 입니다.
Q. AI 연구 중에 창발적 사고란 무엇을 말하는건가요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.우선간단히 말씀드리면AI 모델의 복잡성과 크기가 증가하면서자발적으로 알아서 생겨나는 능력인데요창발적인 사고의 특징을 나열하면첫째예상에 없던 능력의 발현입니다.AI가 딥러닝 등의 학습과정 중기존에 설계했던 기능이 아닌 예상도 못했던 새로운 기능이 발전되는 것으로AI 규모가 커질수록 자주 나타나는 능력입니다.둘째정비례적이 아닌 비선형적 발달인공지능의 성능이 용량을 2배늘리면 능력이 2배 늘어나는 방식이 아닌어던 특정 지점에서 갑자기 급격히 상승하는 경우로티핑 포인트라 부르며, 이것은 창발적 능력의 좋은 예 입니다.셋째윤리적인 향방 인데요예상했던 대로 움직이는게 아니라 예측도 못한 방향으로사회적 안전과 윤리에 반하는 행동이 가능 할 수 있습니다.이런 창발적 사고를 통해기존 문제해결 방식을 넘어서는 혁신적인 아이디어를 얻을 수 있기에미래 문제해결에 강력한 도움이 될 수있습니다만항상 그 반대급부적인 상황에 대해서도 대비해야되는 부분이 있습니다.
Q. 인공지능을 효과적으로 이용하려면 어떻게 해야 하나요?
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.AI 의 발전은전통적인 인력에 의한 사회의 변혁 속도에 비교되지 않게사회의 변화를 급속도로 진전시키고 있습니다.AI의 효과적인 활용을 통한 미래를 구현하기 위해서AI가 적용되고 있는 분야는 엄청 많습니다만간단히 큰 부분들만 나열해보면첫째의료 분야 활용 인데요AI가 다량의 의료 데이터를 분석함으로써의료영상, 증상분석, 유전자 검사등 통한 다양한 방법으로 질변원인을 탐색하여맞춤형 치료를 제시할 수 있습니다.시간과 비용을 절약하고, 의료자원의 효율적 배분으 통해 의료진의 부담을 경감하고, 환자의 대기시간 단축이 가능해집니다.또한코로나, 암, 치매 등의 질병과의 전쟁에서다양한 데이터 분석통한 감염여부, 암의 종류/단계 진단, 치매발병 가능성 등을 예측하여조기진단과 예방의학에 기여 할 수 있습니다.둘째제조업 분야에서의 자동화 인데생산공정에서의 최적화 및 품질검사 등의 효율성 증대 및 불량률 감소를 이룹니다.스마트 팩토리가 그 정점이라 할 수있으며반도체, 자동차, 철강 등 제조공정에서 인공지능 및 빅데이터 활용으로 모든 공정의 데어터 실시간 분석/ 최적화를 통해공정 중 발생 가능한 문제점을 사전에측하고 대응하며공정의 안전성과 품질 향상이 가능합니다.셋째교육 관련 학습 분야인데인공지능을 통한 학습컨텐츠생성 및 추천이 아뤄지고학습자 성취도/진도율/이해도/만족도 파악을 통한 적적할 학습피드백이 가능합니다.또한학습자 수준,성향,목표,선호 등 파악으로 맞춤형학습경로/ 방법 제시가 이뤄지고온라인 교육 시스템이 강화되어마지막에는 얼굴인식을 통해 출석관리/음성인식 통한 강의실 조명/온도까지 조절/감정분석통한 학생의 학습태도까지 관리되는 스마트 캠퍼스 까지 구축가능합니다.넷째현재도 완성은 되지못한 자율주행 분야인데요주변기기 및 인프라와 데이터를 주고받는 통신기술의 완성과자체적인 자율주행 알고리즘의 완성을 통하여사람이 전혀 개입하지 않아도 되는 최고레벨의 자율주행이 가능해 질 것입니다.문제라면윤리적 선택의 문제가 끝까지 남게될 것이므로관련된 부분은 사회적 논의와 정부차원의 법적 규범이 완비되야할 것으로 보입니다.다섯째전문직 관련 분야 입니다.금융분야, 법률분야에서의 활용을 볼 수있는데대량의 금융데이터 분석을 통한 투자분석,리스크관리, 부동산 평가등에 사용되어 투자전략, 금융위험예측, 부동산 가치 평가 등에 도움이되고법률 문서검토, 자문, 판례검색 등에 적용시켜변호사의 대량 업무부담을 줄이고, 의뢰인들에게 더 효과적 서비스 제공이 가능해 질 것입니다.여섯째보안 분야 입니다.인공지능통한 얼굴인식,지문인식,음성인식 등으로 개인식별을 함으로써금융서비스,출입제어시스템, 각종 검사시스템 에서의 복제가능성을 줄이는 증의 보안성을 높일 것이며CCTV 영상분석,얼굴인식,행동분석,위험요인 탐지등에 활용되어범죄 예방 및 신속대응 시스템을 가능하게 하며과거의 범죄 데이터 학습 및 미래 범죄 가능성 높은 지역이나 시간대 예측으로범죄 예방을 가능하게 할 것입니다.