Engineer's Background 113

유효숫자와 표기법

--유효숫자 1. 측정값의 유효숫자 측정장치의 가장 작은 눈금보다 하나 더 작은 숫자까지 측정값의 유효숫자로 한다. 그림 1(a)에 보이는 자 (ruler) 는 눈금이 5mm 마다 매겨져 있다. 이 자를 이용 하여 물체의 길이를 측정하면 135mm~140mm 사이라는 것은 정확하게 읽을 수 있으 며, 이 때 눈대중 (경험) 을 동원하여 137mm 까지 읽어서 측정값으로 택한다. 2. 계산값의 유효숫자 2.1. 덧셈과 뺄셈: 자릿수에 의해 결정ex.) 32.11 + 1.534 = 33.644 → 33.64 ① 2.1234 (소수점 이하 네 자리) + 0.1 (소수점 이하 한 자리) = 2.2134 → 2.2 (소수점 이하 한 자리) ② 2.1234 (소수점 이하 네 자리) + 0.01020 (소수점 이하 ..

물리의 역사

--물리의 역사 고전 물리학 역학 코페르니쿠스 ~1530 천상법칙을 설명하기 위해 지동설 구상 브라헤 ~1601 30년간 사분의, 육분의로 행성 움직임 관측 케플러 ~1619 케플러 법칙 발표 갈릴레이 ~1642 속도, 가속도 개념 확립 뉴턴 1687 거시세계 운동방정식 전자기학 쿨롱 1784 비틀림 진자 실험, 쿨롱 법칙 외르스테드 1820 전류가 흐르는 주위의 나침반 움직임 암페어 1827 암페어 법칙, 전류와 나침반 관계 패러데이 1831 패러데이 법칙, 자석이 전기현상 만듬 맥스웰 1864 쿨롱, 암페어, 패러데이 법칙 집대성, 빛은 전자기파 현대 물리학 상대성 이론 마이컬슨, 몰리 1887 빛의 매질(에테르) 찾는 실험, 광속은 일정(역학과 전자기학 간 모순) 아인슈타인 1905 공간과 시간이 ..

열이란?

-- 열이란? 18세기의 열소이론(Phlogiston theory)열은 높은 온도의 물체에서 낮은 온도의 물체로 저절로 흐르는 열소(Phlogiston)에 의한 현상이라는 지금은 폐기된 이론을 열소이론이라 한다. '불에서 나오는 열이 무엇일까?'라는 답을 얻기 위해 '열소(Phlogiston)'라는 개념을 도입했었다. 17세기, 연소에서 열의 역할을 설명하기 위해 열소이론이 도입. 당시 열소는 질량과 구별되는 물질이라고 생각했다. 질량보존법칙처럼 열소도 보존되고, 물체가 불타면 물체 안에 있던 열소가 방출되는 것이라고 생각했다. 열소는 질량이 없는 기체로 액체나 고체의 기공을 통해 물질을 통과할 수 있다고 생각되었다. 열에 관련된 많은 자연현상을 설명할 수 있어, 거의 100년간 유지되었다. 19세기 중..

우리나라 건축기계설비 역사 - 2

--우리나라 건축기계설비 역사 - 2 우리나라 건축기계설비 역사 - 1 보러가기 2. 일제 침략기간(1910~1945) 1910년 8월 22일 한일합병조약(韓日合倂條約)이 체결되어 경술국치(庚戌國恥)가 일어났다. 1913년 청계천 정비를 시작하였으며1913년 03월부터 1914년 09월에 철도호텔이 준공되었다. 철도호텔은 국내 세번째 서양식 호텔이었다. 독일 Georg de Lalande가 설계하였고, 일본 시미즈구미(清水組, 현재 清水建設 Shimizu corporation)가 시공하였다. 운영은 일본 국책회사인 남만주철도주식회사(南滿州鐵道株式會社, 줄여서 만철회사)이 하였다. 일본 정부는 만철회사에 조선철도 운영을 위탁하여, 만철회사가 조선철도국을 직영으로 운영하였다. 철도호텔에는 온수난방 방식을 적..

우리나라 건축기계설비 역사 - 1

--우리나라 건축기계설비 역사 - 1 역사를 말하기 전에, '기계설비'의 개념을 잡고가자. 기계설비와 건설은 땔래야 땔 수 없는 것이기에 건설의 개념도 살펴보자. 건설이란, 인간 생활을 영휘하기 위하여 건축물이나 각종 사회기반시설을 조성하는 과정이나 기술 및 방법이다. 건축물이란, 인간의 생활과 작업, 활동 등을 위한 장소로 사용되는 구조물이다. 기계설비에는 건축기계설비, 건설기계설비, 산업기계설비로 나눌 수 있다. 건축기계설비는 건축물에 적용된 기계설비로서, 공조(空調)설비, 냉난방(冷煖房)설비, 냉동(冷凍)설비, 위생(衛生)분야의 급수(給水)설비, 배수(排水)설비, 방재(防災)설비가 있다. 건축설비로서, 건축전기설비와 건축기계설비로 나뉜다. 건설기계설비는 건축물을 건설하기 위해 필요한 기계설비들을 일..

발전소 원리

-- Thermal Power Plant 발전소 화력발전소, 천연가스 발전소, 원자력 발전소의 공통점이 있다. 바로 물을 끓여 고압고온의 증기를 만들고, 이 증기가 터빈을 회전시켜 발전을 시키는 것이다. 물을 이용하는 열역학적 사이클(cycle)을 랭킨사이클(Rankine cycle)이라고 한다. 아래 동영상은 석탄화력발전소의 구성요소와 원리를 설명하고 있다. 영상에서 설명하는 순서로 간략히 설명하면 1. 발전기(Generator)발전기의 로터(rotor)가 회전을 하면 전기를 생산한다. 터빈이 회전하면서 축으로 연결되어 발전기의 로터가 회전하게 된다. 2. 터빈(Turbine)발전소의 심장과 같은 요소. 고온고압의 증기가 터빈을 지나가면서 회전하게 된다.증기로 돌아가는 물레방아라고 생각하면 이해가 빠르..

The Coriolis flowmeter 코리올리 유량계

-- The Coriolis flowmeter 코리올리 유량계 Coriolis 질량 유량계는 프랑스의 물리 학자 Gaspar Gustav de’ Coriolis 에 의해 발견된 물리학 현상인 Coriolis Force 와 뉴턴 제 2 법칙에 근간을 두고 있다. Gaspar Gustav de’ Coriolis (1792-1843) Coriolis force 코리올리 힘, Coriolis effect 코리올리 효과 1835년 프랑스의 과학자 코리올리가 회전하는 원반의 중심에서 외주방향으로(주속이 빨라지는 방향) 그림과 같이 구를 똑바로 발사했을 때, 구의 궤도는 회전방향과 반대방향으로 궤도가 어긋나서 가는 현상을 처음 설명해 내었다. 이러한 현상을 코리올리 효과(Coriolis effect)라고 하고, 작용..

에너지 전환 장치의 역사

--에너지 전환 장치의 역사 증기 엔진(steam engine) : 1712 (Newcomen의 엔진), 1769 (Watt의 엔진)스털링 엔진(Stirling engine) : 1816오토 엔진(Otto engine) : 1876증기 터빈(Steam turbine) : 1884디젤 엔진(Diesel engine) : 1897가스 터빈(Gas turbine) : 1939 디젤 엔진은 1897년 2월 17일 154rpm일때 13.5 kW, 열적효율(thermal efficiency)이 34.7%, 기계효율(mechanical efficiency) 75.5%, 순 효율(net efficiency)는 26.2%으로 공식적으로 발표되었다. 가스터빈은 1939년 군용기에 처음 도입되어 실험을 했고, 같은 해에 스..

자유도 DOF(Degree of freedom), Mobility

--자유도 DOF(Degree of freedom), Mobility 역학에서, 자유도(Degrees of Freedom, DOF 또는 Mobility)는 어떤 물체의 상태를 최소한으로 표시할 수 있는 독립된 변수의 수를 말한다. 강성체(rigid body)가 움직일 수 있는 조건은 x축, y축, z축을 따라 왔다갔다 이동(병진운동)할 수 있는 3가지 조건, x축, y축, z축으로 회전운동할 수 있는 3가지 조건으로 총 6가지이다. 즉, 자유도 DOF는 6 이다. 예를 들어평면에 올려진 물체가 움직일 수 있는 경우의 수는x축, y축으로 병진운동과 z축 회전운동으로 3가지 이다. 즉, 자유도 DOF는 3이다. 운동 대우의 자유도는 이 6개의 자유도중 C개를 구속시켜 (6-C)개의 자유도를 갖게 할수있는데,..