기계공학의이해 - contents.kocw.netcontents.kocw.net/KOCW/document/2014/cu/choibyungsun/1.pdf · 공학자는주어진실용적인문제를과학, 수학등의지식을종합하여해결하는사람이다

기계공학의 이해

1


대구가톨릭대학교 기계자동차공학부

담당교수 : 최 병 선


21. 과학과 공학

공학자는 과학적 사고를

통하여 생활을 편리하게

하거나 경제적인 이득을

얻을 수 있는 방법을

만들어내는 역할을 한다.

1642~1727 1879~1955알기쉬운 기계공학

홍릉과학출판사 인용

과학과 공학의 차이는 과학자와 공학자관점에서 어떤 차이가 있을까요?

1.1 과학과 공학의 차이 1

과학자 왜 사과가 떨어지는지에 대한 의문을 갖고 그 원인을 탐구하는 과정에서

만유인력의 법칙을 발견

공학자 사과가 떨어진 원인 보다는 사과의 운동에너지를 이용하여 전기를 만들 수

없을까 하는 생각을 한다.


31. 공학, 기계공학


시냇물이 흘러가는 것을 보고

과학자 ▪ 물이 왜 흘러가는지를 규명하기

위하여 여러 가지 가설을 세우고

실험을 통하여 검증한다.

공학자 ▪ 물레방아를 돌리기에 적합한 유량과

유속인지를 점검하고 물레방아와

방앗간을 설계한다.

▪ 또한 이를 제작하기 전에 제작에

필요한 비용을 계산하고 방앗간의

매출을 예상하여 제작에 투자된

금액이 언제 회수되며 그 이후의

수익은 얼마나 되는지를 계산한다.

▪ 충분한 경제성이 검증되면 비로소

제작을 시작하고 설치한 후

운영하게 된다.


41. 공학, 기계공학 물레방아를 아시나요?




순수 과학 분야 자연 현상의 원리를 규명하는 것에 주력하고 그렇게 밝혀진 원리가

어떻게 사용될 것인가는 부수적인 문제이다.

공학 원리의 규명 보다는 자연 현상을 이용하여 경제적인 이득, 또는 효용을

창출하는 것이 주목적이다.



1.2 공학자 1

▪ 공학자는 주어진 실용적인 문제를 과학, 수학 등의 지식을 종합하여 해결하는 사람이다.

▪ engineer라는 단어의 어원은 라틴어 in generare 인데 그 의미는 "창조하다 "이다.

따라서 공학자에게는 지식의 종합과 분석 능력, 그리고 창의성이 필수적이다.

·2589 - 2566 BC에 세워짐

·최초로 해석적인 기법을 설계에 사용

·2630BC에 만들어진 피리미드(Memphis)에최초로 설계자의 이름이 등장(Imhotep)

이집트의 피라미드가 건설될 때

토목공학은 물론 물리학적인

지식이 완전하지 않았지만

그 당시 사용 가능한 지식과

많은 창의적인 아이디어로

피라미드를 건설할 수 있었다.


71. 공학, 기계공학 피라미드의 구조를 살펴볼까요?

1.2 공학자 2



1.2 공학자 3

피라미드는 어떻게 쌓았을까요?



대릉원(천마총)

우리나라 왕릉도 살펴볼까요?

1.2 공학자 4


101. 공학, 기계공학 공학자를 업무에 따라 분류해 볼까요?

1.2 공학자 5

◈ 공학자를 고유 업무에 따라 세분화하면

연구 엔지니어 먼 미래(자동차의 경우라면 5~10년 이후)의

제품을 위한 기초적인 연구를 담당한다.

간혹 특정한 제품이 정해져 있지 않는 경우도 있다.

예를 들자면 수소 엔진이나 입을 수 있는 컴퓨터와

관련된 연구를 담당한 공학자가 이런 부류에 속한다.

한국패션산업연구원이 선보인 스마트 글러브. 이 장갑은손가락을 굽힐 때마다 다양한 음성을 내 의사전달장애인들에게 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

· 연구 엔지니어는 지금까지 아무도 시도해보지

못했던 새롭고 어려운 문제의 해답을 구하기 위해

주로 연구에 열중하는 사람들이다.

· 보통 석사나, 박사학위자가 담당한다.

· 지각력, 인내력, 자신감이 필요

· 대학, 산업체 연구소, 정부출연 연구소, 독립적인

연구 법인



1.2 공학자 6

개발 엔지니어 가까운 미래(자동차의 경우, 3~5년 이후)에 시장에 출시될 제품을

개발하는 역할을 담당한다. 기초적 연구의 결과를 이용하여 보다

효과적인 제품을 보다 효율적으로 만들어낼 수 있는 방법을 찾는다.

· 개발 엔지니어는 이미 알려진 신지식을 적용해서 새로운 장치나,

공정 및 구조물의 시제품을 만드는 역할을 담당.

· 과학과 공학에 대한 확실한 기초와 실무경험이 중요.

· 개발 엔지니어의 우수한 업적 예: 심장 박동기

개발 엔지니어는 기능적인 제품이나 시스템을 고안한다. 이 활동의 결과는 생산에 필요한 상세 설계를 위하여설계 엔지니어에게 전달된다.


121. 공학, 기계공학 시제품을 빨리 만드는 방법은 없을까요?

1.2 공학자 7

rapid prototype 3D print



1.2 공학자 8

3D printrapid prototype



1.2 공학자 9

설계 엔지니어 곧(자동차의 경우, 3년 이내) 시장에 출시될 제품의 상세한 설계를

담당하는 엔지니어이다. 제품의 구체적인 형태와 크기 등을

도면(설계도)으로 표현한다.

· 연구 및 개발 엔지니어가 만들어 놓은 결과를

바탕으로 최종 소비자가 사용할 실제 제품을

상세히 설계하는 역할.

· 경제적인 관점을 고려하기 시작함.


151. 공학, 기계공학 기계도면



앞쪽의 도면은 엔진의 크랭크 축은 나타낸 것이죠.


171. 공학, 기계공학이것은 무엇을 제작하기 위한 도면일까요?



수동변속기 차량에 적용되는 클러치 판입니다.

강주원 자동차 블로거에서 인용



상세 부품도





1.2 공학자 10

생산 엔지니어 설계 엔지니어의 도면에 근거하여 제품을 만드는 방법과 순서(공정설계)를

결정한다.

또한, 생산 공정의 주요 변수, 예를 들면 재료를 깎을 때 한 번에 깎는

깊이와 같은 변수를 결정한다.

· 설계 엔지니어의 도면을 바탕으로 이를

생산해낼 공정설계, 재료선택, 생산기계

선택 등을 담당.

· 설계, 경제, 심리학에 지식이 중요



1.2 공학자 11

시험 엔지니어 생산 과정 중의 반제품이나 완성된 제품의 성능을 시험하는

엔지니어이다.

· 생산된 물건에 대한 각종 기능검사나 내구성 검사,

유해성 검사 등을 담당.

· 제작공정의 품질관리에 대한 책임

· 통계학에 대한 기본적인 지식이 필요



1.2 공학자 12

세일즈 엔지니어 공학적인 지식을 바탕으로 제품의 판매를 돕는 엔지니어로서

주로 주문 생산을 하는 대형 제품, 즉, 배, 비행기, 화학 플랜트, 발전소

등의 기술적인 요구 조건과 가격을 구매자와 협의하는 역할을 담당한다.



1.2 공학자 13

기계공학자가 갖추어야 할 능력의 중요성을 알아보기 위하여 대기업의 10년 경력

이상의 212명의 고용주와 입사 직후의 국내 대학 기계공학과 졸업생 282명이

응답한 설문조사결과

중요도 고용주 졸업생

1 효율적인 의사 전달 능력 효율적인 의사 전달 능력

2 직업적, 도덕적 책임에 대한인식

복합 학제적 팀의 구성원으로서의능력

3 실험을 계획하고 수행할 능력 실험을 계획하고 수행할 능력

4 요구조건에 따른 시스템, 요소, 공정 설계 능력

수학, 자연과학, 공학기초 및 정보기술의 응용 능력

5 공학문제의 창의적 해결 능력요구조건에 따른 시스템, 요소, 공정설계 능력

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