기계공학과 개론을 시작하면서

Posted by Doony
2015. 8. 19. 00:40 Mechanical Engineering

저는 기계공학과 4학년 학생입니다.

이제 남은 학기를 마지막으로, 저는 졸업하여 사회의 일원으로 나아가게 됩니다.


4년 간 학교를 다니면서 (군대까지 합치면 6년이군요) 대체 기계공학은 뭘까란 고민을 수도 없이 했습니다.

4대 역학을 비롯한 많은 전공 과목을 배우면서, 대체 내가 이걸 왜 외우고 있지? 왜 배우는거지?

내가 기계과에 흥미가 있긴하나? 내가 왜왔을까? 전기전자로 갈걸 그랬나? ...


등등.. 정말 수많은 생각들이 들었죠.


선후배와의 관계가 정말 좋으면, 선배로부터 많은 정보를 얻을 수도 있을거라 생각합니다만..

한계가 명확히 존재한다는 것을 알게 되었습니다. 선배라고 해봐야 1~2년 선배정도인데, 그 정도 선배나 나나 알고 있는 것에 대해 큰 차이가 없다는 게 바로 그것이었습니다. 왜냐! 저도 3학년까지 기계공학과에서 대체 뭘 배우는지 제대로 이해하고 있지 않았기 때문입니다. 졸업을 앞둔 이제와서 그 모든 것들이, (물론 모든 것이라고 해봐야 학부생 수준에 맞는 아주 기초적인 틀이겠지만) 어느정도 윤곽선이 잡히더라고요. 전공을 거의 다 들었거든요. (뿌듯)



그래서! 지난 학기부터 생각해오던 일을 시작하려고 합니다.

블로그도 시작했겠다, 기계공학과라면 혹은 관련과라면 한번쯤 봐서 도움이 될만한 포스팅을 해보려고 해요.

각종 전공 과목에 대한 소개와, 기계 공학 자체에 대해 '학부생 입장에서 설명'해보려고 합니다.


대학 입시를 앞둔 고등학생이나, 과 저학년 친구들이 앞으로 포스팅 될 글을 보고 도움을 받았으면 좋겠습니다.

고등학교 친구들은, 내가 선택할 과에 대한 미래상을 그려보는 계기가 되었으면 하고,

이미 입학한 저학년 분들은 자신의 학업 계획을 좀 더 구체화해보는 계기가 되었으면 합니다.


제가 4년 간 느낀 경험들을 토대로 각 과목에 대한 설명, 그리고 기계 공학에 대한 느낌적인 느낌을 중심으로 글을 이어가고자 합니다!!


궁극적인 이 포스팅의 목적은, 기계공학 뿐만 아니라 대학교에 있는 거의 모든 과를 총망라한 사이트를 하나 개설하여 위키 백과처럼 운영하는 것인데요. 보다 많은 사람들이 참여하고 다듬어서, 인생의 후배 분들이 많은 도움을 받았으면 하는 마음입니다.

명견만리라는 프로그램 1화에 보면 중국의 무서움?에 대해 나오는 장면이 있는데 참 인상적인 내용이 생각이 나네요. 요즘 중국에서 창업자들은, 성공 후에 후배들을 위해 자금을 대준다고 합니다. 물론 중국만의 이야기가 아니겠지요.

제가 목표하는 바 역시 이와 비슷합니다. 후배 여러분들께 도움이 되었으면 하네요!!


기계공학과 개론, 드디어 첫 발걸음을 떼네요.


질문과 지적은 언제든지 환영입니다. 



쿼드콥터 프로젝트 - bldc 모터, 프로펠러, 프레임 도착

Posted by Doony
2015. 8. 18. 17:41 아두이노 드론 프로젝트

아라미르 프로젝트를 시작하기로 한 지.. 어느 덧 시간이 많이 흘렀습니다.

가장 중요한 요소인 금전적인 한계로 인해 진행 상황이 더딘 편인데요. 어찌되었든, 국내에서 배송했던 물건들이 도착했습니다.


mt2213 BLDC 모터와, 그 구성품인 프로펠러 세트가 모두 도착했구요.

임시로 만들어 볼 저렴한 프레임, 그리고 중요한 변속기도 도착했습니다.





여기 있는 물품은 모두 레이븐퓨리에서 구매했습니다. 새로 생겨난 사이트인지 평이 많이 없더라구요. 처음엔 사기가 아닐까 의심했다는..... 하지만 모두 잘 도착!! 외국 사이트는 배송이 너무 오래걸려서 일단 급하게 실험해볼 물품들을 미리 구매했습니다.




단순한 트러스 구조를 하고 있는 뼈대입니다. 볼트 구멍이 뚫려있고.. 아쉬운건 그 볼트가 육각나사로 돌리게 되어있다는 점. 매우 불편합니다.

잘 안들어갑니다. 저렴한 만큼 역시 한계가 있군요.




중요한 변속기입니다. 저희는 모터 사양에 맞는 걸로 알아보다가.. 전원 분배기와 한 세트로 묶여있는 녀석으로 골랐습니다.

나름 메뉴얼도 있긴한데, 베터리가 오지 않아서 직접 세팅은 못하고 있습니다.


사실 변속기에 대한 궁금증이 참 많았습니다. bldc는 다뤄본 적이 없었기 때문에, 그저 dc모터처럼 모터 드라이브 하나 두고 제어하면 되지 않을까 싶었죠. 굳이 변속기가 필요할까? +-만 있는 거면, 우리가 쓰던 모터드라이브 대용량으로 사서 해도 되지 않을까.. 그런데 그럴 수 없다는 것을 곧 알게 되었습니다.

멀티콥터용 bldc는 3상으로, 각각의 코일에 순차적으로 신호를 주어? 모터를 돌리는 원리인 것 같더라구요.


기존있던 dc어댑터를 사용하여,(12v 3a) 일단 구동이라도 해보려 했는데 잘 안되더라는..

정보가 아직 없다보니 한계가 있는듯했습니다.


그러나 메뉴얼 대로 해보니, 소리도 나고 어느 정도 작동은 되는 것을 확인하였습니다만.. 베터리 용량을 세는 부분에서 저희같은 경우, 어댑터를 사용했기 때문에 무한히 세더라구요. 거기까지만 시도해보고 다음에 베터리 오면 해보는 걸로 하였습니다.




이 녀석은 모터와 프로펠러입니다. 다들 아시다시피 CW, CCW에 따라 각각 맞춰서 사야합니다.



부품이 안왔지만 일단 조립이나 해보자 싶어서 대충 만들어봤어요. bldc 모터가 대체 어떻게 굴러가길래 dc모터와 다른건가 했는데.. 직접 만져보니 바로 알겠더라구요,



아쉽게도 부품이 다 안와서 여기까지만 심심풀이로 해보았습니다. 얼른 와야 드론 제작 및 프로그래밍에 들어가고

그 후 수중 잠수 계획도 세울텐데말이죠..


얼마전 구매한 아이폰6 슬로모션 기능을 사용해 모터를 찍어보았는데요.



보시는 바와 같습니다.

애플 광고에 이것도 실릴 수 있을까요? (요즘엔 안하는 듯..)


bldc 모터가 어떻게 회전하는 지는 이 영상으로 확인하실 수 있을 듯 합니다. 바깥이 돌아가네요.





딱히 조립말고는 할 일이 없어서 미래 계획을 구상했습니다. 먼저 저희가 그나마 익숙하고 쉽게 다룰 수 있는 아두이노를 어디까지 쓸 것인가!


아두이노의 경우, 실시간 영상을 주고받는데는 한계가 있다는 것을 알게 되었고 라즈베리파이를 쓰기로 했습니다.

라즈베리파이의 경우 파이썬과 관련이 있는 듯 한데, 파이썬의 언어적 구문도 어느정도는 알고 있으니 해볼만하겠구나 싶었죠.

그 외 제어에 관련된 부분은 모두 아두이노에서 해결하기로 결정! pid 코드는 이미 다 짜여져있는 만큼, 부품이 오고 각 파트에 대한 하드웨어적 이해만 어느정도 된다면 금방 만들 수 있을 것 같네요! (라고 희망해봅니다...)


오늘도 화이팅

고등학교 수학 미분 개념 이해하는 움짤

Posted by Doony
2015. 8. 18. 17:21 Matlab Application

네 적분에 이어 이번엔 미분 움짤을 준비해보았습니다.

미분은 뭐다??? 바로 기울기죠. 우리가 흔히 배웠던 직선의 기울기.. x차이와 y차이의 비로 나타내는데요.

극한의 개념을 써서, 아주~~~~~~~~~~~ 가까운 거리에 있는 두 점 사이의 기울기는, 그 특정 점에서의 접선의 기울기와 같다!! 라는 개념이 바로 미분입니다.


적분과 마찬가지로, 극한적 개념이 들어가는 이상 저는 동영상적인 이해가 중요하다고 생각합니다.

한번 볼까요?




이 그래프는 아주아주 흔한, y=x^2 그래프입니다. 중1인가 중2 때 모눈종이에 점 찍어가며 그렸던 기억이 나네요.

자, 두 점 사이를 봐봅시다. (0,0)과 움직이는 점 *를 말이지요..

두 점을 이은 선, 즉 초록 점선을 보면 기울기가 점점 감소하면서... 결과적으로는 (0,0)에서의 접선이 기울기인 0에 근접해간다는 것을 보실 수 있습니다. 이게 바로 미분의 개념이지요!!!!

공식도 써넣고 싶지만 여긴 고등학교 수학 블로그가 아니므로.. 패스.. 


학생들의 이해를 위한 것이므로 공유나 갠소 등등 환영합니다! 저도 과외하는 입장에서 늘 써먹던 그림입니다.


아아 이제 미분 적분이 끝났으니.. 또 뭘 해볼까요?


이건 모두 MATLAB 학생 버전을 이용한 결과물입니다. plot을 사용하면 그래프를 그릴 수 있다는 점은 다들 아실테고..

getframe으로 프레임 따고, movie 함수를 사용하여 그 프레임을 재생시키는 것입니다. 별로 어렵지 않으니 각 함수에 대한 help 설명 잘 보시면 누구나 하실 수 있을겁니다~~ 오늘도 화이팅



아래는 매틀랩 코드.


function ans=differential




for n=1:100

    x=0:0.01:1;

    y=x.^2;

    x2=(100-n)/100;

    y2=x2^2;

    x3=0:0.01:1;

    y3=((y2-0)/(x2-0))*x3;

    plot(0,0, '*', x,y, 'r', x3,y3, '--g', x2, y2, '*');


    M(n)=getframe;

    cla reset;

         

        

end


movie(M,1,10)


end







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