기계공학 전공 맛보기

응력과 변형률

Stress & Strain

외력을 받은 재료 내부에 생기는 단위 면적당 힘(응력)과 그로 인한 길이 변화율(변형률). 재료 거동 해석의 출발점.

훅의 법칙

Hooke's Law

탄성 영역 안에서 응력과 변형률이 비례한다는 법칙. 비례상수 는 탄성계수(영률).

모어의 원

Mohr's Circle

평면 위 한 점에서의 응력 상태를 원으로 표현해, 임의 방향의 수직/전단 응력과 주응력을 기하학적으로 구하는 도구.

좌굴

Buckling

가늘고 긴 기둥이 압축력을 받을 때 재료 강도보다 낮은 하중에서 갑자기 휘어지며 불안정해지는 현상.

단면 2차 모멘트

Moment of Inertia (Area)

단면의 형상이 굽힘이나 비틀림에 얼마나 잘 저항하는지를 나타내는 기하학적 성질. 보의 처짐, 좌굴 계산에 필수.

뉴턴의 운동법칙

Newton's Laws of Motion

관성, 가속도, 작용-반작용을 기술하는 고전역학의 기초 법칙. 모든 동역학 해석의 출발점.

각운동량 보존

Conservation of Angular Momentum

외부 토크가 작용하지 않으면 회전계의 각운동량이 일정하게 유지된다는 법칙. 회전체, 자이로스코프 해석에 사용.

라그랑주 역학

Lagrangian Mechanics

운동 에너지와 위치 에너지의 차(라그랑지안)로부터 운동 방정식을 유도하는 해석역학의 방법. 복잡한 다물체 시스템에 유리함.

진동 및 공진

Vibration & Resonance

외력의 진동수가 계의 고유진동수와 일치할 때 진폭이 급격히 커지는 현상. 기계 설계에서 반드시 피해야 하는 조건.

열역학 제1법칙

First Law of Thermodynamics

에너지는 새로 생기거나 사라지지 않고 형태만 바뀐다는 에너지 보존 법칙을 열과 일에 적용한 것.

열역학 제2법칙과 엔트로피

Second Law & Entropy

고립계의 엔트로피는 절대 감소하지 않는다는 법칙. 열은 스스로 저온에서 고온으로 흐르지 않음을 규정함.

카르노 사이클

Carnot Cycle

두 개의 등온 과정과 두 개의 단열 과정으로 이루어진, 주어진 두 온도 사이에서 이론상 최고 효율을 갖는 이상적 열기관 사이클.

랭킨 사이클

Rankine Cycle

증기를 작동유체로 사용하는 발전소의 기본 열역학 사이클. 보일러, 터빈, 응축기, 펌프로 구성됨.

오토 사이클

Otto Cycle

가솔린 엔진의 이론적 모델이 되는 열역학 사이클. 정적 상태에서 열이 공급/방출되는 것이 특징.

베르누이 방정식

Bernoulli's Equation

비압축성, 비점성, 정상 흐름을 따라 압력, 속도, 높이 사이에 성립하는 에너지 보존 관계식.

나비에-스토크스 방정식

Navier-Stokes Equations

점성 유체의 운동을 기술하는 편미분방정식. 대부분의 실제 유동 문제 해석의 근본이 되지만 해석적으로 풀기 매우 어려움.

레이놀즈수

Reynolds Number

관성력과 점성력의 비로, 유동이 층류인지 난류인지를 판단하는 무차원수.

연속 방정식

Continuity Equation

유체의 질량이 보존된다는 원리를 유동장에 적용한 방정식. 단면적이 줄면 유속이 빨라지는 관계를 설명함.

피로 파괴

Fatigue Failure

반복 하중이 재료의 항복강도보다 훨씬 작아도, 반복 횟수가 누적되면 균열이 생겨 파괴에 이르는 현상. S-N 선도로 수명을 예측함.

안전율

Factor of Safety

재료가 견딜 수 있는 최대 하중과 실제 설계 하중의 비율. 불확실성에 대비한 여유를 정량화한 값.

열처리

Heat Treatment

금속을 가열하고 냉각하는 과정을 조절해 경도, 강도, 인성 등 기계적 성질을 원하는 대로 바꾸는 공정.

기어비

Gear Ratio

맞물린 두 기어의 잇수 비율. 회전 속도와 토크를 변환하는 동력 전달 설계의 핵심 개념.

순기구학과 역기구학

Forward & Inverse Kinematics

관절 각도로부터 말단 장치의 위치를 구하는 것(순기구학)과, 원하는 말단 위치로부터 필요한 관절 각도를 구하는 것(역기구학).

자유도

Degrees of Freedom (DOF)

시스템의 상태를 완전히 기술하는 데 필요한 독립적인 변수의 개수. 로봇 팔이나 기구의 움직임 범위를 나타내는 지표.

피드백 제어

Feedback Control

시스템의 출력을 측정해 입력을 조정함으로써 원하는 상태를 유지하는 제어 방식. 로봇, 자동차, 공정 제어 전반의 기본 원리.