청소년
청소년을 위한 교양 정밀공학
루미너리북스 교육출판 에디팅 팀
루미너리북스
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- 13,000 ⓒ
| 듣기기능 | TTS지원 | 파일정보 | EPUB |
|---|---|---|---|
| 총 용량 | 3.6 MB | 이용기기 | |
| ISBN | 9791142945960 | ||
책 소개
현대 문명을 떠받치는 보이지 않는 기술인 정밀공학의 세계를 체계적으로 탐구하는 교양서이다. 스위스 시계의 정교한 톱니바퀴부터 스마트폰 속 나노미터급 반도체까지, 우리 일상을 가능하게 하는 것은 마이크로미터와 나노미터 단위의 정밀 기술이다. 이 책은 측정의 철학적 의미부터 시작하여 국제단위계의 역사적 변천, 오차와 불확도의 통계적 분석, 그리고 공차와 끼워맞춤의 실무적 중요성까지 정밀공학의 기초 개념들을 고등학생도 이해할 수 있는 구체적 사례와 함께 설명한다. 정밀도와 정확도의 차이점, 가우스 오차 이론의 혁명적 영향, ISO 공차 등급 시스템의 산업적 적용까지 정밀공학이 현대 제조업의 토대가 되는 이유를 명확히 제시한다.
정밀 측정과 가공의 핵심 기술들을 물리학적 원리와 함께 상세히 다룬다. 버니어 캘리퍼스와 마이크로미터의 기본 원리부터 3차원 좌표 측정기의 복잡한 구조까지, 길이 측정 기술의 발전 과정을 추적한다. 영의 이중 슬릿 실험에서 시작된 간섭 현상이 어떻게 레이저 간섭계의 나노미터급 정밀 측정으로 발전했는지, 아인슈타인의 유도 방출 이론이 현대 레이저 측정 시스템의 기초가 된 과정을 설명한다. 또한 원자 현미경과 주사 터널링 현미경을 통한 나노 세계 관찰, 다이아몬드 터닝을 이용한 초정밀 가공, 방전 가공의 플라즈마 채널을 통한 재료 제거 메커니즘 등 첨단 기술의 작동 원리를 구체적으로 제시한다.
정밀 기계 시스템의 통합적 관리와 품질 보증 체계를 종합적으로 다룬다. 기계 진동이 정밀도에 미치는 치명적 영향과 능동 진동 제어 기술, 열팽창이 치수 정밀도에 미치는 영향과 실시간 온도 보상 시스템, 항온항습실과 전자기 차폐를 통한 환경 제어의 중요성을 설명한다. 에어 베어링과 자기 베어링의 무마찰 지지 원리, 압전 액추에이터를 이용한 나노미터급 위치 결정, PID 제어기를 통한 피드백 제어 시스템의 안정성 확보 방법을 다룬다. 통계적 품질 관리와 6시그마 방법론, 측정 시스템 분석을 통한 게이지 R&R 검증, ISO 9001 품질 경영 시스템의 문서화 요구사항까지 현대 제조업의 품질 보증 체계를 체계적으로 설명한다.
반도체 제조 장비의 나노미터급 정밀도 요구사항부터 의료기기와 항공우주 산업의 특수한 가공 기술까지 정밀공학의 다양한 응용 분야를 탐구한다. 시계 제조업의 전통적 정밀 기술이 현대 미세 기계 부품 제조로 발전한 과정, 자동차 산업에서 연비 향상을 위한 정밀 부품 기술의 필요성을 실제 사례와 함께 제시한다. 더 나아가 원자 단위 조작과 분자 제조 기술의 가능성, 양자 센서를 이용한 초정밀 측정의 미래, 인공지능과 빅데이터를 활용한 스마트 제조 시스템의 전망을 다룬다. 3D 프린팅 기술의 정밀도 향상 가능성, 메타 물질을 이용한 새로운 기능성 부품 개발, 지속가능한 정밀 제조와 친환경 가공 기술의 발전 방향까지 정밀공학의 미래를 조망한다.
정밀 측정과 가공의 핵심 기술들을 물리학적 원리와 함께 상세히 다룬다. 버니어 캘리퍼스와 마이크로미터의 기본 원리부터 3차원 좌표 측정기의 복잡한 구조까지, 길이 측정 기술의 발전 과정을 추적한다. 영의 이중 슬릿 실험에서 시작된 간섭 현상이 어떻게 레이저 간섭계의 나노미터급 정밀 측정으로 발전했는지, 아인슈타인의 유도 방출 이론이 현대 레이저 측정 시스템의 기초가 된 과정을 설명한다. 또한 원자 현미경과 주사 터널링 현미경을 통한 나노 세계 관찰, 다이아몬드 터닝을 이용한 초정밀 가공, 방전 가공의 플라즈마 채널을 통한 재료 제거 메커니즘 등 첨단 기술의 작동 원리를 구체적으로 제시한다.
정밀 기계 시스템의 통합적 관리와 품질 보증 체계를 종합적으로 다룬다. 기계 진동이 정밀도에 미치는 치명적 영향과 능동 진동 제어 기술, 열팽창이 치수 정밀도에 미치는 영향과 실시간 온도 보상 시스템, 항온항습실과 전자기 차폐를 통한 환경 제어의 중요성을 설명한다. 에어 베어링과 자기 베어링의 무마찰 지지 원리, 압전 액추에이터를 이용한 나노미터급 위치 결정, PID 제어기를 통한 피드백 제어 시스템의 안정성 확보 방법을 다룬다. 통계적 품질 관리와 6시그마 방법론, 측정 시스템 분석을 통한 게이지 R&R 검증, ISO 9001 품질 경영 시스템의 문서화 요구사항까지 현대 제조업의 품질 보증 체계를 체계적으로 설명한다.
반도체 제조 장비의 나노미터급 정밀도 요구사항부터 의료기기와 항공우주 산업의 특수한 가공 기술까지 정밀공학의 다양한 응용 분야를 탐구한다. 시계 제조업의 전통적 정밀 기술이 현대 미세 기계 부품 제조로 발전한 과정, 자동차 산업에서 연비 향상을 위한 정밀 부품 기술의 필요성을 실제 사례와 함께 제시한다. 더 나아가 원자 단위 조작과 분자 제조 기술의 가능성, 양자 센서를 이용한 초정밀 측정의 미래, 인공지능과 빅데이터를 활용한 스마트 제조 시스템의 전망을 다룬다. 3D 프린팅 기술의 정밀도 향상 가능성, 메타 물질을 이용한 새로운 기능성 부품 개발, 지속가능한 정밀 제조와 친환경 가공 기술의 발전 방향까지 정밀공학의 미래를 조망한다.
목차
1. 정밀공학의 세계
2. 측정의 기초 원리
3. 오차와 불확도 분석
4. 공차와 끼워맞춤
5. 기하 공차의 이해
6. 표면 조도와 특성
7. 길이 측정 기기
8. 좌표 측정기 기술
9. 간섭계 측정 원리
10. 레이저 측정 시스템
11. 나노 측정 기술
12. 정밀 가공 기초
13. 초정밀 가공 공법
14. 연삭 가공 기술
15. 방전 가공 원리
16. 정밀 조립 기술
17. 진동과 댐핑 제어
18. 열변형 관리
19. 환경 제어 시스템
20. 정밀 베어링 기술
21. 정밀 구동 시스템
22. 피드백 제어 원리
23. 센서와 측정 회로
24. 자동화와 로봇 기술
25. 품질 관리 체계
26. 정밀공학 응용 분야
27. 미래 정밀공학 기술
2. 측정의 기초 원리
3. 오차와 불확도 분석
4. 공차와 끼워맞춤
5. 기하 공차의 이해
6. 표면 조도와 특성
7. 길이 측정 기기
8. 좌표 측정기 기술
9. 간섭계 측정 원리
10. 레이저 측정 시스템
11. 나노 측정 기술
12. 정밀 가공 기초
13. 초정밀 가공 공법
14. 연삭 가공 기술
15. 방전 가공 원리
16. 정밀 조립 기술
17. 진동과 댐핑 제어
18. 열변형 관리
19. 환경 제어 시스템
20. 정밀 베어링 기술
21. 정밀 구동 시스템
22. 피드백 제어 원리
23. 센서와 측정 회로
24. 자동화와 로봇 기술
25. 품질 관리 체계
26. 정밀공학 응용 분야
27. 미래 정밀공학 기술