공대남의 정보수용소

안녕하세요? 오늘은 다이슨의 진공청소기의 원리에 대하여 알아보도록 하겠습니다.

다이슨의 진공청소기 원리를 알아보기에 앞서 먼저 초기의 진공청소기 원리에 대해서 알아보겠습니다.

다이슨의 진공청소기의 혁신적인 점은 먼지봉투를 없애버렸다는 점입니다.

그럼 지금부터 차근차근 알아가보도록 하겠습니다.

1. 진공청소기의 원리

진공청소기의 원리는 그렇게 어렵지 않습니다.

이름에서 알 수 있듯이 진공청소기는 진공과 관련이 있습니다.

진공이란 '어떠한 입자도 없는 텅 빈 공간' 입니다. 보통 진공이라고 하면 우주를 떠올립니다.

하지만 우주 조차도 완벽한 진공은 아닙니다. 무한히 팽창하고 있기에 진공에 가깝다고 볼 수는 있습니다.

결론적으로 진공청소기는 완벽한 진공이 아닙니다. 진공청소기의 작동원리의 핵심은 기압차 입니다.

위 그림에서 볼 수 있듯이 청소기 내부의 모터가 분당 1만번 회전하여 내부의 공기를 밖으로 배출합니다.

그러면 청소기 내부는 밖보다 기압이 낮아지고 외부에서 상대적으로 높은 고기압의 공기가 호스를 통해 빨려들어오게 됩니다.

이 과정에서 청소기 안쪽으로 알짜힘이 작용하여 먼지나 찌꺼기들이 흡입됩니다.

이때 위 그림에서 볼 수 있는 필터에 먼지나 찌꺼기들이 쌓이는 방식입니다.

기존에 진공청소기들은 이와같은 방식으로 먼지봉투를 사용하였는데, 이 경우 먼지가 많이 쌓이게되면 구멍이 막히고

구멍이 막히게되면 공기가 쉽게 통과하지 못하므로 흡입력이 약해지기 마련입니다.

다이슨은 여기서 먼지봉투를 없애는 혁신적인 개발을 하게됩니다.

2. 다이슨 진공청소기

다이슨의 혁신적인 개발은 바로 먼지봉투를 없앤 것 입니다. 먼지를 거르는 필터를 없앴다는 것 인데요.

그러면 먼지나 찌꺼기는 어떻게 되었을까요?

다이슨이 떠올린 방법은 바로 '허리케인'과 같은 방법입니다. 바로 원심력을 이용한 것 입니다.

원심력이란 원운동을 하고 있는 물체가 가지는 관성과 같은데 구심력과 크기는 같고 방향은 반대입니다.

원의 중심에서 멀어지려는 하는 성질을 가지고있습니다. 다이슨은 이와같은 원리를 사용했습니다.

먼저 먼지와 쓰레기가 청소기 안으로 들어오게되면 500g(중력의 크기)의 원심력이 작용하게됩니다.

그렇게되면 먼지나 쓰레기들은 먼지통의 가장자리에 자리하게됩니다.

그렇게되어서 먼지를 걸러줄 봉투가 필요하지 않게되고 공기는 막힘없이 흐르게 됩니다.

필터를 바꿔줄 필요도 없고 손쉽게 먼지통만 비워주면 되게 된겁니다.

이러한 다이슨의 가장 큰 장점은 청소기를 오래쓰게 된다하더라도 흡입력이 줄지 않는다는 것 입니다.

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오늘은 다이슨의 혁신적인 아이디어와 진공청소기의 기본적인 원리에 대하여 알아보았습니다.

초기 진공청소기의 발명과 다이슨의 혁신적이 기술의 진화를 알아봄으로써 좀 더 과학적인 원리와 창의적 생각법을 배워가는 듯 합니다.

다음번에는 좀 더 유익한 정보를 찾아뵙겠습니다. 감사합니다.

소개해드릴 영화는 넷플릭스 오리지널 영화 익스팅션(Extinction) : 종의 구원자입니다.

넷플릭스에서 올해 개봉한 SF, 스릴러 장르의 영화입니다.

익스팅션의 뜻은 소멸, 멸종인데요. 포스터만 본다면 외계인이 지구를 침공하여 다 쓸어버리는 줄거리를 가지고 있을 것 같습니다.

그럼 전체적인 줄거리를 간단하게 알아보도록 하겠습니다.

익스팅션(Extinction) : 종의 구원자 

초반 줄거리는 이렇습니다. 주인공은 날마다 외계에서 온 것으로 되는 것들에 의해 침공당하는 악몽을 꾸게됩니다.

그 악몽속에서는 많은 사람들이 죽고, 딸이 엄마를 찾으며 울부짖고 있는 장면들이 나옵니다.

그리고 그러한 주인공을 바라보는 아내는 매번 의사에게 가서 치료를 받아보라고 권유하지만,

주인공은 이게 꿈이나 나의 망상이 아닌 무언가라고 주장합니다.

두딸을 사랑하는 평범한 가정의 아버지인 주인공은 악몽(불면증)에 시달리고 두 아이를 챙기는데 소홀하게 됩니다.

그 후 아내의 승진 축하파티에서 다른 친구들과 즐기고 있을 무렵 일이 터지고 맙니다.

주인공이 항상 보았던 악몽과 똑같은 일이 발생하게 되는 것 입니다.

외계에서 온 것들로 추정되는 것들에 의해 사람들은 죽고 건물들은 파괴됩니다.

주인공의 가족들은 이를 피해 주인공이 일하던 공장으로 피하게 되는 것이 초반, 전체적인 줄거리입니다.

다음부터의 내용은 스포일러가 다수 포함되어 있습니다.

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반전과 결말 해석

그 외계에서 온 것들로 추정되는 것들은 다름아닌 인간이였습니다.

즉 주인공을 비롯한 인간의 거주하는 것들은 인간들이 만든 인공지능 로봇이었던 것입니다.

주인공이 보았던 악몽들은 미래나 망상이 아닌 과거의 실제로 일어난 일들이었습니다.

인간으로 치면 현세대의 조부모 시대때 일어난 전쟁이었습니다.

인간이 만든 인공지능들은 인간의 인력을 많이 대체했습니다.

어떤 궂은 일도 잘하고 인간보다 일처리를 잘 하게되자 많은 인력을 대체하기 시작했고

인간들은 자기가 만든 인공지능에게 일자리를 뺏기고 그들에게 점령당할 거라는 두려움이 생기기 시작했습니다.

그래서 TV에서 인공지능을 몰살 시킬 것이냐, 그 이전에 '인간에게 인공지능을 몰살시킬 권리가 있냐'라는 논쟁을 합니다.

또한 인공지능은 앞으로 자기의 존재에 대해서 인지를하고 물음표를 던질 것이고 인간 점령하게 될 것이라고 합니다.

결국 인류는 이들을 몰살시키기 시작합니다. 그런데 인공지능은 살기위해서 인간들과 싸우기 시작했고 인간들을 화성으로 몰아냅니다.

그렇게 인공지능로봇들은 과거의 기억들을 지우고(기억 조작) 진짜 인간으로써 자신들을 속이며 지구의 주인인양 살았던 것입니다.

그렇게 인간들은 다시 지구를 되찾기위해서 화성에서 50년간 자원을 축적하고 인공지능을 몰살시키려 온 것이었습니다.

인간은 인공지능을 두려워하게 될 것인가

영화를 다 보았다면 꽤나 많은 부분에서 흥미로움과 의문들이 들었을 것 입니다.

과연 인공지능이 자아를 깨닫고 인간의 손아귀를 넘어서 존재를 실현할지

그리고 또 인간은 인공지능보다 못한 것으로 전락하게 그들에게 자리를 뺏길지.

지금 저희 세대는 인공지능의 시대를 열었고 끝마칠 장본인입니다.

전문가를 제외한 대부분의 일반인들은 인공지능의 미래를 부정적으로 그리는 경우가 대다수입니다.

더해서 많은 인공지능을 그린 영화도 대부분이 인간과 인공지능로봇이 충돌입니다.

인간은 인공지능으로 부터 대체되고 그들과 싸우게 되고 인간은 파괴된 그림들이 대다수입니다.

긍정적으로 보는 사람들도 있지만 인공지능의 미래가 파괴가 될지 긍정적일지는 미지수입니다.

한가지 확실한건 인공지능의 발전에서 정부의 역할이 매우 중요할 것이라고 생각합니다.

드론이 상용화 되었을 때를 생각해봅시다.

드론이 많이 생산되고 개인도 가질 수 있을 만큼 보급되고 피자도 드론으로 배달될 정도로 발전되었습니다.

하지만 여러분이 밖에 나가서 드론을 본 경우가 얼마나 되시나요?

별로 없을 것 입니다. 그 이유는 정부에서 규제를 했기 때문입니다.

드론을 남발하고 남용하게되면 사회질서를 해치기 때문입니다. 

전동킥보드와 같은 것도 같은 예 입니다. 기술의 발전의 큰 변수이자 브레이크는 정부의 개입입니다.

인공지능도 마찬가지입니다. 무조건적으로 부정적으로 바라보아서는 안되지만 그것들이 초래할 문제에대해서

최대한 고려하고 제동할 장치가 필요합니다.

앞으로 발전될 인공지능을 확실히 인간의 조절 영역내에 두어야한다고 생각합니다.

그들을 인간과 흡사한 모습으로도 만들어서는 안됩니다. 

(소피아가 머리카락이 없는것도 인간과 완전흡사하게 만들 경우 인간이 공포를 느낀다고함)

그들과 인간을 구분할 수 없게된다면, 그들을 인격으로 바라보는 집단이 생겨날 것이고

그러한 집단은 인간이 그들을 파괴할 권리를 빼앗으려 할 것 입니다.

인공지능을 발전 시킬때는 기술적 진보성 보다는 그것으로 인해 발생된 도덕적, 윤리적, 사회적 문제를 고려해야될 것 입니다.

안녕하세요. 오늘은 터치 센서의 구동원리에 대하여 간단히 알아보고 아두이노와 활용해보겠습니다.

아두이노에는 다양한 입력기기가 있습니다.

예를들자면 버튼, 조이스틱, 초음파 센서, 물체 감지센서 등이 있습니다.

터치 센서는 스마트폰을 시작으로 다양한 전자기기에서 입력기기로 활용되고 있습니다.

이를 아두이노에 활용한다면 다양한 프로젝트를 만드는데 도움이 될 것 입니다.

1. 정전식 터치 센서의 원리

터치 센서는 크게 두가지 방식이 있습니다. 정전식과 감압식입니다.

거의 모든 기기에서는 정전식을 사용하고 있습니다.

정전식 터치의 원리는 사람이 가지고있는 정전기를 이용한 방식입니다

스크린에 전류를 흐르게하고 사람이 손을 가져다 되면 정전기에 의해 전자가 끌려가게 되고

전류가 변하게 되어 인식하는 원리입니다.

터치스크린 원리 자세히 알아보기 ! ( 링크입니다. )

2. 터치 센서 TTP223

이번에 사용할 터치 센서 모듈은 TTP223 입니다.

위 그림에서 볼 수 있듯이 터치센서 패드가 있습니다.

VCC와 GND전원을 연결하면 저곳에 전류가 흐로고 위에 설명했듯이 손을 가져다 대면 전류가 변하고 인식을 하게 됩니다.

SIG핀에 데이터를 입력받을 아두이노핀에 연결해주시면 됩니다.

3. 아두이노와 터치 센서

아두이노와 터치 센서를 활용하여 LED밝기를 3단계 조절하는 예제를 해보겠습니다.

다음과 같이 회로를 구성합니다. (회색 판이 터치센서 모듈입니다.)

터치 센서의 SIG핀을 6번핀에 연결했습니다.

그리고 터치 센서가 인식을 했을 때 3번핀으로 전압을 줘서 LED가 밝아지는 방식입니다.

그런데 여기서 터치 1번당 밝기가 1단계씩 올라가서 3단계까지 올라가는 방식으로 코딩해보겠습니다.

sig는 터치센서의 인식 데이터 값을 받을 핀번호 입니다.

마찬가지로 int led = 3; led를 출력할 때 쓸 핀번호를 초기화 시킵니다.

level 은 터치할 때 마다의 단계를 나타내기 위한 정수형 변수입니다.

boolean turnON은 센서가 인식되는 상태인지 아닌지를 구분하기 위한 논리자료형 입니다.

setup()에서 각각 핀모드를 초기화 해줍니다.

먼저 led를 단계별로 인식할 수 있게 만드는 함수 void fuc() 부터 보겠습니다.

void fuc()

state 가 1일 경우는 터치 센서가 인식되고 있는 경우 입니다.

state가 1일 경우 turnON = true 로 초기화 시킵니다.

그리고 turnON이 true고 state = 0 이 된다면 한번 인식되었다가 인식이 끝났다는 것을 뜻하게 됩니다.

그러면 level을 +1 연산 시켜줍니다. 

총 3단계 까지 있으므로 level이 4가되면 0으로 초기화 시켜줍니다.

즉, 계속 터치센서에 인식을 시켜도 시간에 상관없이 단계별로 딱 맞게 구분 지을 수 있습니다.

void loop()

이제 level의 값에 따라서 led의 analogWrite의 출력값을 다르게 설정하면 완성됩니다.

예제 동영상입니다.

감사합니다.