수학&물리


[물리] 플랑크 길이의 유도 과정
[물리] 라그랑지안 수식과 작용의 의미


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공압 속도 제어: 미터인 vs 미터아웃

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Understanding Flow Controls: Meter-In vs Meter-Out 에어실린더에 작용하는 힘은 압력조절기(pressure regulator)에 의해 결정됩니다. 그리고 피스톤이 움직이는 속도는 속도제어(flow control) 밸브를 통해 이루어집니다. 실린더의 각 포트마다 속도제어 밸브가 설치되어 인출과 인입 속도를 제어하게 됩니다. 아래는 속도제어 밸브의 구조입니다. 위 그림에 대한 기호는 아래와 같이 표기됩니다. 미터아웃(Meter-Out) 방식의 실린더 속도제어 아래 그림은 미터아웃 방식에 대한 도식입니다. 미터인(Meter-In) 방식의 실린더 속도제어 아래 그림은 미터인 방식에 대한 도식입니다. 끝.
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NPN, PNP 트랜지스터 차이점

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Difference Between an NPN and a PNP Transistor 위 그림에서 기호는 아래 의미입니다. B: BASE C: COLLECTOR E: EMITTER NPN, PNP 둘다 BJT(bipolar junction transistor: 접합형  트랜지스터)입니다. 전류를 이용하여 제어가 되며, 전류를 증폭하는 기능이 있습니다. base에 전류가 흐르면, emitter와 collector 사이에는 더 많은 전류가 흐르게 됩니다. 즉, base는 emitter-collector 간 전류를 흐르게 하는 스위치 역할과 더불어 전류 증폭기 역할을 하게 됩니다. 이는 NPN, PNP 구분에 상관없이 동일한 특성입니다. NPN, PNP 트랜지스터의 차이는, 트랜지스터 핀에 전원이 인가되는 방법의 차이에 기인합니다. NPN 트랜지스터는 collector와 base에 양전압을 연결합니다.  NPN 트랜지스터의 base에 양전압이 인가되면 emitter 방향으로 전류가 공급(sourcing, 소스)가 되면서 collector-emitter간 연결이 만들어지고, 전류도 흐르게 됩니다. 다시 정리하자면, base에 임계전압인 0.7V이상의 전압이 인가되면 전류는 base에서 emitter로 흐르게 되고, 덩달아 collector-emitter간에 흐르는 전류도 점차 증가하게 되는 형태입니다. PNP 트랜지스터는 emitter에 양전압을 연결하고, base에 음전압(또는, emitter에 인가된 전압보다 낮은 전압)을 연결합니다. PNP 트랜지스터는 base에 음전압이 인가되면 base에서 ground 방향으로 전류가 빠지면서(sink, 싱크) emitter-collector간 연결이 만들어지고 전류가 흐르게 됩니다. NPN, PNP 트랜지스터는 emitter-collector간 전류의 방향이 다르기 때문에, 위 그림에서 확인할 수 있듯이 부하(load)가 연결되는 위치 또한 다르게 됩니다. 끝.
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[PLC] 센서 NPN, PNP 출력 타입별 결선방법 (OMRON E2E-X 시리즈 3선식 배선)

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센서를 선정할 때 NPN 출력을 선정할지 PNP 출력을 선정할 지 결정해야 할 때가 있습니다. 매번 헷갈리는 이 내용을 다시 정리해 봅니다. (1) NPN 출력 형식은 부하(load)가 전원의 +와 센서의 출력선 사이에 위치하게 됩니다. - 예를들어, PLC 입력측 COMMON에 DC24V 전원의 +단자를 연결하고 센서의 출력선을 PLC 입력단자와 연결한다고 보면 됩니다. 즉, 센서가 NPN 출력이면, 센서가 감지될 때 출력선으로 0V 선이 연결된다고 볼 수 있습니다. (2) PNP 출력 형식은 부하(load)가 센서의 출력선과 전원의 -단자 사이에 위치하게 됩니다. - 예를들어, PLC 입력측 COMMON에 DC24V 전원의 -단자를 연결하고 센서의 출력선을 PLC 입력단자와 연결한다고 보면 됩니다. 즉, 센서가 PNP 출력이면, 센서가 감지될 때 출력선으로 +24V 선이 연결된다고 볼 수 있습니다. 자주 사용되는 OMRON E2E-X 시리즈의 DC 3선식 NPN/PNP 배선도는 아래와 같습니다. (1) NPN OUTPUT NPN OUTPUT 센서를 사용하기 위해서는 PLC의 입력 배선은 소스 타입입니다. (2) PNP OUTPUT PNP OUTPUT 센서를 사용하기 위해서는 PLC의 입력 배선은 싱크 타입입니다. 끝.
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[주식] 한국거래소(KRX) 데이터 API 입문 가이드

  한국거래소(KRX) 데이터 API 입문 가이드 안녕하세요! 오늘은 한국거래소(KRX)에서 제공하는 공식 데이터 API에 대해 알아보려고 합니다. 주식, 지수, 채권 등 다양한 금융 데이터를 손쉽게 가져올 수 있는 KRX Open API 활용법과 사용 절차, 그리고 간단한 파이썬 예제까지 모두 정리했으니, 금융 데이터 분석이나 자동화 작업에 관심 있는 분들은 꼭 참고해 보세요. 1. KRX 데이터 API란? 한국거래소는 자사 금융 데이터를 누구나 활용할 수 있도록 KRX 정보데이터시스템 이라는 포털을 운영 중입니다. 이곳에서는 주식 시세 지수 정보 채권 및 파생상품 시세 ETF/ETN 거래 정보 공매도 현황 등 다양한 금융 데이터를 API 형태로 제공합니다. 즉, 개발자나 데이터 분석가가 직접 데이터를 요청해서 받을 수 있는 RESTful API 서비스라고 생각하시면 됩니다. 2. 주요 제공 데이터 종류 KRX Open API에서는 다음과 같은 데이터를 제공합니다. 주식 관련 데이터: 일별 시세, 종목 기본정보, 투자자별 매매동향 지수 데이터: KOSPI, KOSDAQ, KRX100 등의 지수 시세 채권 및 파생상품: 채권지수, 파생상품지수 시세 ETF/ETN: 상장된 ETF 및 ETN 거래정보 공매도 정보: 일별 공매도 거래량 및 잔고 기타: ELW, DLS/DLF, 배출권, 해외 연계시장 시세 등 3. API 사용 방법 1) 회원가입 및 로그인 우선 KRX 정보데이터시스템 에 접속해 회원 가입 및 로그인을 진행합니다. 2) API 인증키 신청 로그인 후 마이페이지에서 ‘API 인증키 신청’을 통해 인증키를 발급받습니다. 3) 데이터 서비스 이용 신청 원하는 데이터 서비스에 대해 추가 이용 신청을 해야 합니다. 예를 들어 ‘KOSPI 일별 시세 정보’를 사용하려면 해당 서비스에 별도로 신청해야 합니다. 4) API 호출 발급받은 인증키와 필요...
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[투자] ETF 투자 가이드 : 카테고리별 ETF 선택 전략

  📊 ETF 투자 가이드 : 카테고리별 ETF 선택 전략 **ETF(상장지수펀드)**는 단일 상품이 아니라, 다양한 자산군과 전략으로 구성된 포트폴리오입니다. 그래서 ETF에 투자하려면 무엇에 투자하고 있는가 를 파악하는 것이 핵심입니다. 이번 글에서는 ETF를 자산군별로 나누어, 어떤 종류의 ETF가 있는지 , 그리고 각 카테고리별 특징과 전략은 무엇인지 를 국내 투자자의 입장에서 살펴봅니다. 🇺🇸 1. 미국 주식 ETF – ETF의 중심축 국내 ETF 시장에서 미국 주식 ETF 는 이미 많은 투자자들에게 친숙한 선택입니다. TIGER 미국S&P500, KODEX 미국나스닥100 등도 모두 미국 주식 기반 ETF죠. 이 카테고리는 다음과 같이 구분됩니다: 전체 시장형 (Total Market) : 미국 전체 기업을 추종하는 ETF (예: VTI) 스타일형 (Growth vs. Value) : 성장주 중심 or 가치주 중심 규모별 ETF : 대형주, 중형주, 소형주에 따라 나뉨 (예: Russell 1000, 2000 기반) 📌 국내 투자 팁 : 환율 영향을 고려해 환헤지형 과 비헤지형 을 구분해서 선택하세요. 🌍 2. 해외(국제) 주식 ETF – 글로벌 분산투자의 시작 미국 외 선진국·신흥국 주식 ETF 도 다양합니다. 예를 들어: 선진국 중심 : 유럽, 일본, 호주 등 (예: MSCI EAFE) 신흥국 중심 : 중국, 인도, 브라질 등 (예: MSCI Emerging Markets) 최근에는 국내 ETF 들도 해외지수를 추종하며 글로벌 시장에 쉽게 투자할 수 있도록 돕고 있습니다. (예: KODEX 선진국MSCI World) 📌 국내 투자 팁 : 신흥국 ETF는 변동성이 크기 때문에, 비중 조절이 중요합니다. 🏭 3. 산업 섹터 ETF – 특정 산업에 집중 투자 미국뿐 아니라 한국에서도 산업별 ETF 가 점차 다양해지고 있습니다. 미국 섹터 ETF : 반도체, 클...
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[PLC] PLC 아날로그 입출력 기본

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 PLC 아날로그 입출력 개념 및 결선  아날로그 신호가 PLC로 들어오면 우선 A/D 컨버터(Analog-Digital Converter)를 거치게 됩니다. A/D 컨버터는 아날로그 형태의 신호를 PLC에서 처리 가능하도록 디지털 형태로 변환시켜 줍니다.  PLC에서 다루는 아날로그 신호는 아래와 같은 형태가 있습니다. - 전압(Voltage) - 전류(Current) - 저항(Resistance) 신호의 형태에 따라 신호가 취급되는 값의 범위가 있습니다. 가장 흔히 사용되는 형태는 전류 형태이며 4-20mA 값을 주로 사용합니다. A/D 컨버터가 아날로그 값을 디지털로 변환할 때 사용되는 bit수를 분해능이라 합니다. 일반적으로는 16bit 길이가 사용됩니다. 다시말해 4-20mA 사이의 16mA를 16bit로 쪼개어 표현한다는 의미입니다. 따라서 분해능에 사용된 bit수가 많을수록 더 세밀한 단위를 취급할 수 있습니다. 아래 그림은 4-20mA 출력을 가지는 온도 트랜스미터(temperature transmitter)의 예입니다. 온도 트랜스미터와 온도센서가 연결되어 있습니다. 온도 정보는 트랜스미터에서 섭씨 0~100도로 계량화(calibrated) 됩니다. 즉, 섭씨 0도는 4mA, 섭씨 100도는 20mA가 되는 것입니다. 위 그림에서 온도 정보는 PLC로 바로 들어오지 않고 트랜스미터를 거쳤습니다. 온도 정보를 PLC가 바로 해석하기 보다는 트랜스미터에서 해석하여 전압이나 전류 형태로 변환하여 PLC의 전압/전류 아날로그 카드로 연결됩니다. 만약 트랜스미터가 없다면, 온도센서의 정보를 해석하기 위해 PLC에는 온도입력 모듈이 별도로 필요하게 됩니다. 전압/전류 아날로그 입력카드를 사용하면, 온도센서가 아니더라도 다양한 형태의 아날로그 데이터를 트랜스미터 전압/전류 형태로 취급할 수 있으므로, 좀 더 유현한 구조가 됩니다. 아날로그 입력 모듈의 결선법은 입력 신호가 전압인지, 전류인지에 따라 다릅니다. 전압/전류은 저항과 연...
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[PLC] 릴레이와 전자 접촉기 (MC)

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역사 (History) 최초의 PLC는 1968년도 제너럴 모터스 회사에 의해 설계되었습니다. PLC 등장 이전에는 아래 그림과 같은 전기기계식 릴레이 (Electromechanical Relay)로 제어 시스템을 구축했습니다.  전기기계식 릴레이로 구성된 시스템을 수정하기 위해서는 릴레이의 물리적 배치 및 배선 재작업으로 인한 비용 및 시간의 낭비를 초래하였습니다. 제너럴 모터스는 이러한 비용 낭비를 줄이는 한 방법으로 PLC를 설계하게 된 것입니다. 이 때 사용된 반도체는 IC (Integrated Circuit) 형태이지만, 1971년도 인텔 (Intel)이 마이크로프로세서를 소개한 이 후 PLC도 덩달아 발전을 거듭하게 됩니다.  제어의 형태 생산 공정들은 선행 공정이 있기 마련입니다. 즉, 한 공정이 끝난 뒤 그 다음 공정이 이어지는 형태입니다. 각 공정에는 세부 공정들이 있으며 여러 가지 장비의 ON/OFF 동작에 의해 작업됩니다. 이러한 장비들을 언제 ON/OFF 할 지 결정할 지는 센서의 ON/OFF와 같은 이산적 정보 (discrete information)를 바탕으로 이루어집니다. 또는 온도, 습도, 압력 등과 같은 연속적으로 변화하는 정보를 활용할 수도 있습니다. 시퀀스 제어 (Sequential Control) 시퀀스 제어란 일련의 액션들이 사전에 정의된 순서데로만 동작하게끔 제어하는 형태를 의미합니다. 이러한 제어를 다른 용어로 이산 제어 (Discrete Control)이라고 하며, 이 때 제어 로직의 데이터로 사용되는 입출력 또한 ON/OFF 형태입니다. (예를 들어, 센서가 무엇을 검출/미검출, 모터가 ON/OFF 등을 의미) 자동 제어 (Automatic Control) 자동 제어란 연속적으로 변화하는 입력정보를 바탕으로 일련의 제어 로직을 거친 뒤 출력값을 연속적으로 변화시키는 형태의 제어를 의미하며 아날로그 피드백 (Analog Feedback Control)이 사용됩니다. 아날로그 피드백에 관여하는 파라미터를...
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[아두이노] 가변저항(Potential Divider)과 전압분배(Voltage Divider)

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위 그림에서 (a)는 전압분배(Voltage Divider), (b)는 가변저항(Potential Divider)입니다. 전압분배는 고정된 두개의 저항으로 구성됩니다. 가변저항은 전압분배와 구조적으로 비슷하나 하나의 저항을 특정 지점을 기준으로 둘로 나누게 되며, 이 특정 지점은 임의로 조절 가능한 구조로 되어 있습니다. 위 그림에서 전압분배나 가변저항 모두 두 저항 사이에 Vd 포인트가 위치하고, 저항 R1, R2 크기를 조절할 수 있느냐 없느냐가 차이점입니다. 전압분배와 가변저항 둘 모두, 직렬로 연결된 두 저항의 크기에 따라 인가되는 공급 전압이 달라지는 원리를 이용하며, 공급전원을 원하는 크기로 출력하기 위해서 사용합니다. 아래 그림은 동일한 저항값을 가지는 R1, R2가 직렬로 연결되어 있는 회로입니다. Vin은 총 전압이고, R1, R2에 나누어 인가됩니다. 결론적으로 Vout은 Vin과 다른 전압을 가지게 됩니다. 각 저항 R1, R2에 얼마의 전압이 인가될지는 두 저항의 상대적인 크기와 총 저항의 크기로 결정됩니다. 그 공식은 아래와 같습니다. 아래 회로를 봅시다. Vin이 5V이고 R1 is 1KΩ and R2 is 10KΩ인 경우 Vout에 인가되는 전압은 얼마일까요?  가변저항은 다양한 저항값을 가진 제품들이 있습니다. 예를 들어 10KΩ 가변저항의 경우 0Ω에서 최대 10KΩ까지 저항값을 변경할 수 있습니다. 그럼 아두이노와 가변저항을 이용하여 LED의 밝기를 조절해 보겠습니다. 우선 가변저항은 아래와 같은 구조를 가집니다. 3개의 핀으로 구성되어 있고, Vref-Ground 핀을 통해서 공급전원을 인가하면 ouput 쪽으로 가변저항에 의해 조정된 출력전압이 인가됩니다. 우선, 아두이노 우노와 220옴 저항, LED를 이용하여 위와 같은 회로를 구성합니다. 그리고 아두이노 IDE를 이용하여 아래와 같이 코드를 입력합니다. const int ledPin = 9;  //pin 9의 PWM 기능을 이용합니다. ...
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[농사] 천연 식물성 살충제 종류 및 제조법

  🌿화학 NO! 천연 식물성 살충제로 해충 잡자 – 종류와 만드는 법 해충은 실내외 가드닝을 위협하는 대표적인 골칫거리입니다. 하지만 화학 성분 살충제는 식물과 사람 모두에게 자극이 될 수 있죠. 이럴 때 자연에서 얻은 천연 식물성 살충제 를 직접 만들어 사용하는 것은 보다 안전하면서도 효과적인 선택이 될 수 있습니다. 이번 글에서는 가장 널리 쓰이는 식물성 살충제 5가지 의 효과, 재료, 제조법 을 소개합니다. 🌱초보자도 쉽게 따라 할 수 있어요! 1️⃣ 님오일(Neem Oil) 스프레이 🌟효과: 진딧물, 흰가루병, 거미진드기, 깍지벌레 등 광범위 해충의 성장·번식을 억제 곰팡이성 병해도 억제 🧪재료: 님오일 1작은술 순한 액상 비누 1작은술 물 1리터 🛠️제조법: 물 1리터에 님오일과 비누를 넣고 잘 섞는다. 분무기에 담아 흔든 후 식물 전체(특히 잎 뒷면)에 골고루 뿌린다. 해충이 사라질 때까지 5~7일 간격으로 반복. 💡 주의: 강한 햇빛 아래에서 분사하지 말 것 – 잎이 탈 수 있음. 2️⃣ 마늘-고추 천연 살충제 🌟효과: 진딧물, 흰파리, 나방류 기피 강한 냄새와 매운 성분으로 해충 접근 차단 🧪재료: 마늘 1통 청양고추 2~3개 물 1리터 🛠️제조법: 마늘과 고추를 믹서에 넣고 갈아서 물에 섞는다. 12~24시간 동안 실온에서 우려낸 뒤 거름망으로 걸러낸다. 분무기에 넣고 식물에 뿌린다. 💡 주의: 민감한 식물에 먼저 소량 테스트 후 사용. 3️⃣ 계피 추출액 🌟효과: 곰팡이균 억제, 흙 속 해충 기피 항균력 강한 계피 성분이 병해 예방에 효과적 🧪재료: 계피 가루 2큰술 뜨거운 물 1리터 🛠️제조법: 뜨거운 물에 계피를 넣고 6시간 이상 우린다. 면포나 거름망으로 걸러내어 분무기에 담는다. 토양 표면, 잎 뒷면에 뿌린다. ...
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[PLC] 릴레이 자기유지 (Realy Latch or Sealing)

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때때로 릴레이는 래치(latch) 상태가 필요합니다. 흔히 자기 유지 또는 실링(sealing)이라 불리는 래치(latch) 상태는 릴레이를 ON 시키는 조건이 사라져도 계속 ON 상태를 유지하는 기능입니다. 특정 이벤트의 발생을 기억하기 위해 릴레이 래치를 사용합니다. 예를 들어, 푸시 버튼이 눌려진 이벤트를 기억하고 싶은 경우 릴레이를 래치시켜 이벤트 해제 상태가 될 때까지 이벤트 발생 내역을 기억하는 것입니다. 모터를 예를 들어 START 버튼을 누르면 모터를 계속 구동시키고, STOP 버튼이 눌려지면 모터를 정지하는 것입니다. 래치 기능이 없으면 START 버튼이 눌린 동안만 모터가 구동될 것입니다. (래치 기능이 포함된 버튼을 사용하는 것도 한 가지 방법입니다.) PLC가 사용되기 전 릴레이 제어에서는 릴레이의 접점을 활용한 배선으로 릴레이 래치를 구현했습니다.  초기 상태에서는 릴레이 CR1의 코일이 OFF 상태이며, START 버튼의 N.O 접점은 OFF, STOP 버튼의 N.C 접점은 ON 상태입니다. CR1 릴레이의 N.O 접점은 OFF 상태입니다. START 버튼을 누르면 아래와 같이 전류가 두 개의 경로로 전류가 흐르게 됩니다. 이 상태에서 START 버튼에서 손을 떼면 아래와 같이 전류가 흐릅니다. 즉, START 버튼에서 손을 떼어도 릴레이 CR1은 계속 ON 상태로 머물러 있을 수 있습니다. 이 상태에서 STOP 버튼을 누르면 전류가 흐를 수 있는 경로가 차단되면서 CR1이 OFF 상태가 됩니다. 래치 기능이 포함된 푸시 버튼을 사용하면 위와 같은 래치 회로가 필요 없지만, 장비 구동시 래치 상태가 해제되어 있지 않은 상태에서 전원이 인가되면 바로 장비가 구동될 수도 있어 안전성 면에서 추천되지 않습니다. 끝.
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