20822491 이 성준챌린저호 폭발사건사고의 원인 :챌린저호 폭발사고의 원인으로는 눈에 보이는 원인 3가지가 있다.첫째로 O-링의 불량, 두 번째로 날씨를 비롯한 안 좋은 기후여건, 세 번째로 안전장치의 부재이다. 이런 이유들은 서로 연관되어 있어 따로 말하기 쉽지 않다.O-링의 불량 같은 경우 일례로 ‘로저 보졸리’를 언급하면 그는 어디까지나 O-링이 추운 날씨에 제대로 작동하지 않을 것이란 것을 알았다. 하지만 정확한 데이터를 제시하지 못했다. 그가 디스커버리호의 거의 형체만 간신히 유지할 정도로 거의 타버린 O-링을 발견하고도 챌린저호가 발사되기 직전까지 그 사실에 대해 O-링을 왜 개선하지 못 하였는지를 생각해보아야한다.사실 로저 보졸리를 비롯한 타이오콜의 기술자들은 O-링의 문제에 대해서 아주 잘 알고 있었다고 추측할 수 있다. 그들은 O-링을 제작하기에 앞서 그 것의 문제점들을 개선하고 더 나은 새로운 O-링을 개발하기위해 노력했을 것이다. 그리고 많은 테스트를 거쳐 고체 연료 추친기에 들어갈 O-링을 제작했을 것이기에 어느 누구보다 자신의 제품에 대해서 파악하고 있었기에 확신이 있었을 것이다. 분명한 것은 어떤 면에서라도 완벽한 O-링은 존재하지 않을 것이고 위험요소들은 존재한다. 하지만 그 요소들은 사용자 또는 기술자들이 받아들일 정도라면 무시할 수 있다.일례로 우리가 제대로 만들어진 자동차를 타더라도 갑자기 자동차 타이어가 빠지거나 엔진이 폭발할 수 있다. 공학인들이 하는 일은 그런 일이 ‘최대한’ 벌어지지 않도록 안전을 기하는 것이다. 하지만 100%는 없다고 할 수 있다. 챌린저호의 O-링은 불량이 아니었다. 그들은 그저 O-링이 안정적으로 작동할 수 있는 범위를 판단함에 있어 오판을 내린 것이다.안정장치의 부재도 원인이 된다. 만일 여러 가지 이유로 우주선에 데미지가 가해진다면 그 것을 최대한 일찍 알아차리고 대처를 할 수 있어야 한다. 하지만 챌린저호 경우에는 분명 고체연료추진기가 지속적으로 데미지를 받고 있었다. 하지만 그 당시 누구도 그런 사실을 알지 못했다. 만일 안전장치가 있었다면 우주선은 폭발시키더라도 최소한 승무원들의 생명은 보장받았을 것이고 그렇다면 이 챌린저호 폭발사고는 단순한 사고로 밖에 기록되지 않았을 것이라 생각된다.윤리 문제들 :그들이 거짓말을 했다고 생각하지 않는다는 가정하에 만일 그들이 경제적이나 정치적으로 압박이 있었다고 해도 100% 사고가 날 것이라고 예견했다면 발사를 승인했을까?로저 보졸리를 비롯한 타이오콜의 부장들은 분명 O-링에 대해 잘 알고 있었다. 하지만 그들은 챌린저호 폭발사고의 원인이 되었던 ‘그 당시의 엄청난 추운 날씨‘와 O-링의 상관관계에 대해서 100% 확신시킬 수 있는 데이터를 NASA에 제시하지 못했다. 공학자들은 확실한 과학적이고 수학적인 데이터를 가지고 있어야 한다.챌린저호가 발사되기 임박했을 때 로저 보졸리를 비롯한 그 들은 O-링은 다시 테스트할 시간적 여유가 없었고 그들이 가지고 데이터를 바탕으로 최대한 합리적인 판단을 했을 것이다.챌린저호의 발사는 완벽해야 했다. 그러나 어느 면에서나 완벽해야 했던 챌린저호는 그렇게 찝찝함을 남긴 채 발사승인이 되었다. 언론을 통해 대서특필되었고 NASA 내부에서도 성공적인 발사를 기대에 심적으로 부담을 느꼇기 때문이다.그럼 왜 발사를 반대했던 로저 보졸리는 더 이상 막지 못했는가.결정권이 없었던 갑이 아닌 을의 위치에 있던 로저 보졸리는 자기합리화를 해버렸기 때문이다. NASA의 책임자도 분명 사고가 나지 않을 것이라고 합리화를 하였을 것이다. 100% 사고가 날 것이라고 예견했다면 발사를 승인하지는 못 했을 것이다.
과학과 공학윤리20822491이성준◈세븐 스텝 가이드(Seven-Step Guide)1. 이 사고에서 제기될 수 있는 윤리적 문제2. 이 사고의 사실관계 검토3. 관련되는 요인과 조건4. 취할 수 있는 행동5. 대체안 검토6. 취해야할 행위 결정7. 재발을 방지하기 위한 방지책과 문제점의 개선방안이제 이 순서에 따라 문제를 해결해 보자.Step 1. State problem : 윤리적 문제를 명확하게 말하라.데이비드는 회사에 고용된 입장으로써 회사의 이익 창출에 힘써야 한다. 하지만 공학자로서의 오염물질이 최소화 될 수 있도록 생산 공정을 개선해야 하며 자신의 선택으로 인한 결과의 윤리적 책임 또한 져야한다. 즉 2가지 중 어떤 사항을 선택해야하는가 에서 문제가 발생한다.⑴ 데이비드가 다이안 콜린즈(Z코프사의 부사장)의 명령에 복종하여 문제를 제기하지 않고 폐수를 방출시킨다면 회사에 충성은 다 할 수 있다. 하지만 길베인 시에 환경적, 인체적 등으로 문제를 야기시킬 것이다.⑵ 상사의 명령을 어긴다면, 중금속의 누적을 막아 길베인 시의 환경오염을 줄일 수 있다. 하지만 상사에게 고운 시선을 받지 못할 것이며, 회사이익창출에 최선을 다하지 않았다는 이유로 직장을 잃을 위기에 처할 수 있다.Step 2. Check facts : 사실관계를 검토하라.Z corp사는 제조 과정중 중금속이 섞인 폐수를 방출하는데 환경업무를 담당하는 엔지니어인 David 는 방출수 테스트에서 중금속이 시가 허용한 값보다 조금 높게 나온 것을 확인하고 만약 회사가 생산량을 늘려 가동할시 하천 하류에서 이를 감당할 수 없다고 판단하여 환경 엔지니어 Tom과 함께 환경업무 관리자인 Phill에게 문제점을 보고 하였다. 길베인 시에서는 하천 하류의 슬러지를 이용하여 ‘길베인골드’ 라는 비료를 생산하며 이는 시의 주 수입원중 하나이다. 따라서 중금속 누적은 비료를 사용하는 땅의 오염뿐만 아니라 시의 ‘길베인골드’ 판매에도 영향을 끼친다.그러나 Z corp 부사장인 Diane는 생산량을 5배로 늘려 회사의 이익을 더욱 올리려고 하며 이로 인하여 발생하는 환경문제는 무시하고 회사의 이익만을 강조하고 있다.또한 환경관리자인 Phill은 한계를 넘지 않을 것이라고 방관하며, 시의 규정이 공장에서 방출되는 폐수의 농도만을 규정한다는 것을 지적하면서 자신들은 법적으로 전혀 문제가 없으며 자신들의 책임이 아니라고 하였다. 이에 David는 자신이 처한 상황에서 어떻게 행동할 것인지 갈등을 겪고 있다.Step 3. Identify relevant factors : 관련하는 요인, 조건 등을 특정하라.Z코프사에선 초과된 생산스케줄을 소화하기 위해 오래된 폐수처리 시스템을 무시하였다.Z코프사의 목적은 생산스케줄 달성과 자사의 이익이며, 톰 리처드는 수질관리 및 처리전문 프리랜서 기술자로서 자신이 맡은바 업무를 충실히 해야 할 뿐만 아니라 길베인 시의 환경오염도 염두하였다. 그러나 운영진들은 침묵과 회피로 이 문제를 은폐하였다.길베인시의 조례에도 문제가 있다. 법률에는 배출량 대비 위험 물질의 농도만 규제하고 있다는 것이다.Step 4. Develop list of options : 취할 수 있는 행동을 고안하여 리스트업하라.⑴ 상사의 명령에 복종하여 폐수배출에 대해 더 이상 문제제기를 하지 않는다.⑵ Z코프사의 경영진에게 문제제기를 한다. (내부고발)⑶ 시 또는 언론에 이 문제를 고발한다. (외부고발)⑷ 폐수방출 문제를 시민들에게 알려 시민들이 고발하게 한다.⑸ 관련 전문 기술자를 소집하여 다수결로 정한다.Step 5. Test options : 대체안 검토하라.
테브난의 정리1. 실험목적1) 테브난 정리를 이해하고 등가저항과 등가전압을 구하고 이를 응용할 수 있는 능력 을 키운다.2) 테브난 정리를 실험적으로 증명한다.2. 이론테브난의 정리는 노튼의 정리와 함께 복잡한 선형 회로를 단순화하여 간단히 해석하는데 매우 수학적 방법이다. 전기,전자 회로를 해설할 때 목적에 따라 회로망의 전부 또는 일부를 원회로와 동일한 특성을 같는 등가회로로 대체함으로써 원회로상의 임의의 위치에서 전기적 특성을 쉽게 구할 수 있다.1) 등가전압 V_{th}: 그림 2b에서 보는 바와 같이 부하 저항 R_L이 제거된 상태 (두 단자 A와 B가 개방된 상태)에서 두 단자 A와 B 사이에 나타나는 전압은V_{th} = {R_2 over {R_1 + R_2}}V_s2) 등가저항R_{th}: 그림 2c에 나타난 바와 같이 입력전원을 단락시킨 후 (전원의 내부 저항이 없다고 가정) 두 단자 A와 B 사이에 나타나는 저항이므로R_th &= (R_1 || R_2 ) + R_3#&={{R_1 R_2} over {R_1 + R_2}} + R_3등가전압 : 두 단자를 개방시켰을 경우에 두 단자 사이에 나타나는 전압을 의미하고,등가저항 : 두 단자 사이에 존재하는 모든 전원이 그 내부 저항으로 대체되었을 때(내부 저항이 없는 이상적인 전원인 경우에 전압원은 단락, 전류원은 개방) 두 단자사이에 나타나는 저항을 의미한다.임의의 회로망의 두 단자 a, b로부터 회로망을 본 임피던스가 Rab이고 a, b양단의 전압을 Vab 라고 할 때 a, b사이에R을 연결하면 전류는I= {V _{ab}} over {R _{ab} +R _{L}}3. 실험 방법1) 멀티미터를 이용하여 실험에 사용할 각 저항R _{1} ,R _{2} ,R _{3} ,R _{4} , R _{ L}을 측정한다.2)
중첩의 정리.이론여러 개의 독립전원을 포함하고 있는 선형회로에서, 회로 내의 어떤 점에서의 전류 또는 전압은, 각 독립전원이 단독으로 있을 때의 성분들을 대수적으로 합함으로써 얻어진다.하나의 독립전원에 의한 성분을 구할 때, 다른 전압 원들은 그 값을 0으로 하고 단락회로로 바꿔 줄 수 있다.2개 이상의 전원전압이 접속된 회로망에서 회로 내의 임의의 점에 흐르는 전류 또는 두 점 사이의 전압은 각각 전원이 개별적으로 동작하는 때의 그 두 점 사이를 흐르는 전류 또는 두 점 사이에 걸리는 전압을 합한 것과 같다. 이것을 중첩의 원리하고 한다.중첩의 원리는 종속전원과 독립전원이 여러 개 들어 있는 회로에도 적용할 수 있다. 실제로 중첩의 원리는 회로에 여러 가지 형태로 적용될 수 있다. 예를 들면 세 개의 독립전월을 가진 회로의 경우, 앞의 예에서와 같이 각 전원을 단독으로 인가함으로써 해를 구할 수도 있고, 또는 두 개의 독립전원은 동시에 있는 것으로 취급하여 부분 해를 구하고, 나머지 하나의 독립전원은 단독으로 있는 것으로 하여 부분 해를 구한 뒤, 이들을 합함으로써 원하는 최종 해를 구할 수 있다.실험 방법.1> 한 번에 한 개의 전원을 연결하고 다른 전원은 단락시킨다.2> 회로에 전원이 하나만 있는 것으로 여기고 전류를 측정한다.3> 전류를 측정한 뒤 나머지 전원을 연결하여 전류를 측정한다.4> 실제 2개 이상의 전원이 연결된 전류값을 구하기 위해 1.3 각각의 전류값들을 대수적으 로 합한다.1. 이와 같은 회로를 구성한다.2. V2를 단락 시킨뒤 각각의 저항의 전류를 측정한다.3. V1을 단락 시킨 뒤 각각의 저항의 전류를 측정한다.2.3.에서 구한 전류값을 대수적으로 합하여 더하고초기 회로의 이론값과 비교한다.r1 : 1200r2 : 330r3 : 330RTIT=I1I2I3V1이론13814.39mA2.195mA2.195mA6V측정13584.43mA2.2mA2.2mA6.03VRT = R1 + R2//R3 = 1200 + (330+330)/330^2 = 1365RTIT=I2I3I1V2이론588.8216.98mA13.31mA3.64mA10V측정135817.12mA13.48mA3.67mA9.99VRT = R3 + R1//R2 = 330 + 258.82 = 588.82각 저항의 흐르는 전류의 대수적 합을 구해서 더한다.R1R2R3I1I2I3V1V2이론12003303300.75mA14.78mA15.50mA610측정1196324.5328.80.76mA14.92mA15.68mA6.039.99실험 결과 및 고찰중첩의 원리를 증명하기 위해서 2개의 전압원을 각각 독립적으로 동작시키고 이 때 한 소자에 흐르는 전류와 전압 값과, 2개 전압원을 함께 동작시킬 때 흐르는 전류와 전압 값을 비교하는 실험을 하였다.실험 1번에서 6V의 전압을 넣어주고 측정한 전류의 값I_{ 1}=0.00443 의 값과 실험 2에서 10V의 전압을 넣어주고 측정한 전류의 I_{ 2}=-0.00367 의 값을 더하면 0.00076 이 나오는데 이것은 실험 3의 이론값과 같이 0.00075과 같이 비슷한 값이 나옴으로써 2개 이상의 전원을 포함한 회로에서 어떤 점의 전위 또는 전류는 그 점의 전위 또는 전류의 합과 같다는 중첩의 원리를 알 수 있었다.