꿀잼 기계항공공학

안녕하세요! 공돌이 인생무상입니다. 이번 포스팅에서는 컴퓨터 구매를 위한 중간 정리를 하려고 합니다. 저는 2012년에 컴퓨터를 구매한 후 9년동안 계속 컴퓨터를 쓰고 있네요. 

 이제 슬슬 돈도 모이고 있습니다. 저도 그래서 새 컴퓨터를 구매하려고 준비하고 있답니다. 그렇게 여러 곳곳을 돌아다니면서 컴퓨터에 대한 정보를 나름 정리해보고자 합니다.

우선, 내가 어떤 용도로 컴퓨터를 구매하려하는가?

 2012년의 컴퓨터 구매와 올해의 컴퓨터 구매는 달라야한다고 생각합니다. 왜냐면 그 때와는 다르게 목적이 다르기 때문입니다. 지금은 게임등 다양한 용도로 하려하는것이 아닙니다. 설계용도, 그리고 해석, 또 블로그를 하면서 이것저것 해보고 싶고 취미로 해보고 싶은 활동 중 프로그래밍을 해보고 싶기 때문에 과거의 구매와는 확연히 달라야한다고 생각합니다. 

 그래서 어릴적 소원이기도 하며 동시에 더 나은 취미활동과 집필활동을 해보고자 좀 더 하이엔드 근처에 다가갈 수 있는 컴퓨터를 구매하려고 합니다. 많은 제품 중 이번 포스팅에선 CPU만을 가지고 이것저것 알아본 것을 공유하고자 합니다. 

인텔 VS AMD

 2012년에는 CPU는 거의 무조건 인텔이었습니다. 돈을 어느정도 가지고 있다, 그렇지 않다 그래도 결국 대부분 인텔을 추천해주었습니다. 

 지금은 그 때와는 상황이 많이 바뀌어있더군요. 2020년부터 컴퓨터 부품에 관심이 있어서 조사해보니 AMD의 CEO가 리사 수라는 분으로 바뀌고 새 브랜드명 RYZEN을 발매하고 나서부터는 인텔을 누르는 기염을 토하고 있더군요. 대부분의 유튜버들도 AMD의 RYZEN에 대해서 좋다고 평가해주기도 하셨습니다. 게임용 CPU, 보급형 CPU에서는 AMD가 확실하게 인텔을 누르는 것 같습니다. 

 그러나, 하이엔드급은 과연 어떨지 모르겟네요. 전 컴퓨터에 최대한 많은 돈을 쏟아부어보려고 하고 있는데요. 그래서 눈여겨 본 모델들이 인텔의 제온 CPU들과 쓰레드리퍼도 눈여겨 보고 있었습니다. 물론 여기서도 성능상으로는 쓰레드리퍼가 제온을 떄려잡는것으로 나오지만, 아직 대부분의 서버나 CAE, 공학 해석 프로그램은 인텔쪽에 호환되게 해놓은게 많이 있더군요. 

결론은 이렇네요.

실제 연구실에서는 어떤 것을 구매하는가?

 Youtube,  블로그 등을 통해서 연구나 프로그래밍을 하는 기관에서는 어떤 컴퓨터가 주로 납품이 되는지 알아봤습니다. 의외로 고사양 컴퓨터를 구매하지 않더군요. 몇몇 연구실은 쓰레드리퍼같은 괴물 CPU를 쓰긴 하지만, 대부분은 그런 CPU 대신 한 단계 낮은 CPU를 구매하는 것 같았습니다. I9이나, RYZEN 9 시리즈가 설치되어 있는 컴퓨터를 구매하고 활용하는 것 같더군요. 아마 예산이 없고, 어려운 연구에 활용하는 것은 아닌것 같다는 생각이 들었네요. 

나의 목적은...

 1. 공학해석, 설계용 컴퓨터

 2. MATLAB등 공학 계산용 

 3. 프로그래밍 으로도 활용가능한 컴퓨터 

요렇게 세 가지로 요약할 수 있겠네요. 그래서 CPU들을 제온이나 쓰레드리퍼로 본다고 했지만, 지갑 사정과 그래픽 카드등 주변 경제 상황에 따라서 RYZEN 9이나 I9으로 타협해야할 수도 있겠네요. 만약 쓰레드리퍼나 제온으로 본다면 CPU 가격으로 200~250정도로 예상해야겠네요. ( 3990X나 제온 플래티넘은 너무 비싸서 엄두가 안날 듯 합니다. CPU한 장에 500이라니...) CPU는 쓰레드리퍼 3970X나 아니라면 제온 스케일러블골드 6238을 사고 싶지만 그렇지 못하다면 다른 녀석들을 사야할 듯 합니다. 그런 상황이라면 RYZEN 5950이나 I9으로 구매를 할 수 밖에 없겠군요. CPU에 많이 투자해야하는 이유가 공학해석을 하기 위해선 일단 CPU가 무조건 좋아야하니까요. 

 물리나 역학을 처음 배우다보면 자유물체도라는 것을 접하게 된다. 어떻게 해서든 그 자유물체도를 접하게 될 것이다. 수업을 통해서 알게 될 때도 있고, 시험 공부를 하면서 푸는 족족 틀리게 되다 보면 자유물체도의 중요성을 알게 될 수도 있을 것이다..  

 자유물체도는 그렇게 어려운 개념은 아니다. 어떤 물체에 대한 운동 방정식이나 지배 방정식을 찾기 위해선 그 물체에 작용하는 외력을 모두 찾아내는게 중요한데 그 때 쓰는 그림이 "자유 물체도"이다. 

그림으로 표현해줘봐 엉엉..

 최근 포스팅 중에서 뉴턴의 2법칙에 대해 깊게 고민해보고 활용하는 문제에 대한 이야기를 한 것이 있다.  이 포스팅을 할 때 문제에 대한 개략적인 그림과 함께 운동을 쉽게 이해하게 하기 위한 그림을 그린 적이 있는데 바로 그 그림이다. 

 이 책에서 보면 (b)에 있는 그림이 있는데 그게 바로 자유물체도라는 것이다. 

 이렇게 한 물체를 간단하게 나타낸 후 그 물체에 작용하는 힘을 모두 표시한 것이 자유물체도가 되겠다. 이런 질점 뿐만 아니라 다른 강체에도 활용이 가능하다. 

 이것은 보에 대한 자유물체도이다. 이렇게 세분화되어 있는 것을 보니 전단력선도와 굽힘모멘트선도를 그리기 위해서 한 것 같다. 두 선도에 관한 이야기는 일단 나중으로 미루겠다..

 자유물체도란 결국 물체에 작용하는 모든 외력과 모멘트 간단히 그림으로 표현한 것이다. 

자유물체도를 그리는 이유?

 다들 알고 있겠지만 이렇게 자유물체도를 이용하는 이유는 물체에 작용하는 외력을 분석하기 편하기 때문이다. 물체를 간단히 점이나 간단한 모양으로 표현한 후 물체에 작용하는 외력과 모멘트를 모두 그림으로 표현하여 수식에 반영한 후 운동방정식을 표현해낼 수 있다. 이 그림을 그리기 위해서 물체에 작용하는 외력을 최대한 모두 반영해야만 올바른 운동방정식을 산출해낼 수 있어서 역학 문제에 접근할 때 꼭 쓰는 방법인 것 같다. 

 호스 내부의 유체의 운동방정식을 산출하는 예제이다. 이 예제처럼 자유물체도를 작성함으로써 유체에 작용하는 모든 외력을 표시하여 알아볼 수 있다. 

자유물체도와 관련한 일화..

 나는 좋은 교수님을 만났었다. 이 별거 아닌 것 같은 그림을 엄청 강조하시던 교수님이셨는데, 정역학 수업에서 이 그림을 틀릴 경우에는 가차없이 0점을 주겠다고 엄포를 놓으셨었다.  물론 나는 그 그림의 중요성을 일치감치 알고있어서 틀리지 않게끔 연습을 하였었다. 아마도, 대학에 다니다보면 이 자유물체도를 작성하는 방법에 대해서 강조하시는 교수님들이 꼭 한 두분씩 있을 것이다. 자유물체도 별거 아닌것 같아도 굉장히 중요한 해석방법이다. 

 기계공학과의 역학 과목의 경우 이 자유물체도가 대부분의 역학을 지배하고 있다고 봐도 될 정도다. 이 그림을 꼭 잘 그릴 수 있는 기계공학도가 되어보자. 기계공학이 더 재미있어 질 것이다!