역학, 설계 그리고 기구 엔지니어
제품 개발에 열역학적 문제 해결방법 본문
제품 개발할 때 열역학적 문제는 해결 방법은 몇 가지가 있습니다.
제품 개발할 때 열역학적 문제에 봉착하게 됩니다.
제품 개발을 할 때 다양한 엔지니어들이 참여합니다. 기구 엔지니어, 회로 엔지니어, 소프트웨어 엔지니어가 대표적입니다.
소비자가 사용하는 제품에는 대부분 외형을 갖추고 있고 동작을 합니다. 소비자가 무엇인가 만지게 하려면 제품이 형성되어야 합니다. 기구 엔지니어가 필요한 것이죠. 전기를 이용해서 동작을 한다면 회로 엔지니어가 필요합니다. 전기를 받아서 하네스로 필요한 부분에 전류를 흐르게 합니다. 또한 메인보드에서 각종 동작을 제어할 수 있게 신호를 주고받는 것이 필요합니다. 메인보드에서 각종 센서, 모터를 연결합니다. 신호를 주고받고 제어를 해야 합니다. 이 제어에 필요한 사람이 소프트웨어 엔지니어입니다. 소프트웨어 엔지니어들이 코딩을 짜서 구체적 동작을 명령합니다. 이렇게 대표적으로 세 부류의 엔지니어가 제품 개발에 필요합니다. 세 부류라고 만 말씀드렸지 세 사림을 의미하는 것은 아닙니다. 제품 크기에 따라 난이도에 따라 수십 명 수백 명의 엔지니어가 필요합니다. 소프트웨어 엔지니어도 맡은 동작 영역마다 세분화되어 여러 사람이 필요합니다. 기구 엔지니어, 회로 엔지니어도 마찬가지입니다. 간단히 엔지니어들의 대학 전공을 언급하겠습니다. 기구 엔지니어는 기계 계열 전공자들입니다. 물론 꼭 기계 전공자는 아니더라도 다른 업무로 입사해서 업무를 변경하는 경우도 있습니다. 회로 엔지니어는 전자 전공자가 대부분입니다. 전자라고 한다면 전자전기 계열을 의미합니다. 소프트웨어 담당자는 컴퓨터 공학 계열이 많습니다. 기계 전공자들이 다른 전공자들이 소프트웨어 엔지니어로 일하는 경우도 많습니다. 학부 과정에서 코딩을 배우기 때문입니다. 코딩을 배우다 본인 적성에 맞다고 판단되어 깊게 파고든 경우가 많습니다. 세 부류 엔지니어의 전공에 대해서 간단히 말씀드렸습니다. 그렇다면 제품 개발 과정 중에 열역학적 문제가 발생하였습니다. 이때 어떤 엔지니어가 이 문제를 해결해야 할까요? 열역학이라고 언급되었기 때문에 기구 엔지니어가 해결해야 한다고 생각하실 겁니다. 정답은 맞기도 하고 틀리기도 합니다. 문제를 주도적으로 해결하는 것은 당연히 기구 엔지니어입니다. 왜냐하면 열역학적 문제라는 것은 발열부가 있고 높은 온도가 올라가는 문제입니다. 물리적인 문제이기 때문에 기구 엔지니어가 주도적으로 원인 파악을 하고 해결하는 것이 맞습니다. 하지만 주도적이라는 것일 뿐 회로 엔지니어나, 소프트웨어 엔지니어의 도움을 받지 않을 수는 없습니다. 왜냐하면 대부분 제품 발열부라는 것은 회로 물일 가능성이 큽니다. 전기를 받아서 전류를 공급하는 부분에서 발열일 발생하기가 쉽습니다. 제품에 따라서는 마찰로 인한 열 혹은 정말 발열을 하는 부분이 있기도 합니다. 그럴 경우에는 조금 다릅니다. 회로 엔지니어에게 센서를 요청할 수 있습니다. 발열부의 온도를 측정하기 위해 발열 의심되는 부위에 센서를 달아 둘 수 있습니다. 발열이 있을 때 온도를 알 수 있습니다. 온도를 안다는 것이 중요한 이유는 대부분 제품에는 기준이 있습니다. 특정 온도 이상 올라갈 경우 동작에 문제가 생깁니다. 이 특정 온도 값을 알고 그 온도 이상 올라갔는지 확인할 수 있다면 문제는 조금 쉬워집니다. 이제 온도를 낮추거나 일정 온도로 관리해야 합니다. 이럴 때 소프트웨어 엔지니어의 도움을 받을 수 있습니다. 바로 제품의 성능을 떨어뜨리는 것입니다. 물론 제품의 성능을 떨어뜨린다는 것이 정말로 터무니없는 수준이면 안 됩니다. 소비자가 인식할 수 없을 정도이거나 혹은 누가 봐도 합리적인 수준이어야 합니다. 이런 방법으로 발열을 관리할 수 있습니다. 아니면 기구 엔지니어가 문제를 해결할 수도 있습니다. 바로 대류에 의해 온도를 관리하는 방법입니다. 대류라고 했지만 쉽게 말하면 팬을 다는 것입니다. 바람을 불어넣어서 온도를 낮추거나 관리하는 방법입니다. 그냥 바람만 넣어준다고 해결되지 않습니다. 적절한 바람을 적절한 위치에 넣어주어야 합니다. 팬으로 열 관리하는 제품은 흔히 볼 수 있습니다. 바로 컴퓨터입니다. 데스크톱이나 노트북이나 팬이 달려 있습니다. 관리자 모드에서 CPU 동작이 과하게 발생할 경우 소음을 들을 수 있습니다. 팬이 돌아가는 소리입니다. 아마도 이 글을 보고 계시는 동안에도 팬이 돌아갈 수도 있습니다. 이렇듯 열역학적 문제가 제품 개발 도중 발생한다면 모든 엔지니어가 머리를 맞대고 해결해야 합니다. 그래야 신뢰할 수 있는 제품을 출시할 수 있습니다. 이 글에서는 기구 엔지니어가 주도적으로 해결한다고 말씀드렸습니다. 제 경험이 제한적이라 모든 제품에 해당하는 것은 아닙니다. 제품에 따라서는 다를 수도 있습니다. 그 점은 감안하고 봐주세요. 세상이 복잡해지고 다양한 기능을 가진 제품들이 나오고 있습니다. 제품 개발에 참여하는 엔지니어들도 학부 4년 동안 배운 지식으로 평생 먹고살 수 없습니다. 지속적으로 새로운 지식을 습득해야 하고 인접 분야 다른 엔지니어들의 지식도 배워야 합니다. 그렇게 해서 여러 분야의 지식이 혼합되어 결과물들을 만들어 내고 있습니다. 더는 대학 4년 동안 자기 전공 지식만 가지고 살 수 없는 시대입니다. 다양한 지식이 요구되고 제품도 복잡해지고 있습니다. 기구 엔지니어라고 본인 해당 영역만 보다가 도태되는 세상입니다. 그런 엔지니어는 더 성장할 수 없습니다. 열역학적 문제만 해도 한 엔지니어가 풀 수가 없습니다. 다른 문제들은 당연히 복합적이고 여러 원인들로 나타납니다. 이런 문제의 원인을 정확히 분석해야 합니다. 그렇다면 폭넓은 지식이 필요한 것이죠. 세상이 편리해지는 만큼 역설적으로 쉽지 않은 세상이 되어가고 있습니다.