이 질문 뒤에 면접관이 확인하려는 것은 따로 있습니다.
FEM은 한마디로 손으로 못 푸는 복잡한 형상을, 작은 요소 여러 개로 쪼개 각 요소는 단순한 식으로 풀고 이어 붙여 전체를 근사하는 방법이라고 이해합니다. 핵심은 답이 아니라 근사라, 쪼개는 방식에 따라 값이 달라진다는 점입니다. 제가 쓴 건 형상이 복잡해 손계산으로 응력 집중을 못 잡는 부품에서였습니다. 그냥 돌린 게 아니라, 실제 하중이 들어오는 지점을 경계 조건으로 잡은 게 핵심이었습니다. 결과는 의심했습니다.
메시를 더 잘게 했을 때 값이 수렴하는지 보고, 간이 계산으로 자릿수가 맞는지 교차 확인했습니다. 안 맞았으면 입력을 의심했을 것입니다. 그 결과로 응력이 모이는 모서리에 라운드를 키워 설계를 바꾸고 다시 해석해 분포가 나아진 걸 확인했습니다. 핵심은, 근사라는 원리를 알고 목적·검증·되먹임까지 같이 본다는 점입니다.
FEM의 원리를 저는 전체를 한 번에 못 푸니, 잘게 나눠 각 조각을 단순화해 풀고 합치는 것으로 이해합니다. 그래서 나누는 방식·경계 가정이 결과를 좌우합니다. 제가 적용한 건 얇은 구조의 변형이 손계산으로 안 잡혀서였습니다. 그때 처음 결과가 직관과 너무 달라 바로 안 믿었습니다. 확인해 보니 경계 조건을 실제보다 과하게 고정한 게 원인이었습니다. 고쳐 다시 돌리니 값이 합리적으로 나왔고, 메시도 잘게 해 수렴을 확인했습니다. 그 결과로 변형이 큰 부위의 지지 방식을 바꿔 설계에 반영했습니다. 거기서 배운 게 핵심입니다.
FEM은 입력이 틀리면 그럴듯한 틀린 답을 주므로, 결과를 의심하고 교차 검증하는 게 먼저라는 것입니다. 핵심은, 근사의 함정을 알고 검증으로 닫아 설계로 되먹인다는 점입니다.
FEM은 연속체를 유한 개 요소로 쪼개, 각 요소의 거동을 단순식으로 두고 전체 방정식을 풀어 근사하는 방법이라고 이해합니다. 근사라 요소 크기·차수에 민감합니다. 제가 적용한 건 시제품이 특정 조건에서 깨졌는데 원인 위치가 애매했던 문제입니다. 같은 조건을 FEM으로 재현해 응력이 어디에 모이는지를 봤고, 시험 파손 위치와 맞는지 비교했습니다. 둘이 맞아 원인이 또렷해졌고, 안 맞았다면 모델이나 시험 조건에 빠진 변수가 있다는 신호로 봤을 것입니다. 한쪽만 믿고 갔으면 엉뚱한 데를 고쳤을 수 있습니다. 그 결과로 원인 지점의 형상을 바꿔 응력을 분산하고, 다시 해석으로 분포를 본 뒤 실물 시험으로 최종 확인했습니다. 핵심은, FEM을 시험과 맞물려 원인을 좁히고 설계로 되먹인다는 점입니다.
답변에서 흔히 빠지는 것들 — 빠져 있으면 꼬리질문이 깊어집니다.
이 질문에 이어 삼성전자 하드웨어 일반 면접관이 던질 가능성이 높은 후속 질문.
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